JP2016171652A - モータの製造方法およびモータコア - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータコアの製造方法は、帯状の電磁鋼板20の第1領域20aに、常温硬化型の瞬間接着剤63aを塗布する工程と、帯状の電磁鋼板20の第2領域20bに、有機系接着剤63bを塗布する工程と、常温硬化型の瞬間接着剤63aおよび有機系接着剤63bが塗布された帯状の電磁鋼板20をプレス加工により打ち抜くことによって、ステータコア本体の形状に対応する形状を有する複数の電磁鋼板を形成する工程と、複数の電磁鋼板を積層する工程と、積層された複数の電磁鋼板に対して金型外でワニス処理する工程とを備える。
【選択図】図6
Description
(ステータの構造)
図1〜図4を参照して、第1実施形態によるステータ10の構造について説明する。なお、ステータ10は、本発明の「モータコア」の一例である。また、図1および図2では、後述する巻線14および絶縁部材18は省略されている。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
図5を参照して、ステータ10の製造装置30の構造について説明する。
図5〜図7を参照して、モータ(ステータ10)の製造方法について説明する。なお、下記の打抜き工程、常温硬化型の瞬間接着剤を塗布する工程、熱硬化型の有機系接着剤層を塗布する工程、外径打抜き工程、および、積層工程は、帯状の電磁鋼板20を順次送りながら実行されるとともに、各工程が同時に並行して行われている。
まず、帯状の電磁鋼板20が、上金型40と下金型50との間に、X1方向側からX2方向側に送り出される。そして、帯状の電磁鋼板20の、たとえばスロット16に対応する領域が、打抜きパンチ41により打ち抜かれる。そして、帯状の電磁鋼板20がX2方向側に送り出される。
次に、第1実施形態では、図6に示すように、帯状の電磁鋼板20の第1領域20aに、接着剤供給チューブ62aを介して常温硬化型の瞬間接着剤63aが供給されることにより、瞬間接着剤63aが塗布される。これにより、瞬間接着剤層17aが形成される。具体的には、帯状の電磁鋼板20のティース部15に対応する領域に、瞬間接着剤63aが塗布される。これにより、複数の電磁鋼板12が製造装置30の金型内において常温硬化型の瞬間接着剤層17a(瞬間接着剤63a)により接合されるので、接着剤を硬化させるための加熱ヒータおよびその加熱ヒータの周囲を覆う断熱材を金型内に設ける必要がない。その結果、製造装置30が複雑化および大型化するのを抑制することができる。なお、常温硬化型の瞬間接着剤63aは、本発明の「常温硬化型接着剤」の一例である。
次に、第1実施形態では、図6に示すように、帯状の電磁鋼板20の第2領域20bに、接着剤供給チューブ62bを介して有機系接着剤63bが供給されることにより、有機系接着剤63bが塗布される。これにより、熱硬化型の有機系接着剤層17bが形成される。具体的には、帯状の電磁鋼板20のコア部13に対応する領域に、熱硬化型の有機系接着剤63bが塗布される。これにより、常温硬化型の瞬間接着剤層17a(瞬間接着剤63a)の接着強度が後に加わる熱により低下する場合にも、熱硬化型の有機系接着剤層17b(有機系接着剤63b)により電磁鋼板12間の接合強度を維持することができる。なお、熱硬化型の有機系接着剤63bは、本発明の「熱硬化型接着剤」の一例である。
次に、常温硬化型の瞬間接着剤63aおよび熱硬化型の有機系接着剤63bが塗布された帯状の電磁鋼板20を、外径打抜きパンチ42および外径打抜きダイ53(プレス加工)により打ち抜くことによって、ステータコア本体11の形状に対応する形状を有する電磁鋼板12が形成される。なお、電磁鋼板12は、複数形成される。打ち抜かれた電磁鋼板12は、外径打抜きダイ53の孔部53aに積層される。これにより、隣接する電磁鋼板12同士は、常温硬化型の瞬間接着剤63a(瞬間接着剤層17a)により接合される。一方、熱によって硬化する有機系接着剤層17bは、硬化していない。そして、隣接する電磁鋼板12同士が接合された複数の電磁鋼板12が、外径打抜きダイ53の孔部53aから取り出される。
次に、第1実施形態では、図7に示すように、複数の電磁鋼板12を積層する工程の後、常温硬化型の瞬間接着剤63aが配置されたティース部15が積層された部分に、シート状の絶縁部材18が、たとえば下方(Z2方向)から挿入される。このとき、隣接する電磁鋼板12同士は、常温硬化型の瞬間接着剤63aにより接合されているので、シート状の絶縁部材18を下方(Z2方向)から挿入する際に電磁鋼板12が上方(Z1方向)に剥がれることはない。すなわち、電磁鋼板12が剥がれるのを抑制する治具を用いることなく、ティース部15にシート状の絶縁部材18を挿入することができる。また、巻線14とコア部13とが導通するのを、シート状の絶縁部材18により抑制することができる。
次に、ティース部15(スロット16)に巻線14(図3参照)が巻回される。
次に、巻線14のコイルエンドの成型(仕上成型)が行われる。
次に、第1実施形態では、積層された電磁鋼板12に対してワニス処理が行われる。なお、ワニス処理は、巻線14同士を固着させることにより、巻線14からの放熱の効率を向上させるために行われる。ここで、ワニス処理は、積層された電磁鋼板12に対して、約100℃〜約150℃の温度の雰囲気下において行われる。そして、ワニス処理時の熱を利用して有機系接着剤63bの硬化が行われる。なお、ワニス処理工程は、本発明の「積層された複数の電磁鋼板に対して金型外で加熱する工程」の一例である。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(ステータの構造)
次に、図8〜図11を参照して、第2実施形態によるステータ70の構造について説明する。第2実施形態では、上記熱硬化型の有機系接着剤層17bが設けられていた第1実施形態と異なり、熱硬化型の無機系接着剤層76bが設けられている。なお、図8では、巻線14および絶縁部材18は省略されている。
第2実施形態では、上記のように、電磁鋼板72を、熱硬化型の無機系接着剤層76bが配置される凹部77を含むように構成する。これにより、凹部77に熱硬化型の無機系接着剤層76bが配置されるので、熱硬化型の有機系接着剤層に比べて粒子の直径が比較的大きい熱硬化型の無機系接着剤層76bを電磁鋼板72間に配置した場合でも、電磁鋼板72間に比較的大きな隙間が生じるのを抑制しながら、電磁鋼板72同士を接合することができる。
図5を参照して、ステータ70の製造装置80の構造について説明する。
図5、図12および図13を参照して、ステータ70の製造方法について説明する。
第2実施形態では、図5および図12に示すように、帯状の電磁鋼板90の、スロット75に対応する領域に加えて、第1接着剤収容孔77a(第2接着剤収容孔77b)に対応する領域が、打抜きパンチ41により打ち抜かれる。そして、帯状の電磁鋼板90がX2方向側に送り出されて、帯状の電磁鋼板90の第1領域90aとしてのティース部74に、常温硬化型の瞬間接着剤84aが塗布される。なお、常温硬化型の瞬間接着剤84aは、本発明の「常温硬化型接着剤」の一例である。
次に、第2実施形態では、常温硬化型の瞬間接着剤84aが塗布された後、帯状の電磁鋼板90の第2領域90bとしてのコア部73に熱硬化型の無機系接着剤84bが塗布される。具体的には、電磁鋼板90の凹部77に熱硬化型の無機系接着剤84bが塗布(収容)される。詳細には、第1電磁鋼板72aに対応する電磁鋼板90の第1接着剤収容孔77aに熱硬化型の無機系接着剤84bが収容され、第2電磁鋼板72bに対応する電磁鋼板90の第2接着剤収容孔77bに熱硬化型の無機系接着剤84bが収容される。これにより、凹部77に熱硬化型の無機系接着剤層76b(無機系接着剤84b)が配置されるので、熱硬化型の有機系接着剤層に比べて粒子の直径が比較的大きい熱硬化型の無機系接着剤層76b(無機系接着剤84b)を電磁鋼板72間に配置した場合でも、電磁鋼板72間に比較的大きな隙間が生じるのを抑制しながら、電磁鋼板72同士を接合することができる。なお、熱硬化型の無機系接着剤84bは、本発明の「熱硬化型接着剤」の一例である。
次に、常温硬化型の瞬間接着剤84aおよび熱硬化型の無機系接着剤84bが塗布された帯状の電磁鋼板90を、外径打抜きパンチ42および外径打抜きダイ53(プレス加工)により打ち抜くことによって、ステータコア本体71の形状に対応する形状を有する電磁鋼板72が形成される。このとき、第1電磁鋼板72aおよび第2電磁鋼板72bが交互に打ち抜かれる。
次に、第2実施形態では、図13に示すように、複数の電磁鋼板72が積層される工程の後に、積層された電磁鋼板72に対して焼鈍が行われる。具体的には、焼鈍装置91内に、積層された複数の電磁鋼板72が配置され、約750℃〜約800℃の雰囲気下で焼鈍が行われる。これにより、電磁鋼板72の鉄損を抑制することが可能になるとともに、焼鈍時の熱を利用して無機系接着剤84bの硬化が行われる。その後、第1実施形態と同様に、絶縁部材の挿入工程、巻線を巻回する工程、巻線の仕上成型工程、および、ワニス処理工程が行われる。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
11、71、111、121 ステータコア本体(積層鋼板部)
12、72、112 電磁鋼板
13、73 コア部
14 巻線
15、74 ティース部
17、76 接着剤層
17a、76a 瞬間接着剤層(常温硬化型接着剤層)
17b 熱硬化型の有機系接着剤層(熱硬化型接着剤層)
18 絶縁部材
20、90 (帯状の)電磁鋼板
20a、90a 第1領域
20b、90b 第2領域
63a、84a 瞬間接着剤(常温硬化型接着剤)
63b 熱硬化型の有機系接着剤(熱硬化型接着剤)
72a 第1電磁鋼板
72b 第2電磁鋼板
76b、113 熱硬化型の無機系接着剤層(熱硬化型接着剤層)
77、114 凹部
77a、122a 第1接着剤収容孔
77b、122b 第2接着剤収容孔
84b 熱硬化型の無機系接着剤(熱硬化型接着剤)
Claims (14)
- 帯状の電磁鋼板の第1領域に、常温硬化型接着剤を塗布する工程と、
前記帯状の電磁鋼板の第2領域に、熱硬化型接着剤を塗布する工程と、
前記常温硬化型接着剤および前記熱硬化型接着剤が塗布された前記帯状の電磁鋼板をプレス加工により打ち抜くことによって、積層鋼板部の形状に対応する形状を有する複数の電磁鋼板を形成する工程と、
前記複数の電磁鋼板を積層する工程と、
積層された前記複数の電磁鋼板に対して金型外で加熱する工程と、を備えた、モータの製造方法。 - 前記電磁鋼板は、円環状のコア部と、前記コア部から半径方向に延びるとともに巻線が巻回されるティース部とを含み、
前記常温硬化型接着剤を塗布する工程は、前記帯状の電磁鋼板の前記第1領域としての前記ティース部に前記常温硬化型接着剤を塗布する工程を含み、
前記熱硬化型接着剤を塗布する工程は、前記帯状の電磁鋼板の前記第2領域としての前記コア部に前記熱硬化型接着剤を塗布する工程を含む、請求項1に記載のモータの製造方法。 - 前記複数の電磁鋼板を積層する工程の後に、前記常温硬化型接着剤が配置された前記ティース部が積層された部分に、シート状の絶縁部材を挿入する工程をさらに備える、請求項2に記載のモータの製造方法。
- 前記帯状の電磁鋼板の前記第1領域に、前記常温硬化型接着剤を塗布する工程は、前記帯状の電磁鋼板の前記第1領域に、常温硬化型の瞬間接着剤を塗布する工程を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータの製造方法。
- 前記積層された前記複数の電磁鋼板に対して金型外で加熱する工程は、前記複数の電磁鋼板を積層する工程の後に、積層された前記電磁鋼板に対してワニス処理を行う工程を含み、
前記ワニス処理を行う工程は、前記ワニス処理時の熱を利用して前記熱硬化型接着剤の硬化を行う工程を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータの製造方法。 - 前記熱硬化型接着剤は、無機系接着剤を含み、
前記積層された前記複数の電磁鋼板に対して金型外で加熱する工程は、前記複数の電磁鋼板を積層する工程の後に、積層された前記電磁鋼板に対して焼鈍を行う工程を含み、
前記焼鈍を行う工程は、前記焼鈍時の熱を利用して前記無機系接着剤の硬化を行う工程を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータの製造方法。 - 前記熱硬化型接着剤は、無機系接着剤を含み、
前記複数の電磁鋼板を積層する工程は、前記無機系接着剤が収容される凹部を有する電磁鋼板を積層することによって、前記無機系接着剤を介して前記電磁鋼板同士を接合する工程を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載のモータの製造方法。 - 前記凹部は、第1接着剤収容孔と第2接着剤収容孔とを含み、
前記無機系接着剤を介して前記電磁鋼板同士を接合する工程は、前記無機系接着剤が収容される前記第1接着剤収容孔を有する第1電磁鋼板と、前記第1接着剤収容孔とは異なる位置に設けられ、前記無機系接着剤が収容される前記第2接着剤収容孔を有する第2電磁鋼板とを交互に積層することによって、前記無機系接着剤を介して前記第1電磁鋼板同士および前記第2電磁鋼板同士を接合する工程を含む、請求項7に記載のモータの製造方法。 - 複数の電磁鋼板が積層されることにより形成された積層鋼板部と、
隣接する前記電磁鋼板間を接合する接着剤層を備え、
前記接着剤層は、常温硬化型接着剤層と、前記常温硬化型接着剤層が配置される領域とは異なる領域に配置される熱硬化型接着剤層との両方を含む、モータコア。 - 前記電磁鋼板は、円環状のコア部と、前記コア部から半径方向に延びるとともに巻線が巻回されるティース部とを含み、
前記常温硬化型接着剤層は、前記ティース部に配置され、
前記熱硬化型接着剤層は、前記コア部に配置されている、請求項9に記載のモータコア。 - 前記常温硬化型接着剤層が配置された前記ティース部が積層された部分には、シート状の絶縁部材が挿入される、請求項10に記載のモータコア。
- 前記常温硬化型接着剤層は、常温硬化型の瞬間接着剤層を含む、請求項9〜11のいずれか1項に記載のモータコア。
- 前記熱硬化型接着剤層は、無機系接着剤層を含み、
前記電磁鋼板は、前記無機系接着剤層が配置される凹部を含む、請求項9〜12のいずれか1項に記載のモータコア。 - 前記凹部は、第1接着剤収容孔と第2接着剤収容孔とを含み、
前記電磁鋼板は、前記無機系接着剤層が配置される前記第1接着剤収容孔を有する第1電磁鋼板と、前記第1接着剤収容孔とは異なる位置に設けられ、前記無機系接着剤層が配置される前記第2接着剤収容孔を有する第2電磁鋼板とを含み、
前記第1接着剤収容孔を有する前記第1電磁鋼板と、前記第2接着剤収容孔を有する前記第2電磁鋼板とが交互に積層されることによって、前記無機系接着剤層を介して前記第1電磁鋼板同士および前記第2電磁鋼板同士が接合されている、請求項13に記載のモータコア。
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