JP2008263699A

JP2008263699A - 回転電機及び回転電機の固定子鉄心の製造方法

Info

Publication number: JP2008263699A
Application number: JP2007103703A
Authority: JP
Inventors: Masaru Ikeda; 大池田; Satoshi Ishikawa; 聡石川; Takashi Yasuhara; 隆安原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2008-10-30

Abstract

【課題】本発明は、帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層しても鉄心内部の隣接帯状薄鋼板間に隙間が存在しない固定子鉄心が形成できる回転電機を提供することにある。
【解決手段】本発明は、連続する帯状薄鋼板１０，１１を九十九折りに折り曲げて形成した積層体の折り曲げ部分（１０Ｃ，１１Ｃ１，１１Ｃ２）を押し潰して積層方向両側をほぼ平行にしたのである。
以上説明したように、積層体の折り曲げ部分（１０Ｃ，１１Ｃ１，１１Ｃ２）を押し潰すことで、肉厚がなくなり、したがって、積層体の積層方向両側をほぼ平行にすることで、隣接帯状薄鋼板間に隙間が存在しない固定子鉄心５を得ることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は回転電機及び回転電機の固定子鉄心の製造方法に係り、特に、固定子鉄心を、分割鉄心を環状に組み合わせて構成し、かつ、連続する帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層して分割鉄心を形成した回転電機及び回転電機の固定子鉄心の製造方法に関する。

連続する帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層して分割鉄心を形成した回転電機は、例えば特許文献１に開示のように、既に提案されている。

特開２０００−３４１９１４号公報

上記特許文献１に開示の回転電機においては、固定子鉄心を容易に製造することができるが、帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げた折り曲げ部分が材料の逃げ部となって肉厚となり、この肉厚部によって積層された鉄心内部の隣接帯状薄鋼板間に隙間が形成されてしまう問題があった。

本発明の目的は、帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層しても鉄心内部の隣接帯状薄鋼板間に隙間が存在しない固定子鉄心が形成できる回転電機を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、連続する帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて形成した積層体の折り曲げ部分を押し潰して積層方向両側をほぼ平行にしたのである。

以上説明したように、積層体の折り曲げ部分を押し潰すことで、肉厚がなくなり、したがって、積層体の積層方向両側をほぼ平行にすることで、隣接帯状薄鋼板間に隙間が存在しない固定子鉄心を得ることができる。

以下本発明による回転電機の一実施の形態を、図１〜図７に示す永久磁石型電動機に基づいて説明する。

永久磁石型電動機は、固定子枠１に回転自在に軸支された回転軸２に固定され複数の永久磁石を周方向に配置した回転子３と、この回転子３の外周に微小隙間を介して対向配置され前記固定子枠１に支持された固定子４とで構成されている。

前記固定子４は、固定子鉄心５と、この固定子鉄心５に装着された固定子巻線６とからなり、固定子鉄心５は、複数の分割鉄心７を環状に集合させて形成している。分割鉄心７の外径側には、前記固定子枠１に支持される継鉄部８が形成され、この継鉄部８から内径側に向って歯部９が形成されている。そして、前記継鉄部８の周方向の両端には、環状に集合させたとき隣接する分割鉄心の継鉄部と係合するように、係合部８Ａ，８Ｂが軸方向（薄鋼板の積層方向）に形成されている。

このように構成された分割鉄心７の歯部９に固定子巻線６を装着し、その後、固定子巻線６を装着した分割鉄心７を、隣接分割鉄心の前記係合部８Ａ，８Ｂが互いに係合するように環状に連結して図８に示すような、固定子４を形成するのである。尚、分割鉄心７の環状の連結作業は、前記固定子枠１を雇として行ってもよい。

上記構成の分割鉄心７は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すような帯状薄鋼板を用いて構成されている。即ち、図４（Ａ）に示す帯状薄鋼板１０は、継鉄部８の係合部８Ａ，８Ｂ側が連なるように打ち抜かれたものであり、係合部８Ａ，８Ｂ側の連なり部１０Ｃを折り返し部として、図５（Ａ）に示すように、交互に折り曲げて九十九折りし、これを所定厚さ積層して分割鉄心７を構成している。一方、図４（Ｂ）に示す帯状薄鋼板１１は、継鉄部８側と歯部９側とが交互に連なるように打ち抜かれたものであり、継鉄８側の連なり部１１Ｃ１と歯部９側の連なり部１１Ｃ２とを折り返し部として、図５（Ｂ）に示すように、交互に折り曲げて九十九折りし、これを所定厚さ積層して分割鉄心７を構成している。

その結果、帯状薄鋼板１０により構成した分割鉄心７には、係合部８Ａ，８Ｂ側の連なり部１０Ｃが肉厚となるので、図６に示すように、第１の工程として、係合部８Ａ，８Ｂ側をプレスで積層方向に荷重Ｆを加えて潰す作業を行ない、係合部８Ａ，８Ｂ側の肉厚部を解消する。肉厚部の階床によって、分割鉄心７の積層方向両側をほぼ平行にすることができ、隣接帯状薄鋼板間に隙間が存在しない分割鉄心７とすることができる。

また、帯状薄鋼板１１により構成した分割鉄心７には、継鉄８側の連なり部１１Ｃ１と歯部９側の連なり部１１Ｃ２が肉厚となるので、図７に示すように、第１の工程として、継鉄８側と歯部９側をプレスで積層方向に荷重Ｆを加えて潰す作業を行ない、継鉄８側と歯部９側の肉厚部を解消する。肉厚部の階床によって、分割鉄心７の積層方向両側をほぼ平行にすることができ、隣接帯状薄鋼板間に隙間が存在しない分割鉄心７とすることができる。

ところで、以上のように、プレスにより荷重Ｆを加えて潰す作業を行なうことで、潰された材料が歯部９の回転子３と対向する面や継鉄８の係合部８Ａ，８Ｂ側、さらには継鉄８の外径側に突出することがある。そのような場合には、材料の突出によって永久磁石型電動機としての特性を劣化させたり、突出した材料が組み立てを困難にしたりする。そこで、プレスによる潰し作業終了後に、分割鉄心７と対向する構造物、例えば、回転子３や固定子枠１との寸法、さらには、隣接する分割鉄心７間の係合部８Ａ，８Ｂとの寸法を正確に修正するために、突出した材料を撤去して対向面を揃える加工を施すことで、信頼性の高い分割鉄心７を得ることができる。特に、回転子３との対向面は、永久磁石型電動機の特性に影響を及ぼすので均一に揃える必要がある。

このようにして構成された分割鉄心７に第２の工程として固定子巻線６を装着した後、第３の工程として、複数の分割鉄心７を、図８に示すように、固定子枠１内にて環状に組み立て、第４の工程として、分割鉄心７の継鉄８側をプレスによって荷重Ｆを加え、各分割鉄心７の積層方向両側をほぼ平行にする。この環状に組み立てた後の分割鉄心７をプレス加工することにより、隣接する分割鉄心７間に締め代が生じるので、隣接分割鉄心７の継鉄部８間が隙間なく接続され、その結果、継ぎ目による磁気特性の低下を防止することもできる。

以上の実施の形態は、回転電機として永久磁石型電動機を一例に説明したが、永久磁石型電動機に限らず、連続する帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層して分割鉄心を形成し、この分割鉄心を環状に組み合わせて固定子鉄心を構成した回転電機であれば、本発明を適用することができる。

このほか、前記実施の形態は、分割鉄心を構成した上で折り曲げ部を潰すようにしたものであるが、帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層した積層体を環状に形成して固定子鉄心を構成した回転電機にも本発明が適用できるのは云うまでもない。

本発明による回転電機の一実施の形態である永久磁石型電動機を示す概略縦断面図。図１の永久磁石型電動機に用いた分割鉄心を示す斜視図。図２の分割鉄心に固定子巻線を装着した斜視図。図２に示す分割鉄心を構成する帯状薄鋼板を示し、（Ａ）は継鉄部の周方向両側に連なり部を有する帯状薄鋼板を示す平面図で、（Ｂ）は継鉄部と歯部とに連なり部を有する帯状薄鋼板を示す平面図。図４の帯状薄鋼板を九十九折りした状態を示し、（Ａ）は図４（Ａ）の帯状薄鋼板を九十九折りした状態を示す斜視図で、（Ｂ）は図４（Ｂ）の帯状薄鋼板を九十九折りした状態を示す斜視図。図４（Ａ）の帯状薄鋼板で構成した分割鉄心のプレス加工を示す斜視図。図４（Ｂ）の帯状薄鋼板で構成した分割鉄心のプレス加工を示す斜視図。分割鉄心を環状に組み立てた状態を示す斜視図。

符号の説明

１…固定子枠、２…回転軸、３…回転子、４…固定子、５…固定子鉄心、６…固定子巻線、７…分割鉄心、８…継鉄部、８Ａ，８Ｂ…係合部、９…歯部、１０，１１…帯状薄鋼板、１０Ｃ，１１Ｃ１，１１Ｃ２…連なり部。

Claims

回転自在に軸支された回転子と、この回転子の外周面と空隙を介して配置された固定子と、この固定子を構成する固定子鉄心を、連続する帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて形成した積層体を環状に形成して構成した回転電機において、前記帯状薄鋼板の折り曲げ部分を押し潰して積層方向両側をほぼ平行にしたことを特長とする回転電機。
回転自在に軸支された回転子と、この回転子の外周面と空隙を介して配置された固定子と、この固定子を構成する固定子鉄心が連続する帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層して形成された分割鉄心を環状に組み合わせて構成された回転電機において、前記分割鉄心の折り曲げ部分を押し潰して積層方向両側をほぼ平行にしたことを特長とする回転電機。
回転電機の固定子鉄心を構成する複数の分割鉄心の夫々を、連続する帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層して形成する回転電機の固定子鉄心の製造方法において、前記帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層した後、積層方向に加圧して前記分割鉄心の積層方向両側をほぼ平行にしたことを特徴とする回転電機の固定子鉄心の製造方法。
回転電機の固定子鉄心を構成する複数の分割鉄心の夫々を、連続する帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層して形成する回転電機の固定子鉄心の製造方法において、前記帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層した後、折り曲げ部分を押し潰して前記分割鉄心の積層方向両側がほぼ平行になるように形成したことを特徴とする回転電機の固定子鉄心の製造方法。
回転電機の固定子鉄心を構成する複数の分割鉄心の夫々を、連続する帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層して形成する回転電機の固定子鉄心の製造方法において、前記帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層した後、折り曲げ部分を押し潰して前記分割鉄心の積層方向両側がほぼ平行になるように形成し、その後、分割鉄心の回転子と対向する面を揃える加工を施すことを特徴とする回転電機の固定子鉄心の製造方法。
回転電機の固定子鉄心を構成する複数の分割鉄心の夫々を、連続する帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層して形成する回転電機の固定子鉄心の製造方法において、前記帯状薄鋼板を九十九折りに折り曲げて積層した後、折り曲げ部分を押し潰して前記分割鉄心の積層方向両側がほぼ平行になるように形成する第１の工程と、第１の工程の後、各分割鉄心に固定子巻線を装着する第２の工程と、固定子巻線が装着された各分割鉄心を環状に組み合わせて固定子鉄心を構成する第３の工程と、環状に組み合わされた各分割鉄心を同時に前記積層方向に加圧する第４の工程とを有する回転電機の固定子鉄心の製造方法。
請求項２，３，４又は５記載の製造方法で組み立てられたことを特徴とする回転電機。