JP2012223037A - 回転電機の積層鉄心部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のT字型の磁極部材11の隣接するバックヨーク部同士を薄肉で直線状に連結した連結磁極部材12と、連結磁極部材12の両端にこの連結磁極部材12と一体として接続した保持部13(枠体)とを有する1枚の電磁鋼板から形成された鉄心部材30aを複数積層して、積層連結磁極部材と積層枠体が一体となった回転電機の積層鉄心部材を構成する。
【選択図】図2
Description
磁極ブロックが薄肉で直線状に連結されて構成されており、巻線のための空間が広く巻線工程で高速に巻線できる効果、整列して巻線できる効果、同時に複数の巻線処理ができる効果などが得られる。
薄板材料から打ち抜かれた鉄心部材は、それ自体に設けられた突起が嵌り合ってカシメられることで金型の中で積層され固定される。
金型の中で突起の加工、打ち抜き、積層、カシメが実施されるので高速に、自動化して、連続的な生産を実現でき、時間当たりの生産効率が高い。
これらの後工程においては、鉄心を把持する必要がある。
鉄心の把持には、鉄心の外形の形状を活用し、コアの形状に応じた特殊ツールでコアを把持し、その状態で絶縁物装着工程、巻線工程の処理を行う。
この入れ替えには、コアのつかみ替えが必要である。
把持と位置決めの難易度はコアの形状、大きさに依存し、把持に時間を要すると、後工程のそれぞれで処理時間が増加し、時間当たりの生産効率を悪化させ製造コストが高くなる。
鉄心の把持、位置決めを容易化するために、鉄心自体に形成する形状としては、例えば突起、溝、穴等が挙げられる。
把持するためにのみ形成した把持部を設けると、製品が大型化したり、重量が増加したり、溝や穴などの欠落形状のために磁路面積が小さくなり磁束が減少する等の問題がある。
複数のT字型の磁極部材の隣接するバックヨーク部同士を薄肉で直線状に連結した連結磁極部材と、
連結磁極部材の両端に連結磁極部材と一体として接続した保持部とを有する1枚の電磁鋼板から形成された鉄心部材を複数積層して構成するものである。
複数のT字型の磁極部材の隣接するバックヨーク部同士を薄肉で直線状に連結した連結磁極部材と、
連結磁極部材の両端に連結磁極部材と一体として接続した保持部とを有する1枚の電磁鋼板から形成された鉄心部材を複数積層して構成するものなので、
搬送工程、絶縁工程、巻線工程における積層連結磁極部材の固定は、積層連結磁極部材本体以外の積層枠体(積層された保持部)を利用すれば良く、製品である積層連結磁極部材の形状に影響を及ぼすことなく積層枠体を把持して所定の位置に固定できる。
また、枠体を把持部として利用することで、積層鉄心部材の把持及び位置決めを、簡素なツールで短時間に実施できる。
また、積層連結磁極部材自体に把持部を形成しなくてよいので、製品の電磁特性を損なうことがない。
以下、この発明の実施の形態1に係る積層鉄心部材を図を用いて説明する。
図1は、積層鉄心部材100の斜視図である。
図2は、図1の積層鉄心部材100を構成する1枚の鉄心部材30aの右上端部の拡大図である。
また、1個のT型の磁極部材11は、磁極ティース部11aとバックヨーク部11bから構成され、9個の磁極部材11のバックヨーク部11bの端部同士を薄肉に残して結合した状態で連結磁極部材12を構成する。
そして、複数の連結磁極部材12を梯子状に並べて、それぞれの連結磁極部材12の両端部が保持部13に薄肉部15で一体として接続されている。
磁極部材11の磁極ティース部11a側を前方としたとき、最後列の連結磁極部材12の各バックヨーク部11bの後方において、2つの保持部13の端部同士が一体としてブリッジ部14で接続されており、2個の保持部13とブリッジ部14でコ字形の枠体20を構成し、更に枠体20と、連結磁極部材12で鉄心部材30aを構成する。
連結磁極部材12を積層した部分が積層連結磁極部材40であり、枠体20を積層した部分が積層枠体50となる。
図4は、プッシュバック工法を示す図である。
図1、図2では連結磁極部材12と枠体20は薄肉部15で繋がっていた。
図3に示す鉄心部材30bでは、プレス加工の過程で連結磁極部材12の両端部を、枠体20から刃60で一旦打ち抜き、この部分を再度プッシュバック機構61で枠体20に嵌め戻すことによって連結磁極部材12を枠体20に固定する。
製品となる積層連結磁極部材に直接カシメや溶接が用いられる場合、加工による歪みのために電磁鋼板の磁気特性が損なわれるが、枠体20に固定部位を設け、積層連結磁極部材40に積層間の固定部位を設けないことで積層連結磁極部材40の磁気特性の劣化を防止することができる。
電線7はノズル8によって供給され、磁極ティースの周囲を周回して巻き付けられて電磁コイルを形成する。
図7は、積層連結磁極部材40と積層枠体50を分離した図である。
図8は、積層枠体50から分離した巻線後の積層連結磁極部材40を環状に組み立てた固定子41の斜視図である。
次に図7に示すように、取り出した積層枠体50付の積層連結磁極部材40から積層枠体50を分離し、積層連結磁極部材40の薄肉部を折り曲げて組み立てると、図8に示す固定子41となり、これに図示しない回転子を装着して回転電機を得る。
これにより、絶縁の処理、巻線の工程における、積層鉄心部材100の位置決め、固定、搬送が容易になる。
また、巻線工程でも積層枠体50を把持するので、把持のための作業空間を十分に確保でき、確実に積層連結磁極部材40を固定して巻線できる。
また、製品自体に把持部を設ける必要がないので製品の外形を大型化したり重量が増加する等の問題もない。
なお、積層枠体50から積層連結磁極部材40を分離後も、樹脂成型物6や樹脂成型物6の代用とし得る電着塗装、及び巻線により積層固定状態は確保される。
また、プッシュバックによって鉄心部材30bを製造する場合は、ブリッジ部14を両端の保持部13間に複数、梯子状に設けても良い。
以下、本発明の実施の形態2に係る積層鉄心部材について、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図9は、鉄心部材230の要部拡大図である。
図10は、位置決め構造の一例を示す図である。
図9に示す鉄心部材230では、位置決め構造として丸穴21を設けている。
丸穴21は、連結磁極部材12の列幅と同じピッチで配置されており、積層連結磁極部材の位置決めに利用されるほか、積層鉄心部材の把持、固定にも利用される。
実施の形態1のような積層枠体50があれば、その形状自体を利用して把持することも可能であるが、本実施の形態に示す丸穴21や切り欠き22のような簡素な構造を枠体220に追加するだけで、更に容易に、確実に積層枠体の把持、搬送をすることができる。
また、穴や突起の形状は、当該形状を利用して積層鉄心部材を搬送し、固定できるものであればどのような構造でも良い。
以下、この発明の実施の形態3に係る積層鉄心部材について実施の形態2と異なる部分を中心に説明する。
図11は、鉄心部材330の要部拡大図である。
枠体320の一部に四角形状の穴23を設けており、枠体320は、穴23の縁である薄肉リンク部24で繋がっている。
鉄心部材330を積層すると、この薄肉リンク部24もそのまま積層される。
薄肉リンク部24の切断は、薄肉リンク部24を設けていない場所の切断に比べて格段に容易である。
これにより、簡易な切断機構で積層枠体の切断が可能となり、最終製品の製造工数、製造コストを低減できる。
以下、本発明の実施の形態4に係る積層鉄心部材について、実施の形態1〜実施の形態3と異なる部分を中心に説明する。
図12は、鉄心部材430の要部拡大図である。
この実施の形態では、実施の形態2で述べた位置決め構造と、実施の形態3で述べた薄肉リンク部とを兼ね備えた構造を採用している。
即ち、位置決め構造である丸穴421を、連結磁極部材12が薄肉部15を介して枠体420に接続される部分の中間部分に設け、更に丸穴421の縁と、枠体420の内壁面及び外壁面の間に薄肉リンク部424が形成されるように丸穴421の大きさを調整している。
なお、位置決め、搬送用の構造と、薄肉リンク部を兼ねることができる構造であれば、どのような構造でも良い。
以下、この発明の実施の形態5に係る積層鉄心部材500について実施の形態3と異なる部分を中心に説明する。
図14は、この発明の実施の形態5に係る鉄心部材530の要部拡大図である。
図15は、鉄心部材530を積層した積層鉄心部材500の斜視図である。
鉄心部材530は、連結磁極部材12と連結磁極部材512という大きさの異なる2種類の連結磁極部材を包含する。
そして、枠体520に設けた位置決め用の丸穴21及び薄肉リンク部24の位置も、連結磁極部材12,512の接続位置に合わせて調整している。
すなわち、位置決め用の丸穴21間の間隔(ピッチ)も、薄肉リンク部24の配置も、鉄心部材530が包含する連結磁極部材の構成によって変動することになる。
この識別子9は、図示しない巻線機の識別子読取手段で読み取られて、巻線工程におけるノズルの動作制御、積層鉄心部材500の搬送、積層枠体550の分離位置の決定等に利用される。
例えば、図15に示す積層鉄心部材500に表示されている識別子9は、図15手前を前方として、9個の積層磁極部材を連結した積層連結磁極部材540aと6個の積層磁極部材を連結した積層連結磁極部材540bが、前から1列−3列−1列−3列−1列の順に並んでいることを表す。
また、識別子9には、位置決め構造、薄肉リンク部の配置データ、積層鉄心部材500の積層枚数を含んでも良い。
また、これによって安価、且つ短納期に製品を供給できる。
なお、鉄心部材530の積層枚数が同一の積層鉄心部材500のみを製造する場合は、鉄心部材530の枠体520にのみ識別子9を貼付等しても良い。
11b バックヨーク部、12,512 連結磁極部材、13 保持部、
14 ブリッジ部、15 薄肉部、20,220,320,420,520 枠体、
21,421 丸穴、22,422 切り欠き、
30a,30b,230,330,430,530 鉄心部材、
24,424 薄肉リンク部、40 積層連結磁極部材、41 固定子、
50,550 積層枠体、540a,540b 積層連結磁極部材、7 電線、
8 ノズル、9 識別子。
Claims (14)
- 複数のT字型の磁極部材の隣接するバックヨーク部同士を薄肉で直線状に連結した連結磁極部材と、
前記連結磁極部材の両端に前記連結磁極部材と一体として接続した保持部とを有する1枚の電磁鋼板から形成された鉄心部材を複数積層して構成する回転電機の積層鉄心部材。 - 前記連結磁極部材は平行な2つの前記保持部の間に、梯子状に複数設けられている請求項1に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 複数の前記連結磁極部材の各磁極ティース部は、同じ向きに並べられている請求項2に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 2つの前記保持部の一端同士であって、前記磁極ティース部が向く方向と反対の一端同士がブリッジ部で接続され、2つの前記保持部と前記ブリッジ部でコ字型の枠体を構成する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 前記保持部は、搬送用の位置決め構造を有する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 前記連結磁極部材が前記保持部に接続される部分と、隣接する前記連結磁極部材が前記保持部に接続される部分の中間の前記保持部に、切断用の薄肉リンク部を設けた請求項5に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 前記保持部の上面及び下面に、前記鉄心部材の積層時に使用するカシメ用凹凸部を有する請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 前記連結磁極部材と前記保持部は薄肉で一体として接続されている請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 前記連結磁極部材と前記保持部は嵌め合わせで固定されている請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 複数種類の連結磁極部材を有する請求項2乃至請求項9のいずれか1項に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 前記保持部に接続して配置される前記連結磁極部材の種類と配置と前記位置決め構造の配置とを識別する識別子を有する請求項5又は請求項6に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 前記保持部に接続して配置される前記連結磁極部材の種類と配置と、前記位置決め構造と前記薄肉リンク部の配置とを識別する識別子を有する請求項6に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 前記識別子は、前記積層鉄心部材の積層枚数情報を含む請求項11又は請求項12に記載の回転電機の積層鉄心部材。
- 前記積層枠体ごと全体に絶縁用電着塗装をする請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載の回転電機の積層鉄心部材。
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