JP3902028B2

JP3902028B2 - 回転電機の組立方法

Info

Publication number: JP3902028B2
Application number: JP2002056094A
Authority: JP
Inventors: 剛浅山
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: JP2003259609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の鉄心片を円筒形に組み合せた分割式の固定子を有する回転電機の組立方法に関し、詳しくは固定子をフレームに挿入する前の円筒形の保持方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来方法を示す電動機の固定子及びフレームの斜視図である。分割式の固定子１は、巻線が巻回された円弧状の鉄心片２が必要個数、図示の通り円筒形に組み合され、結線が行われた後、アルミなどからなるフレーム（固定子枠）３に矢印方向に焼ばめされる。その場合、フレーム３に挿入する際に、円筒形に組み合せた鉄心片２が互いに分離しないように、従来は固定子１の外周部において、軸方向１〜３箇所の点Ｐで、鉄心片相互間を電気溶接などでつなぎ合わせるという作業を行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、溶接により円筒形を保持する従来方法には、次のような問題があった。
▲１▼ 溶接による熱ひずみにより固定子の円筒形が楕円形状に変形し、後工程でのフレームへの焼ばめの際に挿入が困難になり、グラインダなどで外周面を部分的に削る修正作業が必要になる。
▲２▼ 上記した熱ひずみにより固定子のスロットピッチが乱れ、コギングトルクが増加するなど、電気的性能が影響を受ける。
▲３▼ 溶接の際に油分が鉄心片に付着していると溶接が乱れ、固定子外周面に溶接肉がはみ出し、グラインダなどで平滑にする必要が生じる。
この発明の課題は、分割式固定子の溶接に伴う上記問題を排除し、組立工数を低減するとともに、電気的性能の向上を図ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、絶縁枠を介して巻線が巻回された鉄心片が複数個円筒形に組み合わされて形成される分割式の固定子を有する回転電機の組立方法において、前記鉄心片を円筒形に組み合せた後、その両端の前記絶縁枠に治具を被嵌して円筒形を保持し、次いで、この固定子をフレームに焼ばめした後、前記治具を取り外すものである（請求項１）。この発明は、巻線のために各鉄心片に施した絶縁枠の弾性を利用し、溶接に代えて固定子の両端に治具を被嵌し、固定子の円筒形状を保持するものである。これにより鉄心片の溶接が不要になり、この溶接に伴う上記問題は解消される。その場合、円筒形に組み合せた前記鉄心片を機械バンドで仮固定してから前記治具を被嵌し、その後、前記機械バンドを外して前記フレームに焼ばめするのがよく、これにより治具を装着するまで円筒形が確実に保持される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４に基づいて、従来例として示したものと同じ電動機におけるこの発明の実施の形態を説明する。なお、従来例と対応する部分には同一の符号を用いるものとする。まず、図２は、固定子の組立手順の概略を示す工程図である。図２において、鉄心片２に上下２つ割りの絶縁枠４を嵌め込んだら、巻線５を巻回し、次いでこれを複数個組み合せて円筒形を形成する。隣接する鉄心片２は、互いの突部２ａと凹部２ｂとが噛み合わされる。そして、機械バンド６を用いて仮固定し、その状態で巻線５同士の結線を行なう。
【０００６】
次いで、鉄心片２の両端からはみ出している絶縁枠４のフランジ４ａに、治具７及び８をフランジ４ａの弾性を利用して緊密に被嵌し、固定子１の円筒形を保持する。その後、機械バンド６を外し、焼ばめ用ベース９上に加熱したフレーム３を置き、これに固定子１を挿入する。フレーム３が冷えて締まったところで治具７,８を外し、焼ばめが完了する。なお、機械バンド６は、金属製のバンド６ａをその一端のラチェットねじ６ｂと他端の歯列６ｃとの噛み合わせにより締め付ける公知のものである。
【０００７】
図１は治具７,８により保持した固定子１をフレーム３に挿入した状態の縦断面図、図３及び図４はそれぞれ治具７及び８を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図である。図３に示すように、治具７は鋼材からなる浅い円筒皿状で、側壁７ａを介して絶縁枠４のフランジ４ａ（図２）に嵌合し、固定子１を円筒形に拘束する。治具７の底壁は中心部が円形に打ち抜かれ、その外側に巻線５からのリード線１０（図２）を引き出すリード穴７ｂが設けられ、また治具７を固定子１から外す際に工具を掛ける一対の工具穴７ｃが設けられている。図４に示す治具８も同じ構造で、治具７より高さがやや低く、かつリード穴７ｂに相当する穴がない点のみ治具７と相違している。
【０００８】
図１において、フレーム３は段付き円盤状の焼ばめ用ベース９の下段上に置かれ、フレーム３に挿入された固定子１は治具８を介して焼ばめ用ベース９の上段に支持される。これにより、フレーム３に対する固定子１の軸方向位置が正確に決められる。また、固定子１は鉄心片２の外周面でフレーム３の内周面と嵌合しているが、治具７,８の外周面は鉄心片２の外周面よりも低く、フレーム３の内周面との間には隙間を介している。従って、フレーム３が締まった後に、治具７,８を工具穴７ｃ,８ｃに工具を掛けて引き抜けば容易に外れる。なお、図示実施の形態では電動機の例を示したが、この発明は発電機などの分割式固定子を有する他の回転電機にもそのまま適用可能である。
【０００９】
図示実施の形態は、次の作用効果を有している。
(1) 鉄心片２を組み合せた固定子１の円筒形を保持する手段として治具７,８を用い溶接を廃したので、溶接に伴う固定子１の歪がなくなり、鉄心片２の外周面にグラインダなどによる修正を加えることなく、固定子１を円滑にフレーム３に挿入することができる。
(2) 溶接歪に起因するスロットピッチの乱れによるコギングトルクの増加などの電気的性能上の弊害が生じない。
(3) 溶接肉のはみ出しのグラインダなどによる修正作業が不要である。
(4) 鉄心片２を円筒形に組み合せたら、機械バンド６で仮固定するので、治具７,８を被嵌するまでの間も円筒形の崩れが生じない。
【００１０】
【発明の効果】
以上の通り、この発明によれば、固定子のフレームへの焼ばめに際して、治具により固定子の円筒形を保持することにより、製品には本来不要な溶接作業を廃し、かつ溶接後の手直し作業が不要となるとともに、溶接歪による固定子の変形がなくなり、回転電機の組立作業時間が大幅に短縮されるとともに、コギングトルクが増加するなど電気的性能の低下が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す固定子のフレーム焼ばめ状態の縦断面図である。
【図２】図１における固定子をフレームに挿入する手順を示す工程図である。
【図３】図１における一方の治具を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図４】図１における他方の治具を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図５】従来方法を示す固定子とフレームの分解斜視図である。
【符号の説明】
１固定子
２鉄心片
３フレーム
４絶縁枠
５巻線
６機械バンド
７治具
８治具
９ベース
１０リード線

Claims

絶縁枠を介して巻線が巻回された鉄心片が複数個円筒形に組み合わされて形成される分割式の固定子を有する回転電機の組立方法において、
前記鉄心片を円筒形に組み合せた後、その両端の前記絶縁枠に治具を被嵌して円筒形を保持し、次いで、この固定子をフレームに焼ばめした後、前記治具を取り外すことを特徴とする回転電機の組立方法。
円筒形に組み合せた前記鉄心片を機械バンドで仮固定してから前記治具を被嵌し、その後、前記機械バンドを外して前記フレームに焼ばめすることを特徴とする請求項１記載の回転電機の組立方法。