JP2013126356A - 固定子鉄心、その製造方法、およびその固定子鉄心を用いた回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固定子鉄心の製造方法は、有機系の絶縁被膜が被覆された電磁鋼板から磁性片を打ち抜く打ち抜き工程と、打ち抜かれた磁性片を所定枚積層して積層体を作製する積層工程と、積層体の壁面の溶接位置を積層方向の一端から他端に至るように局部的に加熱し、該溶接位置における絶縁被膜中の有機成分を熱分解する第1予備加熱工程と、絶縁被膜中の有機成分が熱分解された溶接位置を積層方向の一端から他端に至るように溶接し、積層された磁性片を連結一体化する第1溶接工程と、を備える。
【選択図】図9
Description
また、特許文献3に記載のものでは、溶接部にガス抜き路を形成しているので、加工歪みがガス抜き路の周辺に発生し、磁気特性が低下するという不具合があった。
図1はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機を示す縦断面図、図2はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における固定子を示す斜視図、図3はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における固定子鉄心を示す斜視図、図4はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における固定子鉄心を構成する積層鉄心を示す斜視図、図5は図4のV−V断面図である。
一方、エンジンの回転トルクがベルト(図示せず)およびプーリ7を介してシャフト6に伝達され、回転子8が回転される。そこで、回転磁界が固定子20の固定子巻線22に与えられ、起電力が固定子巻線22に発生する。そして、固定子巻線22に発生した交流の起電力が、それぞれ整流器15により直流に整流されるとともに、その出力電圧の大きさが電圧調整器16により調整され、バッテリや車載電気負荷に供給される。
固定子鉄心21は、図3に示されるように、円環状のコアバック21a、それぞれコアバック21aの内周面から径方向内方に延在し、かつ周方向に等角ピッチで配列するティース21b、およびコアバック21aと隣り合うティース21bとにより画成されるスロット21cを有する。この固定子鉄心21は、図4に示されるように、2つの半円環状の積層鉄心23,23から構成されている。そして、2つの積層鉄心23,23の端面同士を突き合わせ、その突き合わせ部24が溶接により接合されて、円環状の固定子鉄心21が作製される。2つの積層鉄心23,23を連結する第1溶接部25aは、突き合わせ部24の外周面に、積層方向の一端から他端に至るように形成されている。
絶縁被膜31が被覆された電磁鋼板30を用いることができるので、磁性片32の打ち抜き工程におけるプレス金型の長寿命化が図られる。
また、ガス抜き路を磁性片32に形成する必要がないので、ガス抜き路を形成することによる加工歪みに起因する磁気特性の低下もない。
図12はこの発明の実施の形態2に係る固定子鉄心の製造方法における溶接前の積層体の状態を示す斜視図、図13はこの発明の実施の形態2に係る固定子鉄心の製造方法における溶接後の積層体を示す斜視図、図14はこの発明の実施の形態2に係る固定子鉄心の製造方法における円環状の積層鉄心を示す斜視図、図15はこの発明の実施の形態2に係る固定子鉄心の製造方法により製造された固定子鉄心を示す斜視図である。
ついで、半導体レーザを、積層体33Aのコアバック21aの外周面の溶接位置を積層方向の一端から他端に至るように照射し、予備加熱し、加熱部における絶縁被膜31中の有機成分を熱分解する(第1予備加熱工程)。
この実施の形態2によれば、磁性片の長さが固定子鉄心21Aの周方向の全長に等しい長さに形成されているので、直方体の積層体33Aが1つですみ、部品点数が削減される。
図16はこの発明の実施の形態3に係る固定子鉄心の製造方法により製造された固定子鉄心を示す斜視図である。
この実施の形態3によれば、磁性片の打ち抜き工程での材料取りが悪化するが、積層体の曲げ工程が不要となり、固定子鉄心21Bの製造工程の簡略化が図られる。
図17はこの発明の実施の形態4に係る固定子鉄心の製造方法における円環状の積層鉄心の積層工程を説明する斜視図、図18はこの発明の実施の形態4に係る固定子鉄心の製造方法により製造された固定子鉄心を示す斜視図である。
ついで、半導体レーザを、円環状の積層鉄心23Cのコアバック21aの外周面の溶接位置を積層方向の一端から他端に至るように照射し、予備加熱し、加熱部における絶縁被膜31中の有機成分を熱分解する(第1予備加熱工程)。
また、上記各実施の形態では、積層された磁性片を連結一体化する第2溶接部25bが固定子鉄心の外周面に軸方向に延在して形成されるものとしているが、第2溶接部25bは固定子鉄心の外周面上の軸心と平行な線分に対して所定の角度を持つように固定子鉄心の外周面に延在して形成されてもよい。
Claims (10)
- ティースがそれぞれ円環状のコアバックの内周面から径方向内方に延出されて周方向に所定のピッチで配列されている固定子鉄心の製造方法であって、
有機系の絶縁被膜が被覆された電磁鋼板からコアバック部およびティース部を有する磁性片を打ち抜く打ち抜き工程と、
打ち抜かれた磁性片を上記コアバック部同士および上記ティース部同士が互いに重なるように所定枚積層して積層体を作製する積層工程と、
上記積層体の重ねられた上記コアバック部の上記ティース部と逆側の壁面の溶接位置を積層方向の一端から他端に至るように局部的に加熱し、該溶接位置における上記絶縁被膜中の有機成分を熱分解する第1予備加熱工程と、
上記絶縁被膜中の有機成分が熱分解された上記溶接位置を積層方向の一端から他端に至るように溶接し、積層された上記磁性片を連結一体化する第1溶接工程と、
を備えることを特徴とする固定子鉄心の製造方法。 - 上記第1予備加熱工程において、半導体レーザを用いて上記積層体の溶接位置を局所的に加熱することを特徴とする請求項1記載の固定子鉄心の製造方法。
- 上記打ち抜き工程では、上記磁性片が上記電磁鋼板から矩形に打ち抜かれ、
上記積層工程では、所定枚の上記磁性片を積層して直方体の上記積層体が作製され、
上記1溶接工程により上記溶接位置を溶接された直方体の上記積層体を円弧状に曲げる曲げ工程と、
円弧状に曲げられた上記積層体の端面同士を突き合わせて円環状に配列する工程と、
円環状に配列された上記積層体の突き合わせ部の外周面の積層方向の一端から他端に至る領域を局部的に加熱し、当該領域における上記絶縁被膜中の有機成分を熱分解する第2予備加熱工程と、
上記絶縁被膜中の有機成分が熱分解された上記領域を積層方向の一端から他端に至るように溶接し、上記突き合わせ部を連結一体化する第2溶接工程と、を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の固定子鉄心の製造方法。 - 上記打ち抜き工程では、上記磁性片が上記電磁鋼板から矩形に打ち抜かれ、
上記積層工程では、所定枚の上記磁性片を積層して直方体の上記積層体が作製され、
上記1溶接工程により上記溶接位置を溶接された直方体の上記積層体を円環状に曲げる曲げ工程と、
円環状に曲げられた上記積層体の端面同士を突き合わせ、その突き合わせ部の外周面の積層方向の一端から他端に至る領域を局部的に加熱し、当該領域における上記絶縁被膜中の有機成分を熱分解する第2予備加熱工程と、
上記絶縁被膜中の有機成分が熱分解された上記領域を積層方向の一端から他端に至るように溶接し、上記突き合わせ部を連結一体化する第2溶接工程と、を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の固定子鉄心の製造方法。 - 上記打ち抜き工程では、上記磁性片が上記電磁鋼板から円弧状に打ち抜かれ、
上記積層工程では、所定枚の上記磁性片を積層して円弧状の上記積層体が作製され、
上記1溶接工程により上記溶接位置を溶接された円弧状の上記積層体の端面同士を突き合わせて円環状に配列する工程と、
円弧状の上記積層体の端面同士の突き合わせ部の外周面の積層方向の一端から他端に至る領域を局部的に加熱し、当該領域における上記絶縁被膜中の有機成分を熱分解する第2予備加熱工程と、
上記絶縁被膜中の有機成分が熱分解された上記領域を積層方向の一端から他端に至るように溶接し、上記突き合わせ部を連結一体化する第2溶接工程と、を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の固定子鉄心の製造方法。 - 上記第2予備加熱工程において、半導体レーザを用いて上記積層体の上記領域を局所的に加熱することを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれか1項に記載の固定子鉄心の製造方法。
- 上記打ち抜き工程では、上記磁性片が上記電磁鋼板から円環状に打ち抜かれ、
上記積層工程では、所定枚の上記磁性片を積層して円環状の上記積層体が作製されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の固定子鉄心の製造方法。 - 上記打ち抜き工程では、上記磁性片が上記電磁鋼板から帯状に打ち抜かれ、
上記積層工程では、帯状の上記磁性片を螺旋状に巻回して円環状の上記積層体が作製されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の固定子鉄心の製造方法。 - 上記請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の固定子鉄心の製造方法により製造されたことを特徴とする固定子鉄心。
- 上記請求項9に記載の固定子鉄心を用いた固定子を備えることを特徴とする回転電機。
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