JP2017017950A - 固定子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の分割鉄心を容易に円筒状に配置でき、焼嵌め時に分割鉄心の位置ずれを生ずることなく、安価に製造することが可能な固定子の製造方法を提供すること。
【解決手段】円柱状の電磁石の周壁にヨーク部及びティース部を有する複数の分割鉄心のティース部側を吸着させて複数の分割鉄心を円筒状に並べて配置する工程と、電磁石の軸方向の一端側に片寄った位置において、複数の分割鉄心を外側から電磁石に向けて押さえ付ける仮留め具を設ける工程と、円筒状に並べられた複数の分割鉄心の外径と略同径の内径を有する円筒形状のケースを加熱し、複数の分割鉄心を一端側からケース内へ挿入し、複数の分割鉄心とケースとを嵌合する焼嵌め行程とを備える。この固定子の製造方法によると、仮留め具は、複数の分割鉄心を押さえ付ける力を維持したまま、ケースへの複数の分割鉄心の挿入動作によって、電磁石の軸方向の他端側に向かって移動される。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、例えば、回転電機の固定子を製造する方法に関する。

回転電機に組み込まれる固定子は、例えば、複数の分割鉄心を円環状に配置した固定子鉄心をケースへ焼き嵌めすることにより製造される。この際、円筒状に配置した複数の分割鉄心の外周をバンドで縛ることにより、外力により分割鉄心の円筒形状が崩れることを防止する。そして、このように縛られた分割鉄心は、焼き嵌め時にバンドが外されケースの中へ挿入される。

しかしながら、バンドを外した状態で複数の分割鉄心をケース内へ挿入するときに、隣接する分割鉄心の間でズレを生じることがある。このズレは、固定子鉄心の円筒形状の歪みの原因となる。

固定子鉄心の円筒形状を保持する方法として、複数の分割鉄心の内側に電磁石を配置し、その磁力により吸着させるとともに、隣接する分割鉄心のいわゆるヨーク部分の接合面に互いに凹部又は凸部を設けることにより複数の分割鉄心を嵌合させて固定する方法が知られている。

この方法によると、凹凸部により分割鉄心同士が嵌合されるため、焼き嵌め時における分割鉄心のズレを低減させることが可能であるが、分割鉄心に凹凸形状の加工が必要となり高価となる。

特開２０１４−２３３１６４ 特開２０１４−２３３１６５

そこで、本発明の実施形態は、複数の分割鉄心を容易に円筒状に配置でき、焼き嵌め時に分割鉄心の位置ずれが生じることがなく、安価に製造することが可能な固定子製造方法を提供することを目的とする。

実施形態に係る固定子の製造方法は、円柱状の電磁石の周壁にヨーク部及びティース部を有する複数の分割鉄心のティース部側を吸着させて複数の分割鉄心を円筒状に並べて配置する工程と、電磁石の軸方向の一端側に片寄った位置において、複数の分割鉄心を外側から電磁石に向けて押さえ付ける仮留め具を設ける工程と、円筒状に並べられた複数の分割鉄心の外径と略同径の内径を有する円筒形状のケースを加熱し、複数の分割鉄心を一端側からケース内へ挿入し、除熱することにより複数の分割鉄心とケースとを嵌合する焼嵌め行程とを備える。この固定子の製造方法において、仮留め具は、複数の分割鉄心を押さえ付ける力を維持したまま、ケースへの複数の分割鉄心の挿入動作によって、電磁石の軸方向の他端側に向かって移動される。

図１は、実施形態に係る固定子の分解斜視図である。 図２は、実施形態に係る固定子の分割鉄心の仮留め工程のフロー図である。 図３は、図２の仮留め工程で使用する治具に分割鉄心が並べられている状態を示す斜視図である。 図４は、図３の治具に並べられた分割鉄心に仮留め具が配置される状態を示す分解斜視図である。 図５は、図４の仮留め具が分割鉄心に取り付けられた組立体を示す斜視図である。 図６は、実施形態に係る分割鉄心をケースに焼き嵌めする工程を示すフロー図である。 図７は、図６の焼き嵌め工程で使用する焼き嵌め装置の斜視図である。 図８は、図７の装置を用いて焼き嵌めを開始する状態を示す断面図である。 図９は、焼き嵌めが開始され、ボードとレール部材が接触した状態を示す断面拡大図である。 図１０は、ケースの内部から治具を抜いた状態を示す断面図である。 図１１は、実施形態に係る仮留め具の変形例を示す斜視図である。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。
まず初めに、実施形態に係る固定子１について、図１を用いて説明する。図１は、固定子１の分解斜視図である。なお、固定子１の内側に図示しない回転子が配置され、回転電機が構成される。

固定子１は、ケース１０と、固定子鉄心３０とを有する。固定子鉄心３０は、ケース１０の内部に配置される。ケース１０は、円筒形状の周壁１１を備え、周壁１１の一方の端部である図示上端に円環状の蓋体１３を備えている。

固定子鉄心３０は、複数の分割鉄心４０を円筒状に並べて配置することにより形成されている。各分割鉄心４０は、簡単に説明すると、ブロック状の磁性体により形成される磁性コア４１と、磁性コア４１に複数回巻き付けられるコイル４３と、を有している。なお、本実施形態に係る分割鉄心４０においては、磁性コア４１とコイル４３との間に絶縁部材であるインシュレータ４５を有している。

具体的には、磁性コア４１は、図３に示すように、複数個結合することにより円筒を形成するブロック状の部材である。磁性コア４１は、ヨーク部分４１０と、ティース部分４３０と、を有する。ヨーク部分４１０は、円筒状に配置されたときに外周面３１（図１参照）を形成する湾曲した板状の部分である。ヨーク部分４１０は、固定子鉄心３０の外周面３１の一部を形成する外壁面４１１と、隣接する２つの分割鉄心４０と接合する２つのヨーク側面４１３とを有する。ヨーク部分４１０の外壁面４１１は、後述する台座５１の外筒５１０と同じ曲率に湾曲している。２つのヨーク側面４１３は、隣接して並べられる他の分割鉄心４０のヨーク側面４１３と接合する。すなわち、ヨーク側面４１３は、分割鉄心４０を円筒状に並べるため、半径方向に沿って角度が付けられている。これにより、所定数の分割鉄心４０を円筒状に隙間なく配置することができる。

ティース部分４３０は、ヨーク部分４１０の外壁面４１１の反対側から突出している部分である。ティース部分４３０は、インシュレータ４５を介してコイル４３が巻かれる部分である。また、ティース部分４３０は、複数の分割鉄心４０が円筒状に配置された固定子鉄心３０の内周面３５の一部である内壁面４３１を有する。ティース部分４３０の内壁面４３１は、後述する電磁石５３の周壁５３１と略同じ曲率に湾曲する。

インシュレータ４５は、磁性コア４１のティース部分４３０のヨーク部分４１０との接続端側から内壁面４３１までの間を覆うように設けられる絶縁部材である。インシュレータ４５は、例えば、２つの部材から形成され、ティース部分４３０の所定の範囲を覆ういわゆるボビン形状（図示せず）を有している。そして、図３に示すように、インシュレータ４５の図示下端側にリブ４５０ａ、上端側にリブ４５０ｂを備えている。

続いて、固定子１の製造方法について説明する。まず、固定子鉄心３０の仮留め工程について図２〜図５を用いて説明する。

図２は、固定子鉄心３０の仮留め工程のフロー図である。図３は、治具５０に分割鉄心４０を並べている状態を示す斜視図である。図４は、治具５０に配置された分割鉄心４０に仮留め具６０を取り付ける状態を示す斜視図である。図５は、治具５０に配置された分割鉄心４０に仮留め具６０が取り付けられた組立体７０を示す斜視図である。

治具５０は、図３に示すように、台座５１と電磁石５３とを備えている。
台座５１は、軸方向の一端が塞がれた略円筒形の外筒５１０と、外筒５１０よりも外径が小さい円柱状の基台５２０とを備える。基台５２０は、外筒５１０の内側で外筒５１０と同軸に配置される。すなわち、基台５２０の外周と外筒５１０の内周の間には、所定の幅の円筒状の溝５３０が形成されている。円筒状の溝５３０の径方向の幅は、電磁石５３の周壁５３１に沿って円環状に配置される分割鉄心４０の径方向の幅よりも若干狭く形成される。

電磁石５３は、図３に示すように、基台５２０と略同じ直径を有する略円柱状の金属芯５３３と、金属芯５３３に巻き付けられるコイル５３５とを有している。金属芯５３３は、周壁５３１の略中央部に凹部５３７を備え、その凹部５３７に沿ってコイル５３５が巻き付けられている。言い換えれば、電磁石５３は、いわゆるボビン形状をした金属芯５３３の凹部５３７にコイル５３５が巻き付けられて構成されている。
また、本実施形態における電磁石５３の周壁５３１には、樹脂シートＰが貼り付けられている。樹脂シートＰは、例えば、絶縁性を有するポリエステルフィルム等である。

上記構造の治具５０を用いて複数の分割鉄心４０を円筒状に仮留めする。以下、図２を用いて、分割鉄心４０の仮留め方法について説明する。

まず初めに台座５１を用意し、基台５２０の上に電磁石５３を配置する（Ａｃｔ１０１）。続いて、電磁石５３のコイル５３５に電流を流し、磁力を発生させる（Ａｃｔ１０２）。このときの磁力の強さは、分割鉄心４０が容易に外れず、且つ、電磁石５３と吸着した分割鉄心４０の位置を作業者が手作業により微調整可能な程度の強さに設定される。

作業者は、図３に示すように、磁力を帯びた電磁石５３の周壁５３１に１つ目の分割鉄心４０のティース部分４３０の内壁面４３１を電磁石５３の周壁５３１に吸着させる。このとき、作業者は、分割鉄心４０の磁性コア４１のヨーク部分４１０の図示下端を台座５１の外筒５１０の周縁部５１１に当接させて配置する。なお、磁性コア４１の図示下側に設けられるインシュレータ４５のリブ４５０ａは、外筒５１０の溝５３０側に位置し、外筒５１０の内側に位置する。これにより、磁性コア４１が外筒５１０から外れることを防ぐ。

次に、作業者は、２つ目の分割鉄心４０を１つ目の分割鉄心４０の隣に並べて電磁石５３の周壁５３１に沿って配置する。このとき、作業者は、２つ目の分割鉄心４０のヨーク側面４１３と１つ目の分割鉄心４０のヨーク側面４１３とを隙間なく配置する。さらに、作業者は、３つ目以降の分割鉄心４０も同様に電磁石５３の周壁５３１に吸着させるとともに隣り合うヨーク側面４１３が互いに密着するように並べて配置していく（Ａｃｔ１０３）。すると、図４に示すように、所定数の分割鉄心４０を並べた時点において、電磁石５３の周壁５３１に沿って、円筒状に分割鉄心４０が配置される（Ａｃｔ１０４）。言い換えれば、上述のように複数の分割鉄心４０を円筒状に配置することにより固定子鉄心３０が形成される。
その後、図４に示すように、電磁石５３の周りに形成された円筒状の固定子鉄心３０を仮留め具６０で仮固定する（Ａｃｔ１０５）。

仮留め具６０は、図４に示すように、湾曲した半円環状の２本のレール部材６１と、２本のばね６３とを備えている。
レール部材６１は、固定子鉄心３０の外周面３１に沿って周方向に延設される。レール部材６１は、第１面（内面）６１３と、第２面（外面）６１１と、２つの側面６１７とを備えている。第１面６１３は、固定子鉄心３０の外周面３１と接触する。第２面６１１は、第１面６１３の反対側に設けられ、ばね６３を嵌め込むためのレール状の凹部６１５を備える。２つの側面６１７は、第１面６１３と第２面６１１と略直交する壁面である。

なお、本実施形態においては、レール部材６１は、２つを連結した状態で固定子鉄心３０の全周よりも若干短くなる長さに設計されている。このように、２つのレール部材６１の合計長を固定子鉄心３０の全周よりも短くすることにより、固定子鉄心３０にセットされたときに、２つのレール部材６１の端部間に隙間が生じる。作業者は、この状態のレール部材６１の凹部６１５にばね６３を引っ張りながら嵌め込む。ばね６３の復元力により、固定子鉄心３０は、レール部材６１を介して電磁石５３に向けて押さえ付けられる。これにより、仮留め具６０は、固定子鉄心３０を仮留めする。ここで、図４に示すように、本実施形態において、仮留め具６０は、固定子鉄心３０の一端側（図示上側）に片寄って取り付けられる。これは、後述する焼き嵌め工程において、ケース１０へ挿入される固定子鉄心３０の挿入端側を精度良く円筒形状に束ねておくためである。

また、レール部材６１は、固定子鉄心３０の外周面３１を整える。すなわち、仮留め具６０を取り付ける前の治具５０に円筒状に並べられた固定子鉄心３０は、分割鉄心４０の位置のバラつきにより、外周面３１に凹凸を有していることがある。レール部材６１は、固定子鉄心３０の外周面３１を第１面６１３で押圧することにより、外周面３１の凹凸をならす。言い換えれば、レール部材６１は、固定子鉄心３０の外周面３１をレール部材６１の第１面６１３を基準とする理想的な円筒形状にすることができる。

なお、仮留め具６０として用いられるレール部材６１の数はこれに限られない。例えば、一部が離間した円環状の１つのレール部材６１を用いることも可能である。また、３つや４つに分割されたレール部材６１を用いることも可能である。

また、本実施形態においては、レール部材６１の材料として、アルミニウムを用いた。レール部材６１の材料は、アルミニウムに限定されず、接触する固定子鉄心３０の磁性コア４１の材質等を考慮して適宜決定される。

ばね６３は、いわゆる引張コイルばねを用いた。本実施形態においては、図４に示すように、作業者は、２本のばね６３の両端部を互いに連結して円環状に繋げる。そして、作業者は、作製された円環状のばね６３を引っ張りながらレール部材６１の凹部６１５に嵌め込む。ばね６３の復元力より、ばね６３がレール部材６１を介して固定子鉄心３０の外周面３１を電磁石５３に向けて押さえ付ける。また、２本のばね６３は、それぞれ、ばね６３の長手方向の略中央に、一方のレール部材６１と他方のレール部材６１の端部間の隙間が位置するように配置される。このようにして、図５に示すように、治具５０に固定子鉄心３０を、仮留め具６０で仮固定した組立体７０が作製される。

なお、ばね６３の締め付け強度（ばね強度）については、特に定められていないが、固定子鉄心３０の外周面３１を理想的な円筒形状にならすことができ、且つ、固定子鉄心３０の軸方向に仮留め具６０を所定の力でスライドすることができる強度に作製される。

上述の構成を有する組立体７０は、図５に示すように、固定子鉄心３０の図示上方を仮留め具６０で束ねられ、仮固定されている。また、固定子鉄心３０の図示下方については、各分割鉄心４０に設けられるインシュレータ４５のリブ４５０ａが台座５１の溝５３０に突き出ることにより、外筒５１０の内側において固定子鉄心３０の位置ずれを防止している。

このため、組立体７０の固定子鉄心３０は、例えば、停電等により意図せずに電磁石５３の磁力が消失した場合においても、固定子鉄心３０を構成する分割鉄心４０の仮固定の位置を維持することができる。

続いて、上記のように仮留めされた固定子鉄心３０をケース１０内に焼き嵌めする工程について、図６から図１０を用いて説明する。図６は、固定子鉄心３０とケース１０との焼き嵌め工程を示すフロー図である。図７は、固定子鉄心３０をケース１０に焼き嵌めする焼き嵌め装置１００の斜視図である。図８から図１０は、治具５０に固定された固定子鉄心３０をケース１０へ焼き嵌めする状態を示す断面図である。なお、図８から図１０において、説明をわかりやすくするため、昇降台３００の図示は省略して説明する。

まず、始めに、焼き嵌め装置１００の構成について図７を用いて説明する。
焼き嵌め装置１００は、恒温槽２００と、昇降台３００とを備える。
恒温槽２００は、その一面に開閉可能なドア（図示せず）が取り付けられている筐体を有する。すなわち、恒温槽２００は、いわゆるオーブンである。恒温槽２００の内部空間には、ケース１０を固定可能なボード２１０が設けられている。

ボード２１０は、表面２３０にケース１０を固定するための保持具２５０を備える。ボード２１０は、ケース１０を恒温槽２００へ搬入、または、搬出するため恒温槽２００の底部にスライド自在に取り付けられている。また、ボード２１０は、昇降台３００の固定部３１５に対向する位置に４つの孔２１５を備える。

昇降台３００は、テーブル３１０と、昇降機３３０とを備えている。
テーブル３１０は、略中央に治具５０が突没可能な孔部３１１を有する方形板状の部材である。また、テーブル３１０は、その表面３１３に恒温槽２００から搬出されたボード２１０を固定するための固定部３１５を４箇所に備えている。

また、昇降機３３０は、図７に示すように、組立体７０を台座５１の底部側から支持し、組立体７０を固定子鉄心３０の軸方向に昇降させる装置である。すなわち、昇降機３３０は、テーブル３１０の孔部３１１から固定子鉄心３０を突没させる。さらに言えば、昇降機３３０は、ケース１０と同軸上に配置された固定子鉄心３０をケース１０の軸に沿って嵌め込むための装置である。

上記構造の焼き嵌め装置１００を用いて、固定子鉄心３０をケース１０へ焼き嵌めする。
始めに、図８に示すように、作業者は、保持具２５０を用いてボード２１０へケース１０を固定する。ボード２１０へ固定されたケース１０は、恒温槽２００へ搬入され、２００度で１２０分ほど加熱される（Ａｃｔ２０１）。
作業者は、ケース１０を加熱している間に、上述したように組立体７０を昇降台３００の昇降機３３０にセットする（Ａｃｔ２０２）。

作業者は、規定された任意の加熱時間が経過した後、約２００度に加熱されたケース１０を恒温槽２００から搬出する。このとき、作業者は、ボード２１０を矢印Ｓ（図７参照）の方向にスライドさせ、ケース１０を昇降台３００のテーブル３１０上の規定された位置に移動する。

作業者は、規定された位置までボード２１０を移動すると、テーブル３１０に設けられた４つの固定部３１５から棒状突起（図示せず）をボード２１０の裏面に設けられた孔２１５に向かってテーブル３１０から上方に突出し、ボード２１０とテーブル３１０とを位置決めし固定する。ここで、規定された位置とは、ケース１０と、固定子鉄心３０が同軸に位置している状態である。

作業者は、規定された位置にボード２１０が固定されていることを確認後、昇降機３３０を駆動する（Ａｃｔ２０３）。作業者が昇降機３３０を駆動させると、図８の矢印の示す方向（図示上方）に、固定子鉄心３０が移動を開始する。言い換えれば、ケース１０と同軸に配置された固定子鉄心３０は、ケース１０の軸に沿って図示上方に移動し、ケース１０の内側へ向かって昇降機３３０により持ち上げられる（Ａｃｔ２０４）。
ケース１０の内部へ向かって、固定子鉄心３０の挿入が開始されると、図９に示すように、固定子鉄心３０の図示上方に設置された仮留め具６０（図８参照）のレール部材６１の側面６１７がボード２１０の裏面２１１の孔２１３の縁と当接する。

図９に示すように、固定子鉄心３０をケース１０の内部へ向かって上昇させている間、仮留め具６０は、ボード２１０の裏面２１１に係合されて移動を禁止される。一方、固定子鉄心３０は、昇降機３３０によって矢印の方向に（図示上方）押上げられて、ケース１０の内側へ嵌め込まれる。言い換えれば、仮留め具６０は、ボード２１０の裏面２１１に押し当てられ、固定子鉄心３０の外周面３１をスライドしながら、固定子鉄心３０と同径の外周を有する台座５１の外筒５１０まで、押し下げられる。すなわち、仮留め具６０は、電磁石５３の軸方向の他端側に向かって移動し、押し下げられる。

固定子鉄心３０の全てがケース１０に挿入された後、作業者は、昇降機３３０の操作を一旦停止する。そして、この状態で、作業者は、１分から５分程度ケース１０を放置する（Ａｃｔ２０５）。

固定子鉄心３０の全てがケース１０に挿入された状態で、数分間放置することにより、ケース１０の温度が下がりケース１０が収縮する。これにより、ケース１０の内側に挿入された固定子鉄心３０がケース１０の内部に保持される。なお、ケース１０の放置時間は、例えば、ケース１０の材質やケース１０の周壁の厚みより適宜調整される。

次に、作業者は、電磁石５３の電流を切り磁力をなくす（Ａｃｔ２０６）。これにより、固定子鉄心３０と電磁石５３との吸着が解除される。この状態で、作業者は、図１０に示すように、昇降機３３０を操作し治具５０を下降させる（Ａｃｔ２０７）。この操作により、固定子鉄心３０の内側に配置されていた電磁石５３が外れ、固定子鉄心３０がケース１０の内周面１５に固定された固定子１（図１参照）が作製される。

この工程においては、ケース１０は、依然として高温であるため、その後一定時間、室温に放置し、ケース１０を除熱する（Ａｃｔ２０８）。その後、固定子鉄心３０が焼き嵌めされたケース１０に図示しないバスリングを嵌め込み、コイル４３を配線して固定子１を作製する（Ａｃｔ２０９、Ａｃｔ２１０）。

以上のように、本実施形態によれば、焼き嵌め工程のときに、作業者が固定子鉄心３０から仮留め具６０を外して、ケース１０へ挿入する必要がない。すなわち、仮留め具６０を固定子鉄心３０に留めた状態で、ケース１０に固定子鉄心３０を挿入することができる。このため、固定子鉄心３０を形成する複数の分割鉄心４０の位置が焼き嵌め工程中に動くことがない。このため、理想的な円筒形状を維持した状態の固定子鉄心３０をケース１０に挿入し焼き嵌めすることができる。

また、仮留め具６０は、図５に示すように、ばね６３の復元力により固定子鉄心３０を図示上方において固定している。これにより固定子鉄心３０は、固定子鉄心３０のケース１０への挿入端側を精度良く円筒形状に束ねておくことができる。
このため、ケース１０への固定子鉄心３０の挿入時において、固定子鉄心３０の円筒形状の歪みや、軸ずれを防ぐことができる。また、仮留め具６０で仮固定されている固定子鉄心３０は、組立体７０を昇降台３００へ移動する場合の振動等に対しても安定して保持されている。

また、本実施形態によれば、固定子鉄心３０のケース１０への挿入工程において、仮留め具６０は、ボード２１０の裏面２１１に押し当てられる。一方、仮留め具６０の第１面６１３側に位置する固定子鉄心３０及び電磁石５３は、ケース１０の内周面１５に沿って軸方向にスライドし、ケース１０内へと挿入される。

仮留め具６０は、ばね６３と固定子鉄心３０の間にレール部材６１を配置していることにより、固定子鉄心３０を面で押圧することができる。このため、仮留め具６０は、固定子鉄心３０の外周面３１を理想的な円柱形状にならすことができる。すなわち、隣接する各分割鉄心４０のヨーク側面４１３同士が精度よく接合される。また、これにより磁束の漏れを防ぐことができる。

また、仮留め具６０は、レール部材６１の溝６１１にばね６３を嵌め込む構成としている。作業者は、固定子鉄心３０への仮留め具６０の取付け前に、レール部材６１の溝６１１にばね６３を嵌め込み、この状態で固定子鉄心３０へ一度に仮留め具６０を取り付けることができる。このため、ばね６３の押さえ付け位置がレール部材６１から外れることがなく、作業性も良い。

また、本実施形態に係る仮留め具６０は、ばね力で固定子鉄心３０を締め付けて仮留めする構成としている。このため、仮留め具６０を固定子鉄心３０に取り付ける度に、作業者がその締め付け強度を調節する必要がない。このため、固定子鉄心３０の締め付け強度が一定になるだけでなく、作業者の熟練度によらず仮留め作業をすることが可能となる。

また、本実施形態によれば、固定子鉄心３０の仮留め工程において、電磁石５３の周壁５３１と分割鉄心４０の内側部分４５との間に薄い樹脂シートＰを挟んでいる。樹脂シートＰは、電磁石５３と固定子鉄心３０との間の摩擦を低減する。

このため、上述の焼き嵌め工程において、ケース１０の収縮により固定子鉄心３０が押圧された状態で、電磁石５３が固定子鉄心３０の内側に挟まり抜けなくなることを防ぐことができる。

また、この樹脂シートＰを電磁石５３と固定子鉄心３０との間に配置することにより、固定子鉄心３０の内周面３５が電磁石５３と擦れてキズがつくことを防止することができる。

また、本実施形態によれば、固定子鉄心３０の仮留め工程において、いわゆるボビン形状の電磁石５３を用いている。このため、例えば、図３に示すように、固定子鉄心３０の内周面３５と電磁石５３の周壁５３１は、部分接触となる。言い換えれば、電磁石５３のコイル５３５が配置された部分と、内周面３５は接触していない。このため、電磁石５３の周壁５３１と、固定子鉄心３０の内周面３５との間の摩擦を低減することができる。周壁５３１と内側面４５０との摩擦が低減されることにより、電磁石５３を抜く工程（図１０参照）において、固定子鉄心３０の内周面３５から電磁石５３をスムーズに外すことができるためキズの発生を低減することができる。

また、本実施形態に係る治具５０は、台座５１の基台５２０の上に電磁石５３を配置した構成としている。そして、治具５０は、円柱状の電磁石５３の直径を固定子鉄心３０の内径としている。すなわち、治具５０は、複数の分割鉄心４０を電磁石５３に吸着させながら並べて配置するだけで固定子鉄心３０の内周面３５を規定することができる。また、仮留め具６０の取付け作業において、例えば、作業者が一部の分割鉄心４０を強く押した場合においても、電磁石５３が芯の役割をしているため、分割鉄心４０の位置が内側にずれるようなことがない。

すなわち、本実施形態によると、固定子鉄心３０の内周面３５により規定される円筒状の空間に配置される図示しない回転子の極と各分割鉄心４０までの距離を一定にすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、本実施形態において、固定子鉄心３０は、１つの仮留め具６０を用いて仮留めされているが、軸方向に離間して配置した２つ以上の仮留め具６０を用いて仮留めすることも可能である。複数の仮留め具６０を用いることにより、分割鉄心４０の位置がずれることをより防ぐことができる。

また、本実施形態においては、仮留め工程における、電磁石５３の強さは一定であるが、各工程において電磁石５３の磁力の強さを適宜調節することも可能である。すなわち、分割鉄心４０を一つ一つ並べて円筒状の固定子鉄心３０を作製するときにおいては、上述の強度の磁力を用いて、分割鉄心４０の位置を微調整可能な状態にしておく。

その後に作業者は、仮留め具６０を嵌め込み固定子鉄心３０の外周面３１を理想的な円筒形状にならす。全ての分割鉄心４０の位置が決定した後、作業者は、電磁石５３の磁力を強める。これにより、例えば、組立体７０を昇降台３００にセットするときに不用意に分割鉄心４０の位置が変わるのを防止する。このように、各工程により電磁石５３の磁力を変化させることにより、分割鉄心４０の位置ずれをより確実に防止することが可能である。

例えば、本実施形態においては、電磁石５３と分割鉄心４０との間に樹脂シートＰを配置しているが、焼き嵌め工程におけるケース１０の収縮率や、焼き嵌め代の量により必ずしも配置する必要はない。すなわち、焼き嵌め工程において、固定子鉄心３０がケース１０から外れることがなく、治具５０を取り外すことが可能であれば、樹脂シートＰは不要である。

また、仮留め具６０は、本実施形態の形状に限定されない。例えば、図１１に示す変形例のように、ばね６３と、スライド部材６５とが交互に円環状に連結されている仮留め具６０ａとすることもできる。

このように構成された仮留め具６０ａのばね６３は、仮留め具６０と同様にばね６３の復元力により固定子鉄心３０を電磁石５３向けて押さえ付ける。

また、スライド部材６５の側面６５１は、焼き嵌め工程において、ボード２１０の裏面２１１の孔２１３を形成する縁部に当接され押し下げられる。一方、仮留め具６０ａの内側に配置される固定子鉄心３０は、ケース１０の内部へ挿入される。このとき、スライド部材６５は、ばね６３による固定子鉄心３０の押さえ付けを補助するとともに、裏面２１１との十分な当接面（側面６５１）を確保する。これにより、仮留め具６０ａは、固定子鉄心３０の挿入動作に伴って、均一に押し下げられる。

以上のように構成された仮留め具６０ａによれば、固定子鉄心３０の内周面３５を電磁石５３の周壁５３１を基準として規定することで、固定子鉄心３０を理想的な円筒形状にならすことができる。

このため、作業者は、仮留め具６０ａを固定子鉄心３０に嵌め込むだけで、容易に固定子鉄心３０の円筒形状の補正と、仮固定をすることができる。

１…固定子、１０…ケース、１１…周壁、１３…蓋体、１５…内周面、３０…固定子鉄心、３１…外周面、３５…内周面、４０…分割鉄心、４１…磁性コア、４１０…ヨーク部分、４１１…外壁面、４１３…ヨーク側面、４３…コイル、４３０…ティース部分、４３１…内壁面４５…インシュレータ、４５０ａ…リブ、４５０ｂ…リブ、４６…側面、４７…端面、４８…下端面、４８０…突起部、４９…外側部分、４９０…外側面、５０…治具、５１…台座、５３…電磁石、６０…仮留め具、６０ａ…仮留め具、６１…レール部材、６３…ばね、６５…スライド部材、７０…組立体、１００…焼き嵌め装置、２００…恒温槽、２１０…ボード、２１１…裏面、２１３…孔、２１５…孔、２３０…表面、２５０…保持具、３００…昇降台、３１０…テーブル、３１１…孔部、３１３…表面、３１５…固定部、３３０…昇降機、５１０…外筒、５１３…外周面、５１１…周縁部、５２０…基台、５３０…溝、５３１…周壁、５３３…金属芯、５３５…コイル、５３７…凹部、６１１…第２面、６１３…第１面、６１５…凹部、６１７…側面、６５１…側面。

Claims (4)

1. 円柱状の電磁石の周壁にヨーク部及びティース部を有する複数の分割鉄心の前記ティース部側を吸着させて前記複数の分割鉄心を円筒状にならべて配置する工程と、
   前記電磁石の軸方向の一端側に片寄った位置において、前記複数の分割鉄心を外側から前記電磁石に向けて押さえ付ける仮留め具を取り付ける工程と、
   円筒状に並べられた前記複数の分割鉄心の外径と略同径の内径を有する円筒形状のケースを加熱し、前記複数の分割鉄心を前記一端側から前記ケース内へ挿入し、除熱することにより前記複数の分割鉄心と前記ケースとを嵌合する焼嵌め行程と、
   を備え、
   前記仮留め具は、前記複数の分割鉄心を押さえ付ける力を維持したまま、前記ケースへの前記複数の分割鉄心の挿入動作によって、前記電磁石の軸方向の他端側に向かって移動されることを特徴とする固定子の製造方法。
2. 前記仮留め具は、
   ばねと、
   前記複数の分割鉄心の外壁面を繋げて形成される面を円筒形にならわせ、前記外壁面に接触する内面を有するレール部材と、
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の固定子の製造方法。
3. 前記レール部材の前記内面と反対側の外面には、周方向に沿って、前記ばねを嵌める溝が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の固定子の製造方法。
4. 前記仮留め具は、円筒状に並べられた前記複数の分割鉄心の外壁面に沿って湾曲する板状のスライド部材と、ばねと、が交互に周方向に連結された環状の部材であることを特徴とする請求項１に記載の固定子の製造方法。