JP2021132434A - Laminated core production method - Google Patents

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Abstract

To provide a laminated core production method by which productivity can be enhanced.SOLUTION: A stator core production method includes a layering step of forming a laminated body 10A by layering a plurality of steel sheets 11, a placing step of placing a weight on the upper surface of the laminated body 10A, an annealing step of annealing the laminated body 10A with the weight placed thereon, and a bonding step of bonding the plurality of steel sheets 11 together by filling a through hole 16 in the laminated body 10A with resin 20 via a cull plate 40. In the placing step, the cull plate 40 is used as the weight.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、積層鉄心の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a laminated iron core.

従来、回転電機のステータなどの電機子は、複数の鋼板を積層することにより構成された積層鉄心を備えている。鋼板は、プレス加工により形成されているため、残留応力に伴う歪みが生じていることがある。こうした歪みを除去する方法として、積層鉄心を焼鈍することが知られている。 Conventionally, an armature such as a stator of a rotary electric machine has a laminated iron core formed by laminating a plurality of steel plates. Since the steel sheet is formed by press working, strain may occur due to residual stress. Annealing a laminated iron core is known as a method for removing such strain.

特許文献１には、積層鉄心の焼鈍時に積層鉄心の上面に錘を載置することで、焼鈍時の熱によって積層鉄心の形状が変化することを抑制する方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of suppressing a change in the shape of a laminated iron core due to heat during annealing by placing a weight on the upper surface of the laminated iron core during annealing.

特開２０１３−１５０４５７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-150457

ところで、特許文献１に記載の方法では、錘を準備する必要があるため、積層鉄心の製造においては手間を要するものとなっている。
本発明の目的は、生産性を高めることができる積層鉄心の製造方法を提供することにある。 By the way, in the method described in Patent Document 1, since it is necessary to prepare a weight, it takes time and effort to manufacture a laminated iron core.
An object of the present invention is to provide a method for producing a laminated iron core capable of increasing productivity.

上記目的を達成するための積層鉄心の製造方法は、複数の鋼板を積層することにより構成された積層鉄心の製造方法であって、前記複数の鋼板を積層することで積層体を形成する積層工程と、前記積層体の上面に錘を載置する載置工程と、前記錘が載置された前記積層体を焼鈍する焼鈍工程と、前記積層体に設けられた貫通孔に連なる注入口を有するカルプレートを介して、前記貫通孔内に樹脂を充填することで、前記複数の鋼板同士を互いに接合する接合工程と、を備え、前記載置工程では、前記錘として、前記カルプレートを用いる。 The method for manufacturing a laminated iron core for achieving the above object is a method for manufacturing a laminated iron core formed by laminating a plurality of steel plates, and is a laminating step of forming a laminated body by laminating the plurality of steel plates. It has a mounting step of placing a weight on the upper surface of the laminated body, an annealing step of annealing the laminated body on which the weight is placed, and an injection port connected to a through hole provided in the laminated body. A joining step of joining the plurality of steel plates to each other by filling the through holes with a resin via a cal plate is provided, and the cal plate is used as the weight in the above-described step.

同方法によれば、載置工程において、積層体の貫通孔内に樹脂を充填するためのカルプレートを錘として用いるため、積層体の上面に載置するための専用の錘を別途準備する必要がない。また、接合工程においては、積層体の上面にカルプレートを載置したまま貫通孔内に樹脂を充填することができる。したがって、積層鉄心の生産性を向上させることができる。 According to this method, in the mounting process, a cal plate for filling the through holes of the laminated body with resin is used as a weight, so that it is necessary to separately prepare a dedicated weight for mounting on the upper surface of the laminated body. There is no. Further, in the joining step, the through hole can be filled with the resin while the cal plate is placed on the upper surface of the laminated body. Therefore, the productivity of the laminated iron core can be improved.

一実施形態におけるステータコアの斜視図。The perspective view of the stator core in one Embodiment. 図１の２−２線に沿った断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 of FIG. ステータコアの一部を示す拡大断面図。An enlarged cross-sectional view showing a part of the stator core. 積層工程を示すステータコアの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a stator core showing a laminating process. 載置工程及び焼鈍工程を示すステータコアの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a stator core showing a mounting process and an annealing process. 接合工程を示すステータコアの断面図。Sectional drawing of the stator core which shows the joining process.

以下、図１〜図６を参照して、積層鉄心の製造方法を回転電機のステータコアの製造方法として具体化した一実施形態について説明する。なお、各図面において、説明の便宜上、構成の一部を誇張または簡略化して示す場合がある。 Hereinafter, an embodiment in which the method for manufacturing a laminated iron core is embodied as a method for manufacturing a stator core of a rotary electric machine will be described with reference to FIGS. 1 to 6. In each drawing, a part of the configuration may be exaggerated or simplified for convenience of explanation.

図１に示すように、ステータコア１０は、中心孔１０ａを有する筒状をなしている。ステータコア１０は、複数の鋼板１１が積層されることにより構成されている。鋼板１１は、例えば、珪素鋼板を打ち抜くことにより形成されている。 As shown in FIG. 1, the stator core 10 has a tubular shape having a central hole 10a. The stator core 10 is formed by laminating a plurality of steel plates 11. The steel plate 11 is formed by punching, for example, a silicon steel plate.

以降において、ステータコア１０の軸線方向を単に軸線方向と称し、ステータコア１０の軸線を中心とするステータコア１０の周方向を単に周方向と称し、同軸線を中心とするステータコア１０の径方向を単に径方向と称する。なお、鋼板１１の積層方向は、軸線方向と一致している。 Hereinafter, the axial direction of the stator core 10 is simply referred to as the axial direction, the circumferential direction of the stator core 10 centered on the axis of the stator core 10 is simply referred to as the circumferential direction, and the radial direction of the stator core 10 centered on the coaxial line is simply the radial direction. It is called. The stacking direction of the steel plates 11 coincides with the axial direction.

ステータコア１０は、円環状のヨーク１２、及びヨーク１２からヨーク１２の径方向の内側に向かって延在するとともにヨーク１２の周方向に互いに間隔をおいて形成された複数のティース１３を有している。 The stator core 10 has an annular yoke 12, and a plurality of teeth 13 extending from the yoke 12 inward in the radial direction of the yoke 12 and formed at intervals in the circumferential direction of the yoke 12. There is.

周方向において互いに隣り合うティース１３同士の間には、径方向の内側に開口するとともに径方向に沿って延びるスロット１４が形成されている。本実施形態のステータコア１０は、都合４８個のスロット１４を有している。 A slot 14 that opens inward in the radial direction and extends along the radial direction is formed between the teeth 13 that are adjacent to each other in the circumferential direction. The stator core 10 of the present embodiment has 48 slots 14 for convenience.

ステータコア１０の外周面には、ステータコア１０を図示しない回転電機のケースに固定するための複数の取付部１５が設けられている。取付部１５は、ステータコア１０の外周面から径方向の外側に向かって突出するとともに、周方向に互いに間隔をおいて設けられている。本実施形態のステータコア１０には、３つの取付部１５が設けられている。取付部１５には、軸線方向に貫通する取付孔１５ａが形成されている。各取付孔１５ａに挿通される図示しないボルトによってステータコア１０と上記ケースとが固定される。 On the outer peripheral surface of the stator core 10, a plurality of mounting portions 15 for fixing the stator core 10 to a case of a rotary electric machine (not shown) are provided. The mounting portions 15 project outward from the outer peripheral surface of the stator core 10 in the radial direction, and are provided at intervals in the circumferential direction. The stator core 10 of the present embodiment is provided with three mounting portions 15. The mounting portion 15 is formed with a mounting hole 15a penetrating in the axial direction. The stator core 10 and the case are fixed by bolts (not shown) inserted into the mounting holes 15a.

ヨーク１２のうちスロット１４よりも径方向の外側の部分には、軸線方向に貫通する複数の貫通孔１６が周方向に互いに間隔をおいて設けられている。本実施形態では、８つの貫通孔１６が周方向に等間隔にて設けられている。 A plurality of through holes 16 penetrating in the axial direction are provided in the outer portion of the yoke 12 in the radial direction with respect to the slot 14 at intervals in the circumferential direction. In this embodiment, eight through holes 16 are provided at equal intervals in the circumferential direction.

図２に示すように、貫通孔１６内には、例えば、熱硬化性の樹脂２０が充填されている。熱硬化された樹脂２０により、鋼板１１同士が互いに接合されている。
図３に示すように、所定の鋼板１１には、所謂ダボ加工により軸線方向の一方側に向けて膨出された突起１１ａが設けられている。軸線方向において隣接する鋼板１１同士は、突起１１ａ同士が凹凸の関係により互いにかしめられることで結合されている。 As shown in FIG. 2, the through hole 16 is filled with, for example, a thermosetting resin 20. The steel plates 11 are joined to each other by the thermosetting resin 20.
As shown in FIG. 3, the predetermined steel plate 11 is provided with a protrusion 11a that is bulged toward one side in the axial direction by so-called dowel processing. The steel plates 11 adjacent to each other in the axial direction are joined by the protrusions 11a being crimped to each other due to the unevenness.

図示は省略するが、本実施形態のステータコア１０は、複数枚の鋼板１１同士が突起１１ａにより互いにかしめられてなるコアブロックが複数積層されることにより構成されている。したがって、コアブロック内の鋼板１１同士は、貫通孔１６内の樹脂２０により互いに接合されているとともに、各突起１１ａにより互いにかしめられることで結合されている。なお、コアブロック同士は、貫通孔１６内の樹脂２０を介して互いに接合されている。 Although not shown, the stator core 10 of the present embodiment is configured by stacking a plurality of core blocks in which a plurality of steel plates 11 are crimped to each other by protrusions 11a. Therefore, the steel plates 11 in the core block are joined to each other by the resin 20 in the through hole 16 and are joined by being crimped to each other by the protrusions 11a. The core blocks are joined to each other via the resin 20 in the through hole 16.

次に、ステータコア１０の製造方法について説明する。
図４に示すように、まず、鋼板１１を積層することで、鋼板１１同士を互いにかしめることで結合して複数のコアブロックを形成する。そして、これらコアブロックを積層することで、積層体１０Ａを形成する（積層工程）。 Next, a method of manufacturing the stator core 10 will be described.
As shown in FIG. 4, first, by laminating the steel plates 11, the steel plates 11 are crimped to each other to be joined to form a plurality of core blocks. Then, by laminating these core blocks, a laminated body 10A is formed (lamination step).

図５に示すように、次に、積層体１０Ａをパレット３０に載置するとともに、積層体１０Ａの上面に錘を載置する（載置工程）。同錘は、後述する接合工程において用いられるカルプレート４０である。 As shown in FIG. 5, next, the laminated body 10A is placed on the pallet 30, and a weight is placed on the upper surface of the laminated body 10A (mounting step). The same weight is a cal plate 40 used in the joining step described later.

ここで、カルプレート４０は、積層体１０Ａよりも外形が大きい板状をなすものである。カルプレート４０には、積層体１０Ａの貫通孔１６に連なり、樹脂２０が注入される複数の注入口４１が設けられている。載置工程では、注入口４１の位置が貫通孔１６に対応した位置となるようにカルプレート４０を積層体１０Ａの上面に載置する。 Here, the cal plate 40 has a plate shape having a larger outer shape than the laminated body 10A. The cal plate 40 is provided with a plurality of injection ports 41 which are connected to the through holes 16 of the laminated body 10A and into which the resin 20 is injected. In the mounting step, the cal plate 40 is mounted on the upper surface of the laminated body 10A so that the position of the injection port 41 corresponds to the through hole 16.

次に、カルプレート４０が載置された状態の積層体１０Ａを図示しない焼鈍炉内にて焼鈍する（焼鈍工程）。このとき、積層体１０Ａは、例えば８００℃程度まで加熱された後に、焼鈍炉内において徐冷される。これにより、鋼板１１に生じていた残留応力に伴う歪みが除去される。 Next, the laminated body 10A on which the cal plate 40 is placed is annealed in an annealing furnace (not shown) (annealing step). At this time, the laminate 10A is heated to, for example, about 800 ° C., and then slowly cooled in the annealing furnace. As a result, the strain due to the residual stress generated in the steel sheet 11 is removed.

図６に示すように、次に、焼鈍工程における冷却時、より詳しくは、積層体１０Ａが樹脂２０の熱硬化温度よりも若干高い温度まで冷却された段階で、積層体１０Ａを焼鈍炉内から取り出す。なお、本実施形態の樹脂２０の熱硬化温度は、例えば２００℃である。 As shown in FIG. 6, next, during cooling in the annealing step, more specifically, when the laminate 10A is cooled to a temperature slightly higher than the thermosetting temperature of the resin 20, the laminate 10A is cooled from the annealing furnace. Take it out. The thermosetting temperature of the resin 20 of the present embodiment is, for example, 200 ° C.

そして、注入口４１に樹脂２０を注入することで、カルプレート４０を介して積層体１０Ａの貫通孔１６内に樹脂２０を充填する。これにより、樹脂２０を熱硬化させて、鋼板１１同士を互いに接合する（接合工程）。このように、本実施形態における接合工程では、焼鈍工程における余熱を利用して樹脂２０を熱硬化する。 Then, by injecting the resin 20 into the injection port 41, the resin 20 is filled in the through hole 16 of the laminated body 10A via the cal plate 40. As a result, the resin 20 is thermoset and the steel plates 11 are joined to each other (bonding step). As described above, in the joining step in the present embodiment, the resin 20 is thermoset by utilizing the residual heat in the annealing step.

最後に、積層体１０Ａからカルプレート４０を取り除くことで、ステータコア１０が製造される。
本実施形態の作用について説明する。 Finally, the stator core 10 is manufactured by removing the calplate 40 from the laminated body 10A.
The operation of this embodiment will be described.

載置工程において、積層体１０Ａの貫通孔１６内に樹脂２０を充填するためのカルプレート４０を錘として用いるため、積層体１０Ａの上面に載置するための専用の錘を別途準備する必要がない。また、接合工程においては、積層体１０Ａの上面にカルプレート４０を載置したまま貫通孔１６内に樹脂２０を充填することができる。 In the mounting step, since the cal plate 40 for filling the through hole 16 of the laminated body 10A with the resin 20 is used as a weight, it is necessary to separately prepare a dedicated weight for mounting on the upper surface of the laminated body 10A. No. Further, in the joining step, the resin 20 can be filled in the through hole 16 while the cal plate 40 is placed on the upper surface of the laminated body 10A.

本実施形態の効果について説明する。
（１）ステータコア１０の製造方法は、複数の鋼板１１を積層することで積層体１０Ａを形成する積層工程と、積層体１０Ａの上面に錘を載置する載置工程と、錘が載置された積層体１０Ａを焼鈍する焼鈍工程と、カルプレート４０を介して積層体１０Ａの貫通孔１６内に樹脂２０を充填することで、複数の鋼板１１同士を互いに接合する接合工程とを備える。載置工程では、錘として、カルプレート４０を用いる。 The effect of this embodiment will be described.
(1) The method for manufacturing the stator core 10 includes a laminating step of forming a laminated body 10A by laminating a plurality of steel plates 11, a mounting step of placing a weight on the upper surface of the laminated body 10A, and a weight being mounted. It includes an annealing step of annealing the laminated body 10A and a joining step of joining a plurality of steel plates 11 to each other by filling the through holes 16 of the laminated body 10A with the resin 20 via the cal plate 40. In the mounting step, a cal plate 40 is used as a weight.

こうした方法によれば、上述した作用を奏することから、ステータコア１０の生産性を向上させることができる。
（２）接合工程を焼鈍工程における冷却時に行う。 According to such a method, the productivity of the stator core 10 can be improved because the above-mentioned action is obtained.
(2) The joining step is performed at the time of cooling in the annealing step.

こうした方法によれば、焼鈍工程における余熱を利用して、接合工程を行うことができるため、ステータコア１０の生産性を一層向上させることができる。
（３）積層工程では、隣接する鋼板１１同士を互いにかしめることで結合する。 According to such a method, the joining step can be performed by utilizing the residual heat in the annealing step, so that the productivity of the stator core 10 can be further improved.
(3) In the laminating step, adjacent steel plates 11 are joined by caulking each other.

鋼板１１同士が互いにかしめられていない積層体においては、各鋼板１１の貫通孔１６の周方向における位置がずれるおそれがある。
この点、上記方法によれば、鋼板１１同士が互いに位置決めされるため、各鋼板１１の貫通孔１６の周方向における位置が揃いやすくなる。これにより、接合工程において、貫通孔１６の全体に樹脂２０が充填されやすくなる。したがって、ステータコア１０の生産性をより一層向上させることができる。 In a laminated body in which the steel plates 11 are not crimped to each other, the positions of the through holes 16 of the steel plates 11 in the circumferential direction may shift.
In this respect, according to the above method, since the steel plates 11 are positioned with each other, the positions of the through holes 16 of the steel plates 11 in the circumferential direction are easily aligned. This makes it easier for the resin 20 to fill the entire through hole 16 in the joining step. Therefore, the productivity of the stator core 10 can be further improved.

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 <Change example>
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

・本実施形態のステータコア１０は、複数のコアブロックが積層されて構成されるものであったが、突起１１ａを省略するとともに、鋼板１１同士を樹脂２０のみにより互いに接合することもできる。この場合、突起１１ａを通じて鋼板１１同士が短絡することでステータコア１０の鉄損が増加することを抑制できる。 The stator core 10 of the present embodiment is configured by laminating a plurality of core blocks, but the protrusions 11a can be omitted and the steel plates 11 can be joined to each other only by the resin 20. In this case, it is possible to prevent the iron loss of the stator core 10 from increasing due to the short circuits between the steel plates 11 through the protrusions 11a.

・接合工程では、焼鈍工程における余熱を利用しなくてもよい。この場合、樹脂２０の熱硬化温度よりも低い温度まで冷却された積層体１０Ａを、上記熱硬化温度まで加熱するとともに貫通孔１６内に樹脂２０を充填すればよい。 -In the joining process, it is not necessary to utilize the residual heat in the annealing process. In this case, the laminate 10A cooled to a temperature lower than the thermosetting temperature of the resin 20 may be heated to the thermosetting temperature and the through holes 16 may be filled with the resin 20.

・貫通孔１６の数や位置は適宜変更できる。
・本実施形態の樹脂２０は熱硬化性の樹脂であったが、これに代えて、熱可塑性の樹脂を用いることもできる。 -The number and position of the through holes 16 can be changed as appropriate.
-Although the resin 20 of the present embodiment was a thermosetting resin, a thermoplastic resin can be used instead.

・本実施形態では、積層鉄心の製造方法の一例として回転電機のステータコアの製造方法を例示したが、同様の方法を回転電機のロータコアの製造方法に対して適用することも可能である。 -In the present embodiment, the manufacturing method of the stator core of the rotary electric machine is illustrated as an example of the manufacturing method of the laminated iron core, but the same method can be applied to the manufacturing method of the rotor core of the rotary electric machine.

１０…ステータコア
１０ａ…中心孔
１０Ａ…積層体
１１…鋼板
１１ａ…突起
１２…ヨーク
１３…ティース
１４…スロット
１５…取付部
１５ａ…取付孔
１６…貫通孔
２０…樹脂
３０…パレット
４０…カルプレート
４１…注入口 10 ... Stator core 10a ... Center hole 10A ... Laminated body 11 ... Steel plate 11a ... Protrusion 12 ... Yoke 13 ... Teeth 14 ... Slot 15 ... Mounting part 15a ... Mounting hole 16 ... Through hole 20 ... Resin 30 ... Palette 40 ... Cal plate 41 ... Injection

Claims (3)

複数の鋼板を積層することにより構成された積層鉄心の製造方法であって、
前記複数の鋼板を積層することで積層体を形成する積層工程と、
前記積層体の上面に錘を載置する載置工程と、
前記錘が載置された前記積層体を焼鈍する焼鈍工程と、
前記積層体に設けられた貫通孔に連なる注入口を有するカルプレートを介して、前記貫通孔内に樹脂を充填することで、前記複数の鋼板同士を互いに接合する接合工程と、を備え、
前記載置工程では、前記錘として、前記カルプレートを用いる、
積層鉄心の製造方法。 It is a manufacturing method of a laminated iron core composed by laminating a plurality of steel plates.
A laminating step of forming a laminated body by laminating the plurality of steel sheets, and
A mounting step of mounting a weight on the upper surface of the laminated body and
An annealing step of annealing the laminate on which the weight is placed, and
A joining step of joining the plurality of steel plates to each other by filling the through holes with a resin through a cal plate having an injection port connected to the through holes provided in the laminate is provided.
In the above-described step, the cal plate is used as the weight.
Manufacturing method of laminated iron core. 前記接合工程を前記焼鈍工程における冷却時に行う、
請求項１に記載の積層鉄心の製造方法。 The joining step is performed at the time of cooling in the annealing step.
The method for manufacturing a laminated iron core according to claim 1. 前記積層工程では、隣接する前記鋼板同士を互いにかしめることで結合する、
請求項１または請求項２に記載の積層鉄心の製造方法。 In the laminating step, adjacent steel sheets are joined by caulking each other.
The method for manufacturing a laminated iron core according to claim 1 or 2.
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