JP2550943B2 - 電気機器用鉄心製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転電機，変圧器等の電機機器に装着される
鉄心の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

第８図はアウターロータ型の回転電機の一例の断面
図、第９図はインナーロータ型の回転電機の一例の断面
図である。第８図の回転電機は、フレーム３内に挿入さ
れた回転軸４が軸受６によって回転可能に支持されると
共に、この回転軸４には回転子が取り付けられている。
回転子は回転軸４から軸方向と直交する方向に延びる回
転子鉄心７と、回転子鉄心７の屈曲された部分の内面に
取り付けられるマグネット５とからなっている。又、前
記フレーム３には回転子に対応する固定子１が固着され
るが、この固定子１は回転子のマグネット５に内包され
るように設けられており、固定子鉄心８と固定子鉄心８
内に施される巻線９とからなっている。図中、10はホー
ル素子等が組み込まれ固定子鉄心８にアーム11を取り付
けられるプリント基板である。

第９図の回転電機はフレーム３およびカバー12によっ
て固定子１が固着され、回転子鉄心７とマグネット５と
からなる回転子が固定子１内で回転するように回転軸４
に取り付けられた構造となっている。

次に、第８図に使用される固定子鉄心８は第10図およ
び第11図に示すように、中央に回転軸が挿入される挿入
孔81が形成されると共に、この挿入孔81の周囲にティー
ス82を介してスロット83が定間隔に形成されて構成され
ている。そして、この鉄心８は同形状に打ち抜き加工さ
れた鉄板を複数積層することで成形されるようになって
いる。かかる鉄心の形成は、従来、複数の鉄板を溶接，
接着あるいはカシメ等によって直接に結着して積層する
ことで行われ、この積層後に鉄心を絶縁コーティングし
て巻線を行って固定子を形成し、この状態でフレーム内
に圧入，焼嵌め，接着等により挿入し、固着している。
又、他の方法としては、複数の鉄板を位置合わせした
後、クランプ治具によってクランプし、このクランプさ
れた状態で絶縁コーティングし、巻線を施した後、フレ
ーム内に固着している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の鉄心においては鉄板をカシメた
り、溶接すると寸法精度に変動を生じると共に、磁束が
不均一となって電気特性が低下する問題点がある。一
方、鉄板を接着によって積層したり、クランプ治具によ
って積層する場合には、プレスによる鉄心打ち抜き後
に、繁雑な揃え作業を必要としている。

本発明は、このように従来技術の問題点を解決して、
電気特性の低下や寸法精度の変動をなくし、プレス打ち
抜き後の揃え作業を省略することが可能な電気機器用鉄
心製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するための手段として、薄
い鉄板を厚さ方向に複数枚積層して鉄心を形成する電気
機器用鉄心製造方法において、前記各鉄板の外周部に、
尖鋭な端部により支持され且つ結着用カシメ突起を有す
る突片を各鉄板と一体的に形成しておき、隣接する各突
片の前記結着用カシメ突起が互に結着するように、複数
の鉄板を積層し、この積層した複数の鉄板に対して絶縁
処理及び巻線処理を行ない、しかる後、前記積層した複
数の鉄板の各突片を、前記尖鋭な端部を支点として積層
方向に垂直な方向に折曲し、この折曲により前記尖鋭な
端部を破断させて、各突片を各鉄板から分離させるよう
にした、ことを特徴とする。

〔作用〕

積層された複数の鉄板に対し絶縁処理等の各種処理を
行う場合は、積層状態を維持するために各鉄板を互に結
着させておく必要がある。従来は、この結着を行うた
め、鉄板自体に溶接を行なったり、カシメを行なったり
していたので、でき上がった鉄心について十分な寸法精
度を保証することができなかった。

しかし、上記構成では、尖鋭な端部を介して鉄板に一
体成形されている突片の結着用カシメ突起により、各鉄
板相互間の結着が行なわれており、鉄板自体について
は、何ら溶接やカシメ等が行なわれていない。したがっ
て、でき上がった鉄心について充分な寸法精度が保証さ
れる。

そして、各種処理が終了した後においては、この突片
は、もはや不要なものであるため、これを除去する必要
がある。この場合、この除去のために大きな力を加えて
しまうと、それまで保証されていた寸法精度がこの除去
の際に失われてしまうことになる。

しかし、上記構成では、尖鋭な端部により突片が鉄板
に支持されているだけであり、また、この端部を支点と
して、突片を積層方向にほぼ垂直な方向に折曲するよう
にしている。したがって、この端部の破断は容易に行わ
れ、各鉄板に大きな力が加わることなく、突片が除去さ
れる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示する実施例につき具体的に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は鉄心の
製造工程の正面図である。図示の実施例はインナーロー
タ型の回転電機に使用される固定子鉄心20を示してい
る。鉄心20は円環状の鉄板21が複数、積層されることで
形成されている。鉄板21は外形がリング形状をなし、内
側に回転軸（図示せず）が挿入される挿入孔22が形成さ
れると共に挿入孔22の周囲にはティース23を介してスロ
ット24が定間隔に形成されている。ここで、スロット24
は巻線が施されるものである。この鉄板21の外周面には
やじり形状の突片25が90度間隔で形成されている。突片
25はいずれも鉄板側の端部が先尖状に形成されて鉄板21
に連接されており、この端部を境として鉄板21と切り離
されるようになっている。各突片25は隣接して積層され
る鉄板の突片と相互に積層されると共に、カシメ突起26
が形成されて隣接して積層される突片とカシメ結着が行
われるようになっている。従って、鉄板21を直接に溶
接，接着したり、カシメたりすることなく、鉄板21の積
層状態を維持することができる。

次に、このような鉄板21を使用して鉄心20を形成する
方法を第２図により説明する。ティース23,スロット24
を揃えるように鉄板21を重ね合わせ、重ね合わされた突
片25のカシメ突起26をカシメることで鉄板を積層する。
この状態で絶縁コーティングを施し、巻線を施すと、鉄
板にはある程度の強度が付与される。その後、第２図
（イ）のように突片25を、その尖鋭な端部を支点として
矢印方向に、すなわち積層方向にほぼ垂直な方向に折り
曲げる。これにより、突片25は尖鋭な端部を境にして鉄
板21から切り離される（同図（ロ））から鉄心が形成さ
れ、この状態でフレーム内に挿入することで回転電機の
固定子として使用される。このように形成された鉄心
は、鉄板を直接、カシメたり、溶接することがないか
ら、電気特性が良好で、寸法精度の変動もない。又、強
固に結着されているから、プレスによる打ち抜き後も揃
え作業が不要となる。

第３図および第４図は本発明の別の実施例の正面図で
ある。第３図（イ）は突片25に係合孔27が形成され、同
図（ロ）は突片25の一部が弯曲されて係合凹部28が形成
され、又、同図（ハ）は係合凹部28が突片25の両側に形
成されている。これらはいずれも係合孔27あるいは係合
凹部28に適宜の係合部材（図示せず）を掛着して絶縁コ
ーティングの際の吊り下げや自動化作業を容易にしたも
のである。又、第４図々示の実施例は、突片５の先尖状
の端部が接続する鉄板21の外周面が凹んで凹部29が形成
されている。この凹部29の形成により、同図（ロ）のよ
うに突片25を鉄板21から切り離した後に、切り口30が鉄
板21の外周面より外部に出ることがないから、鉄心とフ
レームとの密着性が向上する。

第５図は各鉄板の突片25が徐々にずれるように積層さ
れた実施例であり、このようにすることでスキュー状態
の鉄心20を簡単に形成することができる。又、第６図々
示の実施例は突片25が鉄板21の直径と角度αを有するよ
うに連設されており、同図矢印の方向に突片25を折り曲
げることで突片25の切り離しが容易となる。

以上の実施例は回転電機の固定子鉄心に適用したもの
であるが、本発明は鉄板が積層されて構成される回転子
鉄心にも同様に適用できる。第７図はその正面図であ
り、回転子鉄心の鉄板30の外周面１箇所に突片31が形成
されている。そして、この突片31をカシメながら鉄板30
を積層して鉄心を形成し、この鉄心を回転軸に圧入し、
焼嵌め，接着等の後、突片31を切り離すことで回転軸と
鉄心との一体化が行われる。

なお、本発明においては鉄板を積層して鉄心を形成す
る電気機器であれば、変圧機の鉄心にも同様に適用する
ことができる。又、突片の相互の結着はカシメ以外の手
段、例えば接着，溶接，ねじ止め等によって行ってもよ
い。

〔発明の効果〕

以上のとおり本発明によると、鉄板の外周面に形成し
た突片を結着することで鉄板を積層するようにしたか
ら、鉄板を直接にカシメ結着，溶接する必要がなく、電
気特性の向上および寸法精度の向上を図ることができる
と共に、プレス打ち抜き後の揃え作業も不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る鉄心の正面図、第２図
（イ），（ロ）は鉄心成形工程の正面図、第３図（イ）
〜（ハ）は突片の別形状を示す正面図、第４図（イ），
（ロ）は突のさらに別の形状の実施系の成形工程の正面
図、第５図および第６図はさらに別の実施例に係る鉄心
の斜視図および正面図、第７図は回転子に適用した実施
例に係る鉄心の正面図、第８図はアウターロータ型回転
電機の断面図、第９図はインターロータ型の回転電機の
断面図、第10図および第11図は固定子鉄心の正面図およ
び側面図である。 20,30…鉄心、21…鉄板、25,31…突片、26…結着用カシ
メ突起。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薄い鉄板を厚さ方向に複数枚積層して鉄心
   を形成する電気機器用鉄心製造方法において、 前記各鉄板の外周部に、尖鋭な端部により支持され且つ
   結着用カシメ突起を有する突片を各鉄板と一体的に形成
   しておき、 隣接する各突片の前記結着用カシメ突起が互に結着する
   ように、複数の鉄板を積層し、 この積層した複数の鉄板に対して絶縁処理及び巻線処理
   を行ない、 しかる後、前記積層した複数の鉄板の各突片を、前記尖
   鋭な端部を支点として積層方向に垂直な方向に折曲し、
   この折曲により前記尖鋭な端部を破断させて、各突片を
   各鉄板から分離させるようにした、 ことを特徴とする電気機器用鉄心製造方法。