JP4210839B2

JP4210839B2 - Method for manufacturing motor stator piece

Info

Publication number: JP4210839B2
Application number: JP2003053462A
Authority: JP
Inventors: 博幸藤延; 健一平田
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004266913A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータの固定子ピースの製造方法に関するもので、特に、極歯単位に分割され、電磁鋼板を積層した固定子分割鉄心に、インシュレータを一体成形したモータ固定子ピースの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、固定子ピースを電磁鋼板を多数枚積層して作ることは周知であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３３３８８号公報
【０００４】
特許文献１記載のものは、固定子のうず電流損を低減し、小型で効率の良いモータを安価に提供することを目的とするもので、そのために固定子ピースにインシュレータを一体成形することにより固定子ピースを固着するためのレーザ溶接を省略することができるようにしている。ところがこれにも次のような欠点があることが判明した。
以下、従来のモータの固定子ピースについて図５〜図７に基づいて説明する。図５は従来のモータを示す側断面図、図６は固定子分割鉄心を示す斜視図、図７は固定子ピースの斜視図である。
図において、１はモータ、２はモータのフレーム、３はこのフレーム２の負荷側端部に取付けた負荷側ブラケットで、４はフレーム２の反負荷側端部に取付けた反負荷側ブラケットである。５はフレーム２の内周面に取付けた固定子で、固定子鉄心６と固定子コイル７とを有している。
固定子鉄心６は、図６に示す電磁鋼板を積層したＴ字状の複数個の固定子分割鉄心８の周方向端部を連接させてリング状に構成するが、積層電磁鋼板がばらばらにならないようにかしめ９が設けられている。
さらに、固定子分割鉄心８にはリング状に連結しやすいように、固定子分割鉄心８周方向端部に例えば凸部１０と凹部１１を形成し、それぞれの凸部１０と凹部１１を係合するようにしている。
また、固定子分割鉄心８には、図７に示すようにインシュレータ１２が一体成型されており固定子ピース１３を形成している。このインシュレータ１２は、筒体部１２ａと、その両端に形成した鍔部１２ｂ、１２ｃとからなっている。固定子コイル７は、インシュレータ１２の筒体部１２ａに巻装される。コイル巻線後の固定子ピース１３を所定数連接させ、固定子５を形成する。固定子５はフレーム２の内周面に嵌合固定される。
１４は両ブラケット３、４に軸受１５を介して回転自在に支承された回転軸で、中央部に固定子５に径方向の細隙を介して対向するように回転子１６を嵌合固定している。この回転子１６は、回転軸１４に回転子ヨーク１６ａを嵌合固定し、この回転子ヨーク１６ａの外周面に永久磁石１６ｂを固定している。
【０００５】
ここで、従来の固定子ピース１３の製造工程を図８〜図９を基に説明する。
図８は、従来の固定子分割鉄心打ち抜き、かしめ装置の構造図である。
図８において、１７はパンチ、１８はパンチホルダ、１９はダイ、２０はダイシュー、２１は電磁鋼板、２２はシリンダ、２３は可傾台、２４は積層電磁鋼板、２５はストッパ、２６はトレーである。
同図の横方向から送られる電磁鋼板２１はパンチホルダ１８に固定されたパンチ１７と、ダイシュー２０に支持されたダイ１９により打ち抜かれる。
打ち抜かれた電磁鋼板２１は、ダイシュー２０の内側に設置されシリンダ２２によって支持された可傾台２３上にのる。その後シリンダ２２は、電磁鋼板２１の厚さ分だけ降下する。それとともに、電磁鋼板２１は１ピッチ分だけ送られる。
次に、打ち抜かれた電磁鋼板２１は、パンチ１７と可傾台２３上の電磁鋼板２１に挟まれ、上下から加圧されることにより、可傾台上の電磁鋼板とかしめられる。
この動作を繰り返すことにより可傾台２３上に、かしめられた積層電磁鋼板２４が形成される。積層電磁鋼板２４の積厚が所定の値になると、シリンダ２２が大きく下降し、可傾台２３の左端がストッパ２５にあたり、可傾台２３は右方に傾斜し、所定枚数かしめられた積層電磁鋼板２４、つまり固定子分割鉄心８はトレー２６に排出される。
また、上記固定子分割鉄心打ち抜き、かしめ装置を用いる代わりに、打ち抜かれた電磁鋼板を積層し、溶接あるいは接着で、固定子分割鉄心８を形成する方法もある。
このようにして得られた固定子分割鉄心８は、人手を介しあるいは自動的にインシュレータ成形装置に送られる。
【０００６】
図９にインシュレータ成形装置の構造図を示す。
図９において、２７は上型、２８はゲート、２９は下型、３０はキャビティーである。上型２７および下型２９には、インシュレータ１２の成形外形状にキャビティー３０が設けてある。固定子分割鉄心８は、下型２９内に挿入される。
その後、図示しない油圧機構により、上型２７が下降し、下型２９と組み合わされ、図示しない上型上方に設けられたスクリューより樹脂が供給され、上型内に設けられたゲート２８を通り、固定子分割鉄心８と上型２７、下型２９の間のキャビティー３０に導入される。
キャビティー３０内で樹脂が冷却硬化した後、上型２７が上方に持ち上げられ、ゲート２８部で樹脂が切断される。
その後、下型２９から、固定子鉄心８と固定子鉄心８と一体となった樹脂、すなわち固定子ピース１３が取り出され、固定子ピース１３が完成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の固定子ピースの製造方法においては、かしめ部あるいは溶接部で積層鋼板積厚方向に導通部が形成されるため、鉄損が増加する。また、かしめ部あるいは溶接部で磁性劣化や材料変形が発生する。
さらに、自動かしめ装置を用いない場合には、電磁鋼板の積層、溶接・接着に工数がかかるという欠点があり、また自動かしめ装置を用いる場合にはその自動かしめ装置が高価でありかつ設置場所が必要となった。
したがって、本発明の目的は、鉄損が増加せず、また、固定子ピースの製作に工数がかからないモータの固定子ピースとその製造方法およびその製造装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、請求項１記載のモータ固定子ピースの製造方法の発明は、極歯単位に分割された形状で打ち抜かれた電磁鋼板を積層した固定子分割鉄心に、インシュレータを一体成形した固定子ピースの製造方法において、前記電磁鋼板の打ち抜き工程で、打ち抜かれた前記電磁鋼板をインシュレータ成形下型に直接積層し、その後前記インシュレータを一体成形することを特徴とする。
このような構成によれば、固定子分割鉄心にかしめ、あるいは溶接を施すことが不要となり、積層鋼板積厚方向に導通が生じないため鉄損が軽減でき、かしめ部あるいは溶接部での磁性劣化や材料変形が発生しなくなる。また、かしめあるいは溶接工程を削減できる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記電磁鋼板として、接着剤コーティング電磁鋼板を用い、その接着剤が熱可塑性接着剤であることを特徴とする。
このような構成によれば、コアの剛性が高く、高速度モータに適する。また、ティースの振動を防止でき、モータの静音性が向上する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記電磁鋼板の打ち抜き後に、前記積層電磁鋼板の加圧下での接着工程を有することを特徴とする。
このような構成によれば、インシュレータ一体成形時に積層電磁鋼板のスプリングバックが生じないため、成形後にインシュレータにかかる応力を緩和できることから、インシュレータを薄くすることができ、占積率を向上させることができるとともに、固定子コイル放熱性を高めることができるため、モータの小型化に貢献できる。また、加圧接着により積層電磁鋼板の積厚の精度が向上する。
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記接着剤コーティングを加熱加圧接着剤コーティングとし、前記加熱加圧接着剤コーティングの接着後硬化温度を、前記インシュレータ成形温度よりも高くしたことを特徴とする。
このような構成によれば、インシュレータ一体成形時に接着層が軟化しないため、インシュレータにかかる応力をより緩和できる。
請求項５記載の発明は、請求項４記載のモータの固定子ピースの製造方法において、前記接着時の加圧力として、前記電磁鋼板の打ち抜き工程におけるプレス力を利用することを特徴とする。
このような構成によれば、加圧力としてプレス力を用いるので、設備を単純化することができる。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項２又は３記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記加熱接着材コーティング電磁鋼板の加熱接着温度を前記インシュレータ成形時の射出時の樹脂温度より低く、加熱接着後硬化温度を型開き時の樹脂温度よりも高くしたことを特徴とする。
このような構成によれば、接着時の加熱手段として、インシュレータ成形時の溶融樹脂を利用することができるので、工程を単純化できる。
請求項７記載の発明は、請求項６記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記接着時の加圧力として、前記インシュレータ成形時の型締め力を利用することを特徴とする。
このような構成によれば、接着時の加圧力として、インシュレータ成形時の型締め力を利用することができるので工程を単純化することができる
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記積層電磁鋼板にかしめおよび溶接を施さないことを特徴とする。
このような構成によれば、積層鋼板積厚方向に導通が生じないため鉄損が軽減でき、かしめ部あるいは溶接部での磁性劣化や材料変形が発生しなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態に係る固定子ピース製造方法および装置について、図１および図２に基づき説明する。
図１において、横方向から送られる両面に加熱接着層を持つ電磁鋼板２１はパンチホルダ１８に固定されたパンチ１７と、図示しない打ち抜き装置筐体に支持されたダイ１９により打ち抜かれる。
打ち抜かれた電磁鋼板２１は、ダイ１９の内側を通り、下型２９内に順に落ち、積層電磁鋼板２４を形成する。下型２９内の積層電磁鋼板２４が所定の積厚になった後、図２に示すように、積層電磁鋼板２４を加圧シリンダ３１で積厚方向に加圧するとともに、図示しない加熱手段で下型２９を通じ、積層電磁鋼板２４を加熱接着層の接着温度に加熱する。
その後、加熱接着層の硬化温度以下に積層電磁鋼板２４を冷却した後、加圧シリンダ３１を上昇させる。
この方法によれば、下型内に直接接着された電磁鋼板２４つまり、固定子分割鉄心が形成される。
その後、従来と同様に図９に示すインシュレータ成形装置を用い、インシュレータを一体成形し、固定子ピースを得る。なお、加熱接着層の加熱後硬化温度を、インシュレータ成形時の温度よりも高くすることが好ましい。
この方法によれば、固定子分割鉄心にかしめあるいは溶接を施すことが不要となり、鉄損が軽減でき、かしめ部あるいは溶接部での磁性劣化、材料変形の発生もない。
また、かしめあるいは溶接工程を削減でき、コアの剛性が高いため、高速度モータに適し、ティースの振動を防止できることから、モータの静音性が向上する。
さらに、インシュレータ成形時に固定子分割鉄心にスプリングバックが生じないため、成形後にインシュレータにかかる応力を緩和できることから、インシュレータを薄くすることができ、占積率を向上させることができるとともに、固定子コイル放熱性を高めることができるため、モータの小型化に貢献できる。
また、下型２９内の積層電磁鋼板２４が所定の積厚になった際に、パンチ１７の下降量を大きくすることにより、パンチ１７に加圧シリンダ３１の役割をかねさせることができる。この方法によれば、さらに工数、設備の低減が可能である。
【００１２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る固定子ピース製造方法を図３に基づき説明する。図３は本発明の第２の実施の形態の電磁鋼板接着層の接着力と温度の関係を示す特性曲線Ｌを描いた線図である。
図において、縦軸は接着力（単位：ｋＮ／ｍｍ²）、横軸は温度（℃）である。また、Ｔ１は型開き時の温度、Ｔ２は射出時の温度で、Ｔｃは接着力臨界温度である。型開き時の温度Ｔ１は通常、１００℃〜１２０℃であり、射出時の温度Ｔ２は通常、２７０℃〜３００℃で、また、接着力臨界温度Ｔｃは樹脂の配合により様々であるが、エチレン−アクリル酸重合物のように１４０℃〜１６０℃であるものも存在する。
ここに用いられる電磁鋼板接着層の接着力はこのように接着力臨界温度Ｔｃより低いときに大きく、逆に接着力臨界温度Ｔｃを超えると激減する特性である。したがって、射出時の温度Ｔ２では接着力は小さいが、型開き時の温度Ｔ１では接着力が大きくなるのが特徴である。
このように電磁鋼板の加熱接着層の加熱後硬化温度を、インシュレータ成形時の温度Ｔ２よりも高くする代わりに、図３に示すような接着力の温度特性をもつ接着層を有する電磁鋼板を用い、前述のように下型内に電磁鋼板を積層した後、従来と同様に図９に示すインシュレータ成形装置を用い、インシュレータを一体成形し、固定子ピースを得る。
このような方法によれば、型締め時に上型と下型により積層電磁鋼板が圧縮されるとともに、インシュレータ射出時に接着層が溶融し、型開き時には接着層は硬化している。なお上型と下型の寸法と積層電磁鋼板の積厚の関係は設計事項とする。
このような方法によれば、新たな加熱手段を用いずとも本発明の第１の実施の形態と同様な効果が得られる。すなわち、固定子分割鉄心にかしめあるいは溶接を施すことが不要となり、鉄損が軽減でき、かしめ部あるいは溶接部での磁性劣化、材料変形の発生もないし、かしめあるいは溶接工程を削減でき、コアの剛性が高いため、高速度モータに適し、ティースの振動を防止できることから、モータの静音性が向上する。
【００１３】
本発明の第３の実施の形態に係る固定子ピース製造装置について、図４に基づき説明する。
図４において、３２は電磁鋼板を打ち抜く型抜き部、３３は型抜き部に電磁鋼板を供給する電磁鋼板供給部、３４は型抜き部から排出される抜きくずを処理する抜きくず処理部、３５は積層電磁鋼板を加熱接着する加熱加圧接着部、３６はインシュレータを一体成形する射出成形部、３７は射出成形部に樹脂を供給する樹脂供給部である。
また、ターンテーブル３８には、図１に示すような下型２９が１個または複数個設けられ、下型２９が型抜き部３２、加熱加圧接着部３５、射出成形部３６を順に巡るようになっている。型抜き部３２、加熱加圧接着部３５、射出成形部３６の具体的な機能は図１及び図２のところで上述したとおりである。
下型２９が複数個の場合は、図において第１の下型２９が加熱加圧接着部３５および/又は射出成形部３６の下に到来したときに第２の下型２９が型抜き部３２に到来するようにすると、複数の別の作業が同時に遂行できるので作業効率が向上する。
なお、前述のように加熱加圧接着部３５は、型抜き部３２あるいは射出成形部３６に兼ねさせることができる。
このような構成によれば、下型が１周する間に固定子ピースが形成されるため、生産性が向上する。
なお、本発明によるモータ固定子ピースおよび、本発明によるモータ固定子ピース製造方法またはその製造装置により製造されたモータ固定子ピースは、コイル巻線後リング状に配列することにより、回転型モータに適用することもでき、直線状に配列することでリニアモータにも適用できる。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載のモータ固定子ピースの製造方法によれば、極歯単位に分割された形状で打ち抜かれた電磁鋼板を積層した固定子分割鉄心に、インシュレータを一体成形した固定子ピースにおいて、前記電磁鋼板の打ち抜き工程で、打ち抜かれた前記電磁鋼板をインシュレータ成形下型に直接積層し、その後前記インシュレータを一体成形するので、固定子分割鉄心にかしめ、あるいは溶接を施すことが不要となり、鉄損が軽減でき、かしめ部あるいは溶接部での磁性劣化や材料変形が発生しなくなる。また、かしめあるいは溶接工程を削減できる。
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記電磁鋼板として、接着剤コーティング電磁鋼板を用いるので、コアの剛性が高くなり、高速度モータに適する。また、ティースの振動を防止でき、モータの静音性が向上する。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記電磁鋼板の打ち抜き後に、前記積層電磁鋼板の加圧下での接着工程を有するので、インシュレータ一体成形時に積層電磁鋼板のスプリングバックが生じないため、成形後にインシュレータにかかる応力を緩和できることから、インシュレータを薄くすることができ、占積率を向上させることができるとともに、固定子コイル放熱性を高めることができ、モータの小型化に貢献できる。
また、加圧接着により積層電磁鋼板の積厚の精度が向上する。
請求項４記載の発明によれば、請求項２又は３記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記接着剤コーティングを加熱加圧接着剤コーティングとし、前記加熱加圧接着剤コーティングの接着後硬化温度を、前記インシュレータ成形温度よりも高くしたので、インシュレータ一体成形時に接着層が軟化しないため、インシュレータにかかる応力をより緩和できる。
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載のモータの固定子ピースの製造方法において、前記接着時の加圧力として、前記電磁鋼板の打ち抜き工程におけるプレス力を利用するので、設備を単純化することができる。
【００１６】
請求項６記載の発明によれば、請求項２又は３記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記加熱接着材コーティング電磁鋼板の加熱接着温度を前記インシュレータ成形時の射出時の樹脂温度より低く、加熱接着後硬化温度を型開き時の樹脂温度よりも高くしたので、接着時の加熱手段としてインシュレータ成形時の溶融樹脂を利用することができるため、工程を単純化できる。
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記接着時の加圧力として、前記インシュレータ成形時の型締め力を利用するので、工程を単純化することができる。
請求項８記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれか１項記載のモータ固定子ピースの製造方法において、前記積層電磁鋼板にかしめおよび溶接を施さないので、積層鋼板積厚方向に導通が生じないため鉄損が軽減でき、かしめ部あるいは溶接部での磁性劣化や材料変形が発生しなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る固定子分割鉄心打ち抜き装置の構造図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る積層電磁鋼板加熱・加圧接着装置の構造図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の電磁鋼板接着層の接着力と温度の関係図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の固定子ピース製造装置の構成図である。
【図５】従来のモータを示す側断面図である。
【図６】従来の固定子分割鉄心を示す斜視図である。
【図７】固定子ピースの斜視図である。
【図８】従来の固定子分割鉄心打ち抜き、かしめ装置の構造図である。
【図９】従来のインシュレータ成形装置の構造図である。
【符号の説明】
１モータ、
２フレーム、
３負荷側ブラケット、
４反負荷側ブラケット、
５固定子、
６固定子鉄心、
７固定子コイル、
８固定子分割鉄心、
９かしめ、
１０凸部、
１１凹部、
１２インシュレータ、
１２ａ筒体部、
１２ｂ、１２ｃ鍔部、
１３固定子ピース、
１４回転軸、
１５軸受、
１６回転子、
１６ａ回転子ヨーク、
１６ｂ永久磁石、
１７パンチ、
１８パンチホルダ、
１９ダイ、
２０ダイシュー、
２１電磁鋼板、
２２シリンダ、
２３可傾台、
２４積層電磁鋼板、
２５ストッパ、
２６トレー、
２７上型、
２８ゲート、
２９下型、
３０キャビティー、
３１加圧シリンダ、
３２型抜き部、
３３電磁鋼板供給部、
３４抜きくず処理部、
３５加熱加圧接着部、
３６射出成形部、
３７樹脂供給部、
３８ターンテーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a stator piece of a motor, and more particularly to a method for manufacturing a motor stator piece in which an insulator is integrally formed on a stator split core divided into pole teeth and laminated with electromagnetic steel sheets. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it has been well known that a stator piece is made by laminating a large number of electromagnetic steel sheets (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-333388
The thing of patent document 1 aims at reducing the eddy current loss of a stator, and providing a small and efficient motor cheaply, and for that purpose, by forming an insulator integrally with a stator piece, Laser welding for fixing the stator piece can be omitted. However, it has been found that this also has the following drawbacks.
Hereinafter, a stator piece of a conventional motor will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a side sectional view showing a conventional motor, FIG. 6 is a perspective view showing a stator split iron core, and FIG. 7 is a perspective view of a stator piece.
In the figure, 1 is a motor, 2 is a frame of the motor, 3 is a load side bracket attached to the load side end of the frame 2, and 4 is an antiload side bracket attached to the end of the frame 2 opposite to the load. . Reference numeral 5 denotes a stator attached to the inner peripheral surface of the frame 2, and includes a stator core 6 and a stator coil 7.
The stator iron core 6 is formed in a ring shape by connecting the circumferential ends of a plurality of T-shaped stator split iron cores 8 in which the electromagnetic steel sheets shown in FIG. 6 are laminated, but the laminated electromagnetic steel sheets are not separated. As shown, a caulking 9 is provided.
Further, for example, a convex portion 10 and a concave portion 11 are formed at the circumferential direction end of the stator divided core 8 so that the stator divided core 8 can be easily connected in a ring shape, and the convex portion 10 and the concave portion 11 are engaged with each other. Like to do.
Further, as shown in FIG. 7, an insulator 12 is integrally formed on the stator split iron core 8 to form a stator piece 13. The insulator 12 includes a cylindrical body portion 12a and flanges 12b and 12c formed at both ends thereof. The stator coil 7 is wound around the cylindrical body portion 12 a of the insulator 12. A predetermined number of stator pieces 13 after coil winding are connected to form a stator 5. The stator 5 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the frame 2.
A rotating shaft 14 is rotatably supported by both brackets 3 and 4 via bearings 15. The rotor 16 is fitted and fixed at the center so as to face the stator 5 through a radial slit. ing. In this rotor 16, a rotor yoke 16a is fitted and fixed to the rotating shaft 14, and a permanent magnet 16b is fixed to the outer peripheral surface of the rotor yoke 16a.
[0005]
Here, the manufacturing process of the conventional stator piece 13 is demonstrated based on FIGS.
FIG. 8 is a structural diagram of a conventional stator split iron core punching and caulking device.
In FIG. 8, 17 is a punch, 18 is a punch holder, 19 is a die, 20 is a die shoe, 21 is a magnetic steel sheet, 22 is a cylinder, 23 is a tiltable table, 24 is a laminated electrical steel sheet, 25 is a stopper, and 26 is a tray. is there.
The electromagnetic steel sheet 21 fed from the lateral direction in the figure is punched by a punch 17 fixed to a punch holder 18 and a die 19 supported by a die shoe 20.
The punched electromagnetic steel sheet 21 is placed on the tiltable table 23 that is installed inside the die shoe 20 and supported by the cylinder 22. Thereafter, the cylinder 22 is lowered by the thickness of the electromagnetic steel plate 21. At the same time, the electromagnetic steel sheet 21 is fed by one pitch.
Next, the punched electromagnetic steel plate 21 is sandwiched between the punch 17 and the electromagnetic steel plate 21 on the tiltable table 23 and is pressed from above and below to be caulked with the electromagnetic steel plate on the tiltable table.
By repeating this operation, the crimped laminated electrical steel sheet 24 is formed on the tiltable table 23. When the thickness of the laminated electromagnetic steel sheet 24 reaches a predetermined value, the cylinder 22 is greatly lowered, the left end of the tiltable table 23 hits the stopper 25, the tiltable table 23 is tilted to the right, and a predetermined number of laminated electromagnetic waves are crimped. The steel plate 24, that is, the stator split iron core 8 is discharged to the tray 26.
Further, instead of using the stator split core punching and caulking device, there is a method of stacking the punched electromagnetic steel sheets and forming the stator split core 8 by welding or bonding.
The stator split iron core 8 obtained in this way is sent to the insulator molding apparatus manually or automatically.
[0006]
FIG. 9 shows a structural diagram of the insulator molding apparatus.
In FIG. 9, 27 is an upper mold, 28 is a gate, 29 is a lower mold, and 30 is a cavity. The upper die 27 and the lower die 29 are provided with a cavity 30 in the outer shape of the insulator 12. The stator split iron core 8 is inserted into the lower mold 29.
Thereafter, the upper die 27 is lowered by a hydraulic mechanism (not shown), combined with the lower die 29, supplied with resin from a screw provided above the upper die (not shown), and passes through a gate 28 provided in the upper die. It is introduced into a cavity 30 between the stator split iron core 8 and the upper mold 27 and the lower mold 29.
After the resin is cooled and hardened in the cavity 30, the upper mold 27 is lifted upward, and the resin is cut at the gate 28 portion.
Thereafter, from the lower mold 29, the stator core 8 and the resin integrated with the stator core 8, that is, the stator piece 13 are taken out, and the stator piece 13 is completed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional method for manufacturing a stator piece, a conduction portion is formed in the laminated steel plate thickness direction at the caulking portion or the welded portion, so that iron loss increases. In addition, magnetic deterioration and material deformation occur in the caulking portion or the welded portion.
Further, when the automatic caulking device is not used, there is a disadvantage that it takes man-hours for laminating, welding and bonding of electromagnetic steel sheets, and when the automatic caulking device is used, the automatic caulking device is expensive and the installation place is small. It became necessary.
Therefore, an object of the present invention is to provide a stator piece of a motor, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus thereof, in which iron loss does not increase and man-hours are not required for manufacturing the stator piece.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention of the method for manufacturing a motor stator piece according to claim 1 is characterized in that an insulator is integrated with a stator split iron core in which electromagnetic steel plates punched in a shape divided into pole teeth are laminated. In the method for manufacturing a molded stator piece, the punched electromagnetic steel sheet is directly laminated on an insulator-molding lower mold in the electromagnetic steel sheet punching step, and then the insulator is integrally formed.
According to such a configuration, it is not necessary to caulk or weld the stator split iron core, and conduction is not generated in the laminated steel sheet thickness direction, so iron loss can be reduced, and magnetic deterioration at the caulked portion or the welded portion. And no material deformation. Further, the caulking or welding process can be reduced.
According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing a motor stator piece according to the first aspect , an adhesive-coated magnetic steel sheet is used as the electromagnetic steel sheet, and the adhesive is a thermoplastic adhesive. .
According to such a configuration, the core has high rigidity and is suitable for a high-speed motor. Moreover, the vibration of the teeth can be prevented, and the quietness of the motor is improved.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a motor stator piece according to the second aspect , after the electromagnetic steel sheet is punched, an adhesion step under pressure of the laminated electromagnetic steel sheet is provided.
According to such a configuration, since the spring back of the laminated electrical steel sheet does not occur at the time of the insulator integral molding, the stress applied to the insulator after the molding can be relaxed, so that the insulator can be thinned and the space factor can be improved. As well as being able to improve the heat dissipation of the stator coil, it can contribute to miniaturization of the motor. Moreover, the accuracy of the thickness of the laminated electrical steel sheet is improved by pressure bonding.
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a motor stator piece according to the second or third aspect , the adhesive coating is a heated pressure adhesive coating, and a post-bonding curing temperature of the heated pressure adhesive coating is set. The temperature is higher than the insulator molding temperature.
According to such a configuration, since the adhesive layer is not softened when the insulator is integrally formed, the stress applied to the insulator can be further relaxed.
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a stator piece of a motor according to the fourth aspect, the pressing force in the punching step of the electromagnetic steel sheet is used as the applied pressure during the bonding.
According to such a configuration, since the pressing force is used as the applied pressure, the equipment can be simplified.
[0010]
The invention according to claim 6 is the method of manufacturing a motor stator piece according to claim 2 or 3 , wherein the heating adhesive temperature of the heating adhesive-coated electromagnetic steel sheet is lower than the resin temperature at the time of injection at the time of the insulator molding, and heating is performed. The post-bonding curing temperature is higher than the resin temperature at the time of mold opening.
According to such a structure, since the molten resin at the time of insulator molding can be used as a heating means at the time of adhesion, the process can be simplified.
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a motor stator piece according to the sixth aspect, the clamping force at the time of molding the insulator is used as the pressing force at the time of bonding.
According to such a configuration, as pressure applied during bonding, the invention of claim 8, wherein it is possible to simplify the process since it is possible to use the clamping force at the time of the insulator molding claims 1-7 The motor stator piece manufacturing method according to any one of the above, wherein the laminated electromagnetic steel sheet is not caulked and welded.
According to such a configuration, conduction does not occur in the laminated steel sheet thickness direction, so that iron loss can be reduced, and magnetic deterioration and material deformation at the caulked portion or welded portion do not occur.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A stator piece manufacturing method and apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
In FIG. 1, a magnetic steel sheet 21 having a heating adhesive layer on both sides fed from the lateral direction is punched by a punch 17 fixed to a punch holder 18 and a die 19 supported by a punching device casing (not shown).
The punched electromagnetic steel sheet 21 passes through the inside of the die 19 and falls into the lower mold 29 in order to form a laminated electromagnetic steel sheet 24. After the laminated electromagnetic steel sheet 24 in the lower mold 29 reaches a predetermined thickness, as shown in FIG. 2, the laminated electromagnetic steel sheet 24 is pressed in the stacking direction by a pressurizing cylinder 31 and is heated by a heating means (not shown). Through the mold 29, the laminated electrical steel sheet 24 is heated to the bonding temperature of the heating adhesive layer.
Thereafter, the laminated electromagnetic steel sheet 24 is cooled below the curing temperature of the heating adhesive layer, and then the pressure cylinder 31 is raised.
According to this method, the electromagnetic steel sheet 24 directly bonded in the lower mold, that is, the stator split iron core is formed.
Thereafter, the insulator is integrally formed by using the insulator forming apparatus shown in FIG. 9 as in the conventional case, and the stator piece is obtained. In addition, it is preferable to make the post-heating curing temperature of a heat-bonding layer higher than the temperature at the time of insulator molding.
According to this method, it is not necessary to perform caulking or welding on the stator split iron core, iron loss can be reduced, and there is no occurrence of magnetic deterioration and material deformation at the caulking portion or the welded portion.
In addition, since the caulking or welding process can be reduced and the core has high rigidity, it is suitable for a high-speed motor and can prevent vibration of the teeth, so that the quietness of the motor is improved.
Furthermore, since no springback occurs in the stator split core when forming the insulator, stress applied to the insulator can be relaxed after molding, so that the insulator can be made thinner, the space factor can be improved, and the stator coil Since heat dissipation can be improved, it can contribute to miniaturization of the motor.
Further, when the laminated electromagnetic steel sheet 24 in the lower die 29 reaches a predetermined thickness, the punch 17 can play the role of the pressure cylinder 31 by increasing the descending amount of the punch 17. According to this method, man-hours and equipment can be further reduced.
[0012]
Next, a stator piece manufacturing method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram depicting a characteristic curve L showing the relationship between the adhesive strength and temperature of the electrical steel sheet adhesive layer of the second embodiment of the present invention.
In the figure, the vertical axis represents adhesive strength (unit: kN / mm ² ), and the horizontal axis represents temperature (° C.). Further, T1 is a temperature at the time of mold opening, T2 is a temperature at the time of injection, and Tc is an adhesive force critical temperature. The temperature T1 at the time of mold opening is usually 100 ° C. to 120 ° C., the temperature T2 at the time of injection is usually 270 ° C. to 300 ° C., and the critical adhesive force temperature Tc varies depending on the compounding of the resin. -There exist some which are 140 to 160 degreeC like acrylic acid polymer.
The adhesive strength of the electrical steel sheet adhesive layer used here is such a characteristic that it is large when it is lower than the adhesive force critical temperature Tc, and conversely, when it exceeds the adhesive force critical temperature Tc, it is drastically reduced. Therefore, the adhesive strength is small at the temperature T2 at the time of injection, but the adhesive strength is large at the temperature T1 at the time of mold opening.
Thus, instead of making the post-heating curing temperature of the heated adhesive layer of the electrical steel sheet higher than the temperature T2 at the time of insulator molding, an electrical steel sheet having an adhesive layer having a temperature characteristic of adhesive force as shown in FIG. 3 is used. Then, after laminating the electromagnetic steel plates in the lower mold as described above, the insulator is integrally formed using the insulator forming apparatus shown in FIG.
According to such a method, the laminated electromagnetic steel sheet is compressed by the upper mold and the lower mold when the mold is clamped, the adhesive layer is melted when the insulator is injected, and the adhesive layer is cured when the mold is opened. The relationship between the dimensions of the upper and lower molds and the thickness of the laminated electrical steel sheet is a design matter.
According to such a method, the same effect as that of the first embodiment of the present invention can be obtained without using a new heating means. That is, it is not necessary to caulk or weld the stator split core, iron loss can be reduced, there is no occurrence of magnetic deterioration or material deformation in the caulked part or welded part, caulking or welding process can be reduced, and the core Since the rigidity is high, it is suitable for a high-speed motor and can prevent the vibration of the teeth, thereby improving the quietness of the motor.
[0013]
A stator piece manufacturing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, 32 is a die cutting part for punching out the electromagnetic steel sheet, 33 is an electromagnetic steel sheet supply part for supplying the electromagnetic steel sheet to the die cutting part, 34 is a chip processing part for processing the chips discharged from the die cutting part, 35 Is a heat and pressure bonding part for heat-bonding the laminated electromagnetic steel sheets, 36 is an injection molding part for integrally molding the insulator, and 37 is a resin supply part for supplying resin to the injection molding part.
Further, the turntable 38 is provided with one or a plurality of lower molds 29 as shown in FIG. 1, and the lower mold 29 goes around the die cutting part 32, the heat and pressure bonding part 35, and the injection molding part 36 in order. It has become. The specific functions of the die cutting part 32, the heat and pressure bonding part 35, and the injection molding part 36 are as described above with reference to FIGS.
In the case where there are a plurality of lower molds 29, when the first lower mold 29 arrives under the heat and pressure bonding part 35 and / or the injection molding part 36 in the drawing, the second lower mold 29 becomes the die cutting part 32. In this case, work efficiency is improved because a plurality of other operations can be performed simultaneously.
As described above, the heat and pressure bonding part 35 can also serve as the die cutting part 32 or the injection molding part 36.
According to such a configuration, since the stator piece is formed while the lower mold makes one round, productivity is improved.
The motor stator piece according to the present invention and the motor stator piece manufactured by the motor stator piece manufacturing method or the manufacturing apparatus according to the present invention are arranged in a ring shape after the coil winding, thereby forming a rotary motor. It can also be applied, and can also be applied to linear motors by arranging them in a straight line.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing a motor stator piece according to claim 1 , the insulator is integrally formed on the stator split iron core obtained by stacking the electromagnetic steel plates punched in the shape divided into pole teeth. In the child piece, in the punching process of the electromagnetic steel sheet, the punched electromagnetic steel sheet is directly laminated on the lower mold of the insulator molding, and then the insulator is integrally formed, so that the stator split iron core can be caulked or welded. It becomes unnecessary, iron loss can be reduced, and no magnetic deterioration or material deformation occurs in the caulked portion or welded portion. Further, the caulking or welding process can be reduced.
According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing a motor stator piece according to the first aspect , since the adhesive-coated magnetic steel sheet is used as the electromagnetic steel sheet, the rigidity of the core is increased, which is suitable for a high-speed motor. . Moreover, the vibration of the teeth can be prevented, and the quietness of the motor is improved.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a motor stator piece according to the second aspect , after the electromagnetic steel sheet is punched, there is a bonding step under pressure of the laminated electromagnetic steel sheet. Since the spring back of the laminated electrical steel sheet does not occur, the stress applied to the insulator after forming can be relieved, so the insulator can be thinned, the space factor can be improved, and the stator coil heat dissipation can be improved. Can contribute to miniaturization of the motor.
Moreover, the accuracy of the thickness of the laminated electrical steel sheet is improved by pressure bonding.
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a motor stator piece according to the second or third aspect , the adhesive coating is a heat-pressure adhesive coating, and the post-adhesion curing of the heat-pressure adhesive coating is performed. Since the temperature is higher than the insulator molding temperature, the adhesive layer is not softened during the integral molding of the insulator, so that the stress applied to the insulator can be further relaxed.
According to the fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing the stator piece of the motor according to the fourth aspect , since the pressing force in the punching process of the electromagnetic steel sheet is used as the pressing force at the time of bonding, the equipment is simplified. Can be
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a motor stator piece according to the second or third aspect , the heat bonding temperature of the heating adhesive-coated electromagnetic steel sheet is lower than the resin temperature at the time of injection during the insulator molding. Since the curing temperature after heat bonding is higher than the resin temperature at the time of mold opening, the molten resin at the time of insulator molding can be used as a heating means at the time of bonding, so the process can be simplified.
According to the seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing the motor stator piece according to the sixth aspect , the clamping force at the time of molding the insulator is used as the pressing force at the time of bonding, so the process is simplified. be able to.
According to invention of Claim 8, in the manufacturing method of the motor stator piece of any one of Claims 1-7 , since it does not caulk and weld to the said laminated electromagnetic steel plate, it is in a laminated steel plate thickness direction. Since conduction does not occur, iron loss can be reduced, and magnetic deterioration and material deformation at the caulked portion or welded portion do not occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram of a stator split core punching device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a structural diagram of the laminated electromagnetic steel sheet heating / pressure bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the adhesive force and temperature of an electrical steel sheet adhesive layer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a stator piece manufacturing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side sectional view showing a conventional motor.
FIG. 6 is a perspective view showing a conventional stator split iron core.
FIG. 7 is a perspective view of a stator piece.
FIG. 8 is a structural diagram of a conventional stator split core punching and caulking device.
FIG. 9 is a structural diagram of a conventional insulator forming apparatus.
[Explanation of symbols]
1 motor,
2 frames,
3 Load side bracket,
4 Anti-load side bracket,
5 Stator,
6 Stator core,
7 Stator coil,
8 Stator split iron core,
9 Caulking,
10 Convex,
11 recess,
12 Insulator,
12a cylinder part,
12b, 12c buttocks,
13 Stator piece,
14 rotation axis,
15 bearings,
16 rotor,
16a rotor yoke,
16b permanent magnet,
17 Punch,
18 punch holder,
19 die,
20 Daisho,
21 Electrical steel sheet,
22 cylinders,
23 tilting table,
24 laminated electrical steel sheet,
25 stopper,
26 trays,
27 Upper mold,
28 gates,
29 Lower mold,
30 cavities,
31 Pressure cylinder,
32 die cutting part,
33 Electrical steel sheet supply section,
34 Waste processing section,
35 Heating and pressure bonding part,
36 Injection molding part,
37 Resin supply section,
38 Turntable

Claims

In the manufacturing method of a stator piece in which an insulator is integrally formed on a stator split iron core obtained by laminating electromagnetic steel sheets punched in a shape divided into pole units, the electromagnetic steel sheets punched in the electromagnetic steel sheet punching step Is directly laminated on an insulator-molded lower mold, and then the insulator is integrally molded.

2. The method of manufacturing a motor stator piece according to claim 1 , wherein an adhesive coated electromagnetic steel sheet is used as the electromagnetic steel sheet, and the adhesive is a thermoplastic adhesive .

The method of manufacturing a motor stator piece according to claim 2 , further comprising a bonding step under pressure of the laminated electromagnetic steel sheet after the electromagnetic steel sheet is punched .

4. The motor stator according to claim 2, wherein the adhesive coating is a heat pressure adhesive coating, and a post-adhesion curing temperature of the heat pressure adhesive coating is higher than the insulator molding temperature. Piece manufacturing method.

5. The method of manufacturing a stator piece for a motor according to claim 4 , wherein a pressing force in the punching process of the electromagnetic steel sheet is used as the pressing force at the time of bonding.

The heating adhesive temperature of the heating adhesive-coated electromagnetic steel sheet is lower than a resin temperature at the time of injection during the insulator molding, and a curing temperature after heating adhesion is higher than a resin temperature at the time of mold opening. 3. A method for producing a motor stator piece according to 3 .

The method of manufacturing a motor stator piece according to claim 6, wherein a clamping force at the time of molding the insulator is used as the pressing force at the time of bonding .

The method for manufacturing a motor stator piece according to any one of claims 1 to 7, wherein the laminated electromagnetic steel sheet is not caulked and welded .