JP2014192917A - Iron core member, method of manufacturing laminated core of dynamo-electric machine, laminated core of dynamo-electric machine, rotor of dynamo-electric machine and dynamo-electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、積層鉄心の磁気特性や組立作業性の改善に資する鉄心部材、回転電機の積層鉄心の製造方法、回転電機の積層鉄心、回転電機の固定子及び回転電機に関するものである。 The present invention relates to an iron core member that contributes to improvement of magnetic properties and assembly workability of a laminated core, a method of manufacturing a laminated core of a rotating electric machine, a laminated core of a rotating electric machine, a stator of the rotating electric machine, and a rotating electric machine.
従来の回転電機の積層鉄心は、鉄心の材料不留りや組立作業性を向上させるために、電磁鋼板にティース部を形成した後に、その成形後の鉄心部材を内巻き又は外巻き方向に巻き回し、螺旋状に鉄心部材を積層形成して製造される。
さらに、鉄心部材を巻き回ししやすくするために、隣接する各ティース部間にV字状の切欠部を設けている(例えば、特許文献1)。
In the conventional laminated iron core of rotating electrical machines, in order to improve the material retention of the iron core and the assembly workability, after forming the teeth part on the electromagnetic steel sheet, the molded iron core member is wound in the inner winding or outer winding direction. It is manufactured by laminating and forming iron core members in a spiral shape.
Furthermore, in order to make it easy to wind an iron core member, the V-shaped notch part is provided between each adjacent teeth part (for example, patent document 1).
このような積層鉄心の製造技術によると、ヨーク部の幅が広い鉄心部材を折り曲げる際に、鉄心部材の内周側が積層方向に膨らみ、この膨らみが積層方向に隣接する鉄心部材との間に隙間を生じさせ、積層鉄心の精度を悪化させる。
さらに、この隙間が大きい場合、隙間を無くすための余分な加圧処理が必要となり、組立作業の工程が増加するという課題があった。
また、大きな切欠部がティース部側にある場合、当該切欠部によって回転電機の磁束の通りを分断するため、回転電機の効率が悪くなるという課題もあった。
According to such a laminated core manufacturing technique, when a core member having a wide yoke portion is bent, the inner peripheral side of the core member swells in the stacking direction, and this swell is not a gap between adjacent core members in the stacking direction. Causing the accuracy of the laminated iron core to deteriorate.
Furthermore, when this gap is large, an extra pressurizing process for eliminating the gap is required, and there is a problem in that the number of assembly work steps increases.
In addition, when the large notch is on the teeth portion side, there is a problem that the efficiency of the rotating electrical machine is deteriorated because the notch cuts off the magnetic flux of the rotating electrical machine.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、回転電機の効率および組立精度を向上させるとともに、組立作業性を向上できる鉄心部材、回転電機の積層鉄心の製造方法、回転電機の積層鉄心、回転電機の固定子及び回転電機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and improves the efficiency and assembly accuracy of the rotating electrical machine and improves the assembly workability, the manufacturing method of the laminated core of the rotating electrical machine, the rotation An object of the present invention is to provide a laminated core of an electric machine, a stator of a rotary electric machine, and a rotary electric machine.
この発明に係る鉄心部材は、
回転電機の1個の積層鉄心の製造に供する1枚の帯状の鉄心部材において、
鉄心部材は、複数のヨーク部と、
各ヨーク部から鉄心部材の短手方向に垂直にそれぞれ突出するティース部とからなり、
隣接する各ヨーク部の端部同士を直線状に連結して構成されており、
各ヨーク部のそれぞれの境界部にガイド穴を有し、
ガイド穴は、鉄心部材の長手方向の幅が、鉄心部材の短手方向の幅よりも小さく形成されているものである。
The iron core member according to the present invention is
In one strip-shaped iron core member used for manufacturing one laminated iron core of a rotating electrical machine,
The iron core member includes a plurality of yoke portions,
It consists of a tooth part that protrudes perpendicularly to the short direction of the iron core member from each yoke part,
Consists of linearly connecting the ends of adjacent yoke parts,
It has a guide hole at each boundary part of each yoke part,
The guide hole is formed such that the width in the longitudinal direction of the iron core member is smaller than the width in the short direction of the iron core member.
この発明に係る回転電機の積層鉄心の製造方法は、
1枚の帯状の電磁鋼板を用いて回転電機の1個の積層鉄心を製造する回転電機の積層鉄心の製造方法において、
電磁鋼板から、プレス加工により隣接する複数のヨーク部の端部同士を直線状に連結した状態の連結ヨーク部と、各ヨーク部から電磁鋼板の短手方向に垂直に突出したティース部とを有する鉄心部材を形成する型抜工程と、
各ヨーク部の境界部に、鉄心部材の長手方向の幅が鉄心部材の短手方向の幅よりも小さいガイド穴を打ち抜く穴抜工程と、
ガイド穴に拡径部材を圧入し、ガイド穴を鉄心部材の長手方向に拡径することにより鉄心部材を螺旋状に曲げる拡径工程と、
拡径工程の後に、鉄心部材を螺旋状に積層する積層工程とを備えたものである。
A method for manufacturing a laminated iron core of a rotating electrical machine according to the present invention includes:
In the manufacturing method of a laminated iron core of a rotating electrical machine that manufactures one laminated iron core of a rotating electrical machine using a single belt-shaped electromagnetic steel sheet,
From a magnetic steel sheet, it has a connecting yoke part in a state where ends of a plurality of adjacent yoke parts are linearly connected by press working, and a tooth part protruding perpendicularly to the short direction of the magnetic steel sheet from each yoke part A die cutting process for forming an iron core member;
A punching process in which a guide hole in which the width in the longitudinal direction of the iron core member is smaller than the width in the short direction of the iron core member is punched in the boundary portion of each yoke part;
A diameter expansion process for press-fitting a diameter-expanding member into the guide hole, and bending the core member in a spiral shape by expanding the guide hole in the longitudinal direction of the core member;
And a laminating step of laminating iron core members in a spiral shape after the diameter expanding step.
この発明に係る回転電機の積層鉄心は、
帯状の鉄心部材を螺旋状に積層して構成される回転電機の積層鉄心であって、
鉄心部材は、複数のヨーク部と、各ヨーク部から鉄心部材の短手方向に垂直にそれぞれ突出する複数のティース部とを有し、隣接する各ヨーク部の端部同士を連結して一体形成され、
積層鉄心は、鉄心部材を螺旋状に積層して構成され、
各ヨーク部の境界部は、鉄心部材の積層方向に貫通する穴をそれぞれ有するものである。
この発明に係る回転電機の固定子は、上記の回転電機の積層鉄心を備えたものである。
この発明に係る回転電機は、上記の回転電機の固定子を備えたものである。
The laminated iron core of the rotating electrical machine according to this invention is
A laminated iron core of a rotating electric machine configured by laminating a belt-shaped iron core member in a spiral shape,
The iron core member has a plurality of yoke portions and a plurality of teeth portions that protrude perpendicularly to the short direction of the iron core member from each yoke portion, and the end portions of the adjacent yoke portions are connected to each other and formed integrally. And
The laminated iron core is configured by laminating iron core members in a spiral shape,
Each yoke portion has a hole penetrating in the stacking direction of the core members.
A stator of a rotating electrical machine according to the present invention includes the above-described laminated iron core of the rotating electrical machine.
A rotating electric machine according to the present invention includes the stator of the rotating electric machine described above.
この発明に係る鉄心部材によれば、
ヨーク部の幅が広い鉄心部材であってもヨーク部の境界部にガイド穴を設けているので、拡径部材の圧入により、ガイド穴を拡径させ、鉄心部材の積層方向に膨らみを発生させずに鉄心部材を螺旋状に曲げ、積層させて積層鉄心を構成することができる。
According to the iron core member of the present invention,
Even in the case of an iron core member with a wide yoke part, guide holes are provided at the boundary of the yoke part, so the diameter of the guide hole is increased by press-fitting the diameter-enlarging member, causing swelling in the stacking direction of the iron core members. Without being bent, the iron core member can be spirally bent and laminated to form a laminated iron core.
この発明に係る回転電機の積層鉄心の製造方法によれば、
鉄心部材にガイド穴を設け、そのガイド穴に拡径部材を圧入するという簡単な作業により、ガイド穴を拡径して鉄心部材を螺旋状に曲げ、積層させて積層鉄心を構成することができるので、積層鉄心の材料不留りや組立作業性を向上できる。
According to the method for manufacturing a laminated core of a rotating electrical machine according to the present invention,
By providing a guide hole in the iron core member and press-fitting a diameter-enlarged member into the guide hole, the diameter of the guide hole can be increased, the iron core member can be bent spirally, and laminated to form a laminated iron core. Therefore, it is possible to improve the material retention and assembly workability of the laminated iron core.
この発明に係る回転電機の積層鉄心、回転電機の固定子、回転電機によれば、
大きなガイド穴ほど積層鉄心の外周となる側に配置することで、もっとも磁束が通りやすいティース部側に磁路を分断する隙間を生じさせず、回転電機の効率悪化を抑制できる、といった従来にない顕著な効果を奏する。
According to the laminated iron core of the rotating electrical machine, the stator of the rotating electrical machine, and the rotating electrical machine according to the present invention,
By arranging the larger guide hole on the outer peripheral side of the laminated core, there is no conventional way to prevent the efficiency deterioration of the rotating electric machine from being generated without generating a gap that divides the magnetic path on the teeth part side where the magnetic flux easily passes. Has a remarkable effect.
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1に係る鉄心部材、回転電機の積層鉄心の製造方法、回転電機の積層鉄心、回転電機の固定子、回転電機について、図に基づいて説明する。
まず、回転電機の1個の積層鉄心の製造に使用される鉄心部材について説明する。
図1は、鉄心部材4の平面図である。
鉄心部材4は、複数のヨーク部41aと、各ヨーク部41aから鉄心部材4の短手方向(図1に示すY方向、以下、単にY方向という場合は、この方向を言う)に垂直にそれぞれ突出するティース部41bを有する。
そして、隣接する各ヨーク部41aの端部同士を直線状に連結して構成される連結ヨーク部4Aを形成し、そして、1枚の帯状の鉄心部材4が構成される。
隣接する各ヨーク部41aの端部同士が連結している部分を境界部41cとする。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an iron core member, a method of manufacturing a laminated core of a rotating electrical machine, a laminated core of a rotating electrical machine, a stator of the rotating electrical machine, and the rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an iron core member used for manufacturing one laminated iron core of a rotating electrical machine will be described.
FIG. 1 is a plan view of the
The
And the
A portion where the ends of
各境界部41cには、ガイド穴4a、4bをそれぞれ有する。
ガイド穴4a、4bの形状は、ガイド穴4a、4bの、鉄心部材4の長手方向(図1に示す矢印X、以下、単にX方向という場合はこの方向を言う)の幅が、Y方向の幅よりも小さく形成された楕円形状である。
また、ガイド穴4aとガイド穴4bとのそれぞれのX方向の幅を、積層鉄心の外周となる側から順に、ガイド穴のX方向の幅が大きくなるように形成する。
すなわち、積層鉄心の外周となる側にあるガイド穴4aのX方向の幅は、ガイド穴4bのその幅よりも大きい。
Each
The shape of the
In addition, the width in the X direction of each of the
That is, the width in the X direction of the
次に、帯状の電磁鋼板から鉄心部材4を形成する製造工程について説明する。
鉄心部材4は、図示しない帯状の電磁鋼板からプレス加工により複数のヨーク部41aの端部同士を直線状に連結した状態の連結ヨーク部4Aと、電磁鋼板の短手方向に垂直に突出したティース部41bとを打ち抜く(型抜工程)。
次に、ヨーク部41aの境界部41cにX方向の幅がY方向の幅よりも小さいガイド穴4a、4bを打ち抜く(穴抜工程)。
なお、ヨーク部41a及びティース部41bを打ち抜く型抜工程より前に、先にガイド穴4a、4bを設ける穴抜工程を行い、このガイド穴4a、4bをヨーク部41aとティース部41bを打ち抜く際の目印として利用してもよい。
このようにして、電磁鋼板から鉄心部材4が形成される。
Next, a manufacturing process for forming the
The
Next, the guide holes 4a and 4b whose width in the X direction is smaller than the width in the Y direction are punched out in the
When a punching process for providing
Thus, the
次に、鉄心部材4から螺旋状に積層して構成される積層鉄心について説明する。
図2は、鉄心部材4を螺旋状に積層して積層鉄心5が構成される状態を示す斜視図である。
図3(a)は、拡径部材7を圧入する前のガイド穴4a、4bの状態を示す図である。
図3(b)は、拡径部材7をガイド穴4aに圧入する前の状態を示す断面図である。
図3(c)は、拡径部材7を圧入した後のガイド穴4a、4bの状態を示す図である。
図3(d)は、拡径部材7をガイド穴4aに圧入した後の状態を示す断面図である。
図4は、積層鉄心5を有する固定子1を備えた回転電機100の平面図である。
まず、ガイド穴4a、4bに圧入する拡径部材7について説明する。
拡径部材7は、図3(b)に示すように、拡径部材7のX方向の幅が、ガイド穴4aのその幅よりも大きく形成されている。
また、図示していないが、拡径部材7のY方向の幅は、ガイド穴4aのその幅と同じか、小さい。
ガイド穴4bに圧入される拡径部材も、同様に構成される。
Next, a laminated core constructed by laminating spirally from the
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the
FIG. 3A is a view showing a state of the guide holes 4a and 4b before the diameter-expanding member 7 is press-fitted.
FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state before the diameter-expanding member 7 is press-fitted into the
FIG. 3C is a view showing a state of the guide holes 4 a and 4 b after the diameter-expanding member 7 is press-fitted.
FIG. 3D is a cross-sectional view showing a state after the diameter-expanding member 7 is press-fitted into the
FIG. 4 is a plan view of the rotating
First, the diameter-expanding member 7 that is press-fitted into the guide holes 4a and 4b will be described.
As shown in FIG. 3B, the diameter-expanding member 7 is formed such that the width of the diameter-expanding member 7 in the X direction is larger than the width of the
Moreover, although not shown in figure, the width | variety of the Y direction of the diameter expansion member 7 is the same as that of the
The diameter-expanding member that is press-fitted into the
次に、ガイド穴4a、4bに拡径部材7を圧入する拡径工程と、鉄心部材4を螺旋状に曲げて積層させる積層工程とについて説明する。
拡径部材7が鉄心部材4のガイド穴4a、4bに圧入されると、ガイド穴4a、4bがX方向に拡径し、鉄心部材4はティース部41bが積層鉄心5の内周側となるように螺旋状に曲がる(拡径工程)。
前述のように、積層鉄心の外周となる側に位置するガイド穴4aのX方向の幅は、積層鉄心の内周となる側に位置するガイド穴4bのX方向の幅よりも大きく形成している。
従って、それぞれのガイド穴4a、4bの大きさを積層鉄心の外周となる側の順に大きくして拡径量を変えることで、鉄心部材4が所定の角度に曲がるように構成できる。
そして、図2に示すように螺旋状に曲がって形成された鉄心部材4を螺旋状に積層させて積層鉄心5が構成される(積層工程)。
Next, a diameter expansion process for press-fitting the diameter expansion member 7 into the guide holes 4a and 4b, and a lamination process for laminating the
When the diameter-expanding member 7 is press-fitted into the guide holes 4 a and 4 b of the
As described above, the width in the X direction of the
Therefore, the
And as shown in FIG. 2, the
このように、鉄心部材4を螺旋状に積層させて構成された積層鉄心5は、複数のヨーク部41aと積層鉄心5の径方向内側に等間隔に突出するティース部41bとを有する。
また、各ヨーク部41aの境界部41cに鉄心部材4の積層方向に貫通する穴54a、54bを有することなる。
そして、積層鉄心5のティース部41bに、図示しないがコイルを巻き回して固定子1を形成する。
次に、図4に示すように、固定子1の内周に、積層鉄心5の軸方向に延びるシャフト21と、その外周側に位置する回転子コア22とを備えた回転子2を配置し、回転電機100が得られる。
Thus, the
Moreover, it has the
And although not shown in figure, the stator 1 is formed by winding a coil around the
Next, as shown in FIG. 4, the
なお、1つの境界部41cに対するガイド穴の数は、2つに限らず、3個以上もしくは1個でもよい。
図5(a)は、3つのガイド穴の拡径前の状態を示す図である。
図5(b)は、3つのガイド穴の拡径後の状態を示す図である。
1つの境界部41cに対してガイド穴4g、4h、4iの3つのガイド穴が形成されている。
このように、1つの境界部41c対してガイド穴を3つ以上形成すると、鉄心部材4をより曲げやすくなる。
The number of guide holes for one
Fig.5 (a) is a figure which shows the state before diameter expansion of three guide holes.
FIG. 5B is a diagram illustrating a state after the diameter expansion of the three guide holes.
Three
As described above, when three or more guide holes are formed for one
また、ガイド穴の形状は、上述のような楕円形状に限らない。
例えば、以下に説明するような形状でもよい。
図6(a)は、切込部を有するガイド穴の拡径前の状態を示す平面図である。
図6(b)は、図6(a)の要部拡大図である。
図6(c)は、切込部を有するガイド穴の拡径後の状態を示す平面図である。
図6(d)は、図6(c)の要部拡大図である。
図7(a)は、扇型のガイド穴の拡径前の状態を示す要部拡大図である。
図7(b)は、扇型のガイド穴の拡径後の状態を示す要部拡大図である。
まず、図6に示すガイド穴4c、4dについて説明する。
図6(a)(b)に示すように、円形状のガイド穴4cの縁のY方向の両端部には、Y方向に切込部4c1、4c1を有している。
切込部4c1は、Y方向の積層鉄心の外周となる側に形成している。
切込部4c2は、Y方向の積層鉄心の内周となる側に形成している。
このように、ガイド穴4cのY方向の両端部に切込部4c1、4c2を形成しているので、ガイド穴4cは、X方向の幅が、Y方向の幅よりも小さく形成されている。
ガイド穴4dも、同様に、ガイド穴4dの縁のY方向の両端部には、Y方向に切込部4d1、4d2を有し、X方向の幅が、Y方向の幅よりも小さく形成されている。
The shape of the guide hole is not limited to the elliptical shape as described above.
For example, the shape described below may be used.
Fig.6 (a) is a top view which shows the state before diameter expansion of the guide hole which has a notch part.
FIG. 6B is an enlarged view of the main part of FIG.
FIG.6 (c) is a top view which shows the state after diameter expansion of the guide hole which has a notch part.
FIG.6 (d) is a principal part enlarged view of FIG.6 (c).
Fig.7 (a) is a principal part enlarged view which shows the state before diameter expansion of a fan-shaped guide hole.
FIG.7 (b) is a principal part enlarged view which shows the state after diameter expansion of a fan-shaped guide hole.
First, the guide holes 4c and 4d shown in FIG. 6 will be described.
As shown in FIGS. 6A and 6B, at both ends in the Y direction of the edge of the
The cut portion 4c1 is formed on the side that becomes the outer periphery of the laminated iron core in the Y direction.
The cut portion 4c2 is formed on the side that becomes the inner periphery of the laminated iron core in the Y direction.
Thus, since the notches 4c1 and 4c2 are formed at both ends in the Y direction of the
Similarly, the
ガイド穴4c、4dに拡径部材を圧入すると、図6(d)に示すように、ガイド穴4c、4dの切込部4c1、4c2、4d1、4d2がX方向に拡がり、ガイド穴4c、4dが拡がりやすくなり、鉄心部材4は曲がりやすくなる。
また、ガイド穴4c、4dを拡げる際、ガイド穴4c、4dの縁のY方向に力が加わった場合でも、切込部4c1、4c2、4d1、4d2を設けているので、ガイド穴4c、4dの縁のY方向への拡大を防止することができる。
ここで、切込部は、積層鉄心の外周となる側の拡径量を大きくして鉄心部材を曲げるためのものであり、ガイド穴の縁の積層鉄心の内周となる側に形成していなくても、外周となる側にのみ形成しても対応することができる。
When a diameter-enlarging member is press-fitted into the guide holes 4c and 4d, the notches 4c1, 4c2, 4d1, and 4d2 of the guide holes 4c and 4d expand in the X direction as shown in FIG. Is easy to spread, and the
In addition, when the guide holes 4c and 4d are expanded, even if a force is applied in the Y direction at the edge of the guide holes 4c and 4d, the notches 4c1, 4c2, 4d1, and 4d2 are provided. Can be prevented from expanding in the Y direction.
Here, the cut portion is for bending the core member by increasing the diameter expansion amount on the outer peripheral side of the laminated core, and is formed on the inner peripheral side of the laminated core at the edge of the guide hole. Even if it does not exist, even if it forms only in the side used as an outer periphery, it can respond.
次に、図7に示す扇型のガイド穴4eについて説明する。
図7(a)に示すように、ガイド穴4eの形状は、積層鉄心の内周となる側から積層鉄心の外周となる側に向かって広がる扇型である。
ガイド穴4eに図示しない先端が幅広の扇形状の拡径部材を圧入すると、図7(b)に示すように、扇形状がさらにX方向に広がり、鉄心部材を曲げやすくなる。
このように、ガイド穴の形状を扇型にした場合は、1つの連結部41cに対して1つであっても、積層鉄心の外周となる側が内周となる側よりも拡がりやすくなるので、鉄心部材を曲げることができる。
Next, the fan-shaped guide hole 4e shown in FIG. 7 will be described.
As shown to Fig.7 (a), the shape of the guide hole 4e is a fan type extended toward the side used as the outer periphery of a laminated iron core from the side used as the inner periphery of a laminated iron core.
When a fan-shaped diameter-expanded member with a wide tip (not shown) is press-fitted into the guide hole 4e, the fan-shaped shape further expands in the X direction as shown in FIG.
In this way, when the shape of the guide hole is a fan shape, even if there is one for one connecting
以上のように、本発明の実施の形態1の鉄心部材、回転電機の積層鉄の製造方法によれば、ガイド穴に拡径部材を圧入して拡径することで鉄心部材を螺旋状に曲げ、積層させて積層鉄心を構成するので、ヨーク部の幅が広い鉄心部材でも、拡径部材によるガイド穴の拡径という簡単な作業で、螺旋状に曲げて積層させることができる。
また、鉄心部材の積層方向に膨らみを発生させずに、鉄心部材を螺旋状に曲げて積層させることができる。
また、1つの境界部に対して複数のガイド穴を設け、積層鉄心の外周となる側ほどガイド穴のX方向の幅を大きくして、拡径量も大きくすることで、鉄心部材が曲げやすくなる。
また、積層鉄心の内周となる側ほどガイド穴のX方向の幅を小さく形成しているため、積層鉄心の内周となる側ほど磁束が通りやすくなり、磁路の分断を最小限に抑制できる。
As described above, according to the manufacturing method of the iron core member and the laminated iron of the rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention, the core member is bent spirally by press-fitting the diameter-expanding member into the guide hole and expanding the diameter. Since the laminated iron core is formed by laminating, even an iron core member having a wide yoke portion can be bent and laminated in a spiral manner by a simple operation of increasing the diameter of the guide hole by the enlarged member.
Further, the iron core member can be spirally bent and laminated without causing swelling in the lamination direction of the iron core member.
In addition, by providing a plurality of guide holes for one boundary, increasing the width of the guide hole in the X direction toward the outer periphery of the laminated core, and increasing the amount of diameter expansion, the core member can be bent easily. Become.
In addition, since the width in the X direction of the guide hole is made smaller toward the inner circumference of the laminated iron core, the magnetic flux is easier to pass toward the inner circumference of the laminated iron core, minimizing magnetic path separation. it can.
さらに、ガイド穴のY方向の幅を拡径部材のその幅と同じか大きく構成しているため、ガイド穴の縁のY方向への突出を防止することができコア精度を向上することができる。
このようにして、帯状の鉄心部材を螺旋状に積層させて積層鉄心を構成できるため、積層鉄心の材料不留りや組立作業性を向上できる。
Furthermore, since the width of the guide hole in the Y direction is the same as or larger than that of the diameter-expanding member, the edge of the guide hole can be prevented from protruding in the Y direction, and the core accuracy can be improved. .
Thus, since a laminated iron core can be constituted by laminating belt-like iron core members in a spiral shape, the material deficiency and assembly workability of the laminated iron core can be improved.
さらに、このような積層鉄心を有する回転電機の固定子、その固定子を備えた回転電機によれば、拡径に使用したガイド穴が積層鉄心の外周側に配置されることで、もっとも磁束が通りやすい積層鉄心の内周側に磁路を分断する隙間を生じさせず、回転電機の効率悪化を抑制でき、エネルギー消費量削減の効果がある。 Furthermore, according to the stator of the rotating electrical machine having such a laminated iron core and the rotating electrical machine including the stator, the guide hole used for the diameter expansion is arranged on the outer peripheral side of the laminated core, so that the magnetic flux is most generated. It is possible to suppress the deterioration of the efficiency of the rotating electric machine without generating a gap for dividing the magnetic path on the inner peripheral side of the laminated core that is easy to pass, and there is an effect of reducing energy consumption.
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2に係る鉄心部材、回転電機の積層鉄心の製造方法、回転電機の積層鉄心について、図に基づいて、実施の形態1と異なる部分について説明する。
実施の形態1と本実施の形態との異なる部分は、鉄心部材に切欠部を設けている点、積層鉄心の製造法の製造工程が増加する点である。
その他の部分は、実施の形態1と同様である。
Hereinafter, the iron core member according to the second embodiment of the present invention, the method for manufacturing the laminated iron core of the rotating electric machine, and the laminated iron core of the rotating electric machine will be described based on the drawings with respect to the parts different from the first embodiment.
The difference between the first embodiment and the present embodiment is that the core member is provided with a notch, and the manufacturing process of the method for manufacturing the laminated core increases.
Other parts are the same as those in the first embodiment.
図8(a)は、鉄心部材204の拡径前の状態を示す図である。
図8(b)は、鉄心部材204の拡径後の状態を示す図である。
鉄心部材204は、境界部41cの積層鉄心の外周となる面に切欠部41c1を、境界部41cの積層鉄心の内周となる面に切欠部41c2を形成している。
切欠部41c1、41c2は、ガイド穴4a、4bを形成するときに、形成される(穴抜工程、切欠形成工程)。
なお、切欠形成工程は、穴抜工程の前に切欠形成工程を行ってもよいし、穴抜工程の後に切欠形成工程を行ってもよい。
FIG. 8A is a diagram illustrating a state before the
FIG. 8B is a diagram illustrating a state after the
The
The notches 41c1 and 41c2 are formed when the guide holes 4a and 4b are formed (a hole punching process and a notch forming process).
In the notch forming process, the notch forming process may be performed before the hole punching process, or the notch forming process may be performed after the hole punching process.
次に、鉄心部材204から螺旋状に積層して積層鉄心を構成する製造工程について説明する。
図9(a)は、面外変形防止部材8が鉄心部材204を押圧する範囲を示す図である。
図9(b)は、図9(a)の要部拡大図である。
図9(c)は、面外変形防止部材8が鉄心部材204を押圧している状態の断面図である。
図9(d)は、縁整形部材9が鉄心部材204を押圧する態様を示す断面図である。
まず、ガイド穴4a、4bの周囲を面外変形防止部材8により押圧する養生工程について説明する。
面外変形防止部材8は、ガイド穴4a、4bの縁4a1、4b1に相当する所定の幅を残して、ガイド穴4a、4bの周辺42(図9(a)、(b)の斜線部分)を上下方向から挟み、鉄心部材204が摺動可能な程度に鉄心部材204の積層方向に押圧する。
Next, a manufacturing process for forming a laminated core by laminating from the
FIG. 9A is a diagram illustrating a range in which the out-of-plane
FIG. 9B is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 9C is a cross-sectional view showing a state in which the out-of-plane
FIG. 9D is a cross-sectional view showing a mode in which the
First, the curing process of pressing the periphery of the guide holes 4a and 4b with the out-of-plane
The out-of-plane
次に、ガイド穴4a、4bに拡径部材207を圧入する(拡径工程)。
そうすると、面外変形防止部材8は、ガイド穴4a、4bの周辺42を、鉄心部材4がX方向に伸びる程度に押圧しているので、鉄心部材204が曲がるときに、ガイド穴4a、4bの周辺42に生じる面外変形を防止する。
また、切欠部41c1、41c2を設けているので、切欠部41c1の円弧形状がX方向に拡がり、切欠部41c2の円弧形状がX方向に収縮することにより、鉄心部材204は曲がりやすくなる。
Next, the
Then, since the out-of-plane
Further, since the notches 41c1 and 41c2 are provided, the arc shape of the notch 41c1 expands in the X direction, and the arc shape of the notch 41c2 contracts in the X direction, whereby the
次に、ガイド穴4a、4bの縁4a1、4b1を縁整形部材9により鉄心部材204の積層方向に押圧する整形工程について説明する。
縁整形部材9は、図9(c)、(d)に示すように、拡径部材207の上に縁整形部材9が結合されている。
縁整形部材9は、拡径部材207の圧入直後に、ガイド穴4a、4bの縁4a1、4b1を鉄心部材4の積層方向に押圧して、縁4a1、4b1に生じた積層方向の膨らみを整形する。
その後、鉄心部材204は、螺旋状に積層されて積層鉄心を構成する。
Next, the shaping process of pressing the edges 4a1, 4b1 of the
As shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d), the
The
Then, the
以上のように、本発明の実施の形態2の鉄心部材、回転電機の積層鉄心の製造方法、回転電機の積層鉄心によれば、拡径部材を圧入した後に、ガイド穴の縁を縁整形部材で鉄心部材の積層方向に押圧することにより、ガイド穴を拡げた場合に生じる積層方向の膨らみを抑えることができる。
また、拡径部材を圧入する前に、ガイド穴の周辺を面外変形防止部材により鉄心部材の積層方向に押圧することにより、拡径部材の圧入によるガイド穴の周辺に発生する面外変形を防止することができる。
As described above, according to the iron core member of the second embodiment of the present invention, the method for manufacturing the laminated iron core of the rotating electric machine, and the laminated iron core of the rotating electric machine, the edge of the guide hole is formed into the edge shaping member after press-fitting the diameter-expanding member. By pressing in the laminating direction of the iron core member, the swelling in the laminating direction that occurs when the guide hole is expanded can be suppressed.
Further, before press-fitting the diameter-expanding member, the out-of-plane deformation that occurs around the guide hole due to the press-fitting of the diameter-expanding member is caused by pressing the periphery of the guide hole in the stacking direction of the core member by the out-of-plane deformation preventing member. Can be prevented.
また、積層鉄心の外周となる面に切欠部を設けると、切欠部がX方向に拡がることにより、鉄心部材を曲げやすくなり、よりコア精度および組立作業性が向上する。
さらに、ガイド穴を拡げるときに、ガイド穴の縁がY方向に拡がる力が発生しても、積層鉄心の外周となる側と内周側に切欠部を設けているので、積層鉄心の外周となる側と内周側に発生する突出を抑えることができる。
したがって、積層鉄心を構成した後の工程において、積層鉄心の外側をフレームで覆う場合にも、その突出により組立作業性を損なうことがない。
また、積層鉄心の内周側に生じる突出を防止できるので、ティース部にコイルを巻回したり、絶縁物を挿入したりする場合でも組立作業性を損なうことがない。
なお、切欠部は、境界部の積層鉄心の内周となる面と外周となる面の両方に設けると曲がりやすくなるが、外周となる面にのみ切欠部を形成しても鉄心部材を曲げることができるので、内周となる面に切欠部がなくてもよく、また、内周となる面に切欠部を形成した場合は、磁束の分断を生じさせない程度の小さな切欠部とする。
Moreover, when a notch part is provided in the surface used as the outer periphery of a laminated iron core, it will become easy to bend an iron core member by expanding a notch part to a X direction, and a core precision and assembly workability | operativity will improve more.
Furthermore, when expanding the guide hole, even if a force that expands the edge of the guide hole in the Y direction is generated, the outer peripheral side of the laminated core and the inner peripheral side are provided with cutout portions. The protrusion which generate | occur | produces in the side and inner peripheral side can be suppressed.
Therefore, even when the outer side of the laminated iron core is covered with a frame in the process after the laminated iron core is constructed, the assembling workability is not impaired by the protrusion.
Moreover, since the protrusion which arises to the inner peripheral side of a laminated iron core can be prevented, even when a coil is wound around a teeth part or an insulator is inserted, assembly workability is not impaired.
Note that the notch is easy to bend when it is provided on both the inner and outer peripheral surfaces of the laminated core at the boundary, but the core member can be bent even if the notch is formed only on the outer peripheral surface. Therefore, there is no need to have a notch on the inner peripheral surface. When the notch is formed on the inner peripheral surface, the notch is small enough not to cause the magnetic flux to be divided.
実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3に係る回転電機の積層鉄心の製造方法について、図に基づいて、実施の形態2と異なる部分について説明する。
実施の形態2と本実施の形態とは、回転電機の積層鉄心の製造法の拡径工程が異なる。
その他の部分は、実施の形態2と同様である。
Embodiment 3 FIG.
In the following, a method for manufacturing a laminated core of a rotating electrical machine according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings, with respect to differences from
The second embodiment is different from the present embodiment in the diameter expansion process of the manufacturing method of the laminated core of the rotating electrical machine.
Other parts are the same as those in the second embodiment.
図10(a)は、鉄心部材に拡径部材を圧入する前の状態を示す図である。
図10(b)は、図10(a)の要部拡大図である。
図10(c)は、押圧部材10が鉄心部材の切欠部41c1を押圧している状態を示す図である。
図10(d)は、図10(c)の要部拡大図である。
まず、拡径部材7のガイド穴への圧入と同時に押圧部材10が切欠部41c1を押圧する拡径工程について説明する。
押圧部材10は、押圧部材10のX方向の幅が、切欠部41c1のX方向の幅よりも大きく形成されている。
ガイド穴4aに拡径部材を圧入すると同時に、切欠部41c1のX方向の両縁を押圧部材10が積層鉄心の内周となる側に押圧する。
そうすると、切欠部41c1の円弧形状がX方向に拡がり、それと同時にガイド穴4aも拡がって、鉄心部材が螺旋状に曲がる。
そして、この鉄心部材を螺旋状に積層させて積層鉄心を構成する。
Fig.10 (a) is a figure which shows the state before pressing-in a diameter-expansion member to an iron core member.
FIG. 10B is an enlarged view of the main part of FIG.
FIG.10 (c) is a figure which shows the state which the
FIG. 10 (d) is an enlarged view of the main part of FIG. 10 (c).
First, the diameter expansion process in which the pressing
The pressing
At the same time that the diameter-enlarging member is press-fitted into the
If it does so, the circular arc shape of the notch part 41c1 will expand in a X direction, and the
And this iron core member is laminated | stacked helically, and a laminated iron core is comprised.
以上のように、本発明の実施の形態3の回転電機の積層鉄心の製造方法によれば、積層鉄心の外周となる側に最も大きな伸びを発生させることができ、鉄心部材を曲げる角度が大きい場合でも簡単に曲げることができる。
また、ガイド穴を拡げたときに、万一、積層鉄心の外周となる側のガイド穴の縁の周辺に対して、積層鉄心の外周側に膨らもうとする力が発生した場合でも、切欠部に押圧部材を配置しているため、積層鉄心の外周面が外側に膨らむことを防止することができるとともに、その積層鉄心の外周側に膨らもうとする力を、鉄心部材を曲げる方向の力に変えることができる。
As described above, according to the method for manufacturing a laminated core of a rotating electric machine according to Embodiment 3 of the present invention, the largest elongation can be generated on the outer peripheral side of the laminated core, and the angle at which the iron core member is bent is large. Even if it can be bent easily.
In addition, when the guide hole is expanded, the notch should not be cut even if a force is generated to bulge the outer periphery of the laminated core against the periphery of the guide hole on the outer peripheral side of the laminated core. Since the pressing member is arranged in the portion, the outer peripheral surface of the laminated core can be prevented from bulging outward, and the force to swell to the outer peripheral side of the laminated core is increased in the direction of bending the core member. Can be turned into power.
尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 固定子、2 回転子、4,204 鉄心部材、4A 連結ヨーク部、
4a,4b,4c,4d,4e,4g,4h,4i ガイド穴、4a1,4b1 縁、
4c1,4c2,4d1,4d2 切込部、5 積層鉄心、7,207 拡径部材、
8 面外変形防止部材、9 縁整形部材、10 押圧部材、21 シャフト、
22 回転子コア、41a ヨーク部、41b ティース部、41c 境界部、
41c1,41c2 切欠部、42 周辺、54a,54b 穴、100 回転電機。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator, 2 Rotor, 4,204 Iron core member, 4A Connection yoke part,
4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4g, 4h, 4i guide holes, 4a1, 4b1 edges,
4c1, 4c2, 4d1, 4d2 notches, 5 laminated cores, 7,207 expanded member,
8 Out-of-plane deformation prevention member, 9 Edge shaping member, 10 Press member, 21 Shaft,
22 Rotor core, 41a Yoke part, 41b Teeth part, 41c Boundary part,
41c1, 41c2 Notch, 42 periphery, 54a, 54b hole, 100 rotating electrical machine.
Claims (17)
前記鉄心部材は、複数のヨーク部と、
各前記ヨーク部から前記鉄心部材の短手方向に垂直にそれぞれ突出するティース部とからなり、
隣接する各前記ヨーク部の端部同士を直線状に連結して構成されており、
各前記ヨーク部のそれぞれの境界部にガイド穴を有し、
各前記ガイド穴は、前記鉄心部材の長手方向の幅が、前記鉄心部材の短手方向の幅よりも小さく形成されている鉄心部材。 In one strip-shaped iron core member used for manufacturing one laminated iron core of a rotating electrical machine,
The iron core member includes a plurality of yoke portions,
Each of the yoke parts comprises a tooth part protruding perpendicularly to the short direction of the iron core member,
It is configured by linearly connecting the end portions of the adjacent yoke portions,
A guide hole at each boundary portion of each yoke portion;
Each of the guide holes is an iron core member in which the width in the longitudinal direction of the iron core member is smaller than the width in the short direction of the iron core member.
前記複数のガイド穴の、前記鉄心部材の長手方向のそれぞれの幅は、前記積層鉄心の外周となる側から順に大きくなるように形成されている請求項1又は請求項2に記載の鉄心部材。 The iron core member has a plurality of the guide holes for each of the boundary portions,
The core member according to claim 1 or 2, wherein each of the plurality of guide holes has a width in the longitudinal direction of the core member that is increased in order from the outer periphery side of the laminated core.
前記電磁鋼板から、プレス加工により隣接する複数のヨーク部の端部同士を直線状に連結した状態の連結ヨーク部と、各前記ヨーク部から前記電磁鋼板の短手方向に垂直に突出したティース部とを有する鉄心部材を形成する型抜工程と、
各前記ヨーク部の境界部に、前記鉄心部材の長手方向の幅が前記鉄心部材の短手方向の幅よりも小さいガイド穴を打ち抜く穴抜工程と、
前記ガイド穴に拡径部材を圧入し、前記ガイド穴を前記鉄心部材の長手方向に拡径することにより前記鉄心部材を螺旋状に曲げる拡径工程と、
前記拡径工程の後に、前記鉄心部材を螺旋状に積層する積層工程とを備えた回転電機の積層鉄心の製造方法。 In the manufacturing method of a laminated iron core of a rotating electrical machine that manufactures one laminated iron core of a rotating electrical machine using a single belt-shaped electromagnetic steel sheet,
From the electromagnetic steel sheet, a connecting yoke part in a state where ends of a plurality of adjacent yoke parts are linearly connected by press working, and a tooth part projecting perpendicularly from the yoke part to the short direction of the electromagnetic steel sheet A die cutting process for forming an iron core member having
A punching step of punching a guide hole in which the width in the longitudinal direction of the iron core member is smaller than the width in the short direction of the iron core member at the boundary portion of each yoke portion;
A diameter expansion process of press-fitting a diameter-expanding member into the guide hole, and bending the core member spirally by expanding the diameter of the guide hole in the longitudinal direction of the core member;
The manufacturing method of the laminated core of a rotary electric machine provided with the lamination process which laminates | stacks the said iron core member helically after the said diameter expansion process.
前記鉄心部材は、複数のヨーク部と、各前記ヨーク部から前記鉄心部材の短手方向に垂直にそれぞれ突出する複数のティース部とを有し、隣接する各前記ヨーク部の端部同士を連結して一体形成され、
前記積層鉄心は、前記鉄心部材を螺旋状に積層して構成され、
各前記ヨーク部の境界部は、前記鉄心部材の積層方向に貫通する穴をそれぞれ有する回転電機の積層鉄心。 A laminated iron core of a rotating electric machine configured by laminating a belt-shaped iron core member in a spiral shape,
The iron core member has a plurality of yoke portions and a plurality of teeth portions that respectively protrude perpendicularly to the short direction of the iron core member from the yoke portions, and connect the end portions of the adjacent yoke portions. Are integrally formed,
The laminated iron core is configured by laminating the iron core members in a spiral shape,
The boundary part of each said yoke part is a lamination | stacking iron core of the rotary electric machine which each has the hole penetrated in the lamination direction of the said iron core member.
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