JP4547172B2 - Stator core and manufacturing apparatus thereof - Google Patents
Stator core and manufacturing apparatus thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP4547172B2 JP4547172B2 JP2004074059A JP2004074059A JP4547172B2 JP 4547172 B2 JP4547172 B2 JP 4547172B2 JP 2004074059 A JP2004074059 A JP 2004074059A JP 2004074059 A JP2004074059 A JP 2004074059A JP 4547172 B2 JP4547172 B2 JP 4547172B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator core
- inner diameter
- diameter side
- thin steel
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
本発明は、円環状のバックコア部と、該バックコア部から放射状に延在する複数のティースとを有するステータコア及びその製造装置に関し、特に、薄板鋼板が螺旋状に積層されてなるステータコア及びその製造装置に関する。 The present invention relates to a stator core having an annular back core portion and a plurality of teeth extending radially from the back core portion, and a manufacturing apparatus therefor, and in particular, a stator core formed by laminating thin steel plates in a spiral shape and the same It relates to a manufacturing apparatus.
回転電機におけるステータコアは、磁性材の薄板鋼板が積層されて構成される。このステータコアの材料利用率を向上させるために、櫛形状の薄板鋼板を円弧状に加工し、薄板鋼板の面に直交する中心線まわりに螺旋状に巻き上げて積層するステータコアが知られている。このようなステータコアの製造装置としては、薄板鋼板を供給する供給機構と、該供給機構からの供給方向を接線方向とした仮想円に沿って螺旋状に薄板鋼板を案内する螺旋案内機構と、前記仮想円の中心を回転軸とした駆動輪と、螺旋状に案内された薄板鋼板を巻き取るマンドレルとを備える装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、曲げ変形した薄板鋼板が駆動輪とともに回転しつつ、ケーシングの螺旋案内路によってマンドレルに巻き取られ、薄板鋼板が絞り加工(又は引っ張り加工)の如く螺旋状に変形される。この種の加工成形はエッジワイズ成形と呼ばれている。 A stator core in a rotating electrical machine is configured by laminating thin steel plates made of magnetic material. In order to improve the material utilization rate of the stator core, a stator core is known in which a comb-shaped thin steel plate is processed into an arc shape and spirally wound around a center line perpendicular to the surface of the thin steel plate and stacked. Such a stator core manufacturing apparatus includes a supply mechanism that supplies a thin steel plate, a spiral guide mechanism that guides the thin steel plate in a spiral manner along a virtual circle whose tangential direction is the supply direction from the supply mechanism, and There has been proposed an apparatus including a drive wheel having the center of a virtual circle as a rotation axis and a mandrel that winds a thin steel plate guided spirally (see, for example, Patent Document 1). In this apparatus, the bent sheet steel sheet is wound around the mandrel by the spiral guide path of the casing while rotating together with the driving wheel, and the sheet steel sheet is deformed into a spiral shape like drawing (or pulling). This type of processing is called edgewise molding.
上記のエッジワイズ成形では薄板鋼板を螺旋状に変形することができるが、絞り加工を行うことからバックコア部の曲率を小さくすることが困難であり、小型のステータコアの製造が困難である。また、エッジワイズ成形では、薄板鋼板を均一な曲率で螺旋状に変形することが困難であり、製造されるステータコアの品質が安定しないという問題が指摘されている。 In the above edgewise forming, a thin steel plate can be helically deformed. However, since the drawing is performed, it is difficult to reduce the curvature of the back core portion, and it is difficult to manufacture a small stator core. Further, in edgewise forming, it has been pointed out that it is difficult to deform a thin steel plate in a spiral shape with a uniform curvature, and the quality of the manufactured stator core is not stable.
所定径のステータコアを得るためには、前記螺旋案内機構のような成形機構を製造するステータコアの径に応じて逐次製作する必要があり、長期の製作日数を要するとともに設備費が相当に高騰してしまう。 In order to obtain a stator core with a predetermined diameter, it is necessary to sequentially manufacture according to the diameter of the stator core that manufactures the forming mechanism such as the spiral guide mechanism, which requires a long production time and a considerable increase in equipment costs. End up.
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、薄板鋼板の材料利用率を向上させるとともに、高品質のステータコア及びその製造装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、種々の径のステータコアを簡便且つ廉価に製造することのできるステータコアの製造装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to improve the material utilization rate of a thin steel plate and to provide a high-quality stator core and a manufacturing apparatus thereof. Another object of the present invention is to provide a stator core manufacturing apparatus that can manufacture stator cores of various diameters simply and inexpensively.
本発明に係るステータコアは、円環状のバックコア部と、該バックコア部から放射状に延在する複数のティースとを有するステータコアにおいて、前記ティース及び前記バックコア部は、櫛歯板及び連結板からなる櫛形状の薄板鋼板が螺旋状に積層して構成されており、前記バックコア部をなす前記連結板は放射状に設けられた折曲部を有し、該折曲部の周方向断面積は内径方向に向かって大きくなるように設定されていることを特徴とする。 The stator core according to the present invention is a stator core having an annular back core portion and a plurality of teeth extending radially from the back core portion, wherein the teeth and the back core portion are composed of a comb tooth plate and a connecting plate. Comb-shaped thin steel plates are laminated in a spiral shape, and the connecting plate forming the back core portion has a bent portion provided radially, and the circumferential sectional area of the bent portion is It is set so that it may become large toward an internal diameter direction.
このように、バックコア部に折曲部を設けることにより、該バックコア部の曲率は均一に設定され、高品質のステータコアが得られる。また、薄板鋼板を螺旋状に積層することにより材料利用率向上させることができる。 Thus, by providing the bent portion in the back core portion, the curvature of the back core portion is set uniformly, and a high-quality stator core is obtained. Moreover, a material utilization rate can be improved by laminating | stacking a thin steel plate helically.
さらに、前記折曲部は、内径側端面が略三角であると、折曲部の位相が一致して積層され、ティースが適正な形状に形成される。 Furthermore, when the inner diameter side end surface is substantially triangular, the bent portions are laminated with the phases of the bent portions being matched, and the teeth are formed in an appropriate shape.
前記折曲部の中心は、それぞれ前記連結板のうち各櫛歯板を接続する各橋架部に設けられていると加工しやすく、しかもティースに歪みが生じない。 If the center of the bent portion is provided at each bridge portion connecting the comb-tooth plates among the connecting plates, it is easy to process and the teeth are not distorted.
また、本発明に係るステータの製造装置は、櫛歯板及び連結板からなる櫛形状の薄板鋼板を前記櫛歯板の間の空隙部に歯を噛合させながら送出する送出部と、前記送出部により送出された前記薄板鋼板における連結板の両面を挟んで、幅方向の一方へ向かって断面積が大きくなる形状の折曲部を所定間隔で折り曲げ形成する折曲形成部と、前記折曲部が形成されて円弧状となった前記薄板鋼板を螺旋状に積層させて巻き取る回転巻取部と、前記送出部、前記折曲形成部及び前記回転巻取部を同期して駆動させる同期駆動部とを有することを特徴とする。 In addition, the stator manufacturing apparatus according to the present invention is configured to send a comb-shaped thin steel plate made of a comb tooth plate and a connecting plate while meshing teeth in a gap between the comb tooth plates, The bent portion is formed by bending a bent portion having a shape in which the cross-sectional area increases toward one side in the width direction across both sides of the connecting plate in the thin steel plate, and the bent portion is formed. A rotating take-up unit that spirally stacks and winds the thin steel plates formed into an arc shape, and a synchronous drive unit that drives the sending unit, the bending forming unit, and the rotary take-up unit synchronously It is characterized by having.
このように、折曲形成部により薄板鋼板に折曲部を形成することにより、種々の径のステータコアを簡便に製造することができる。また、製造装置は、簡便な構造であって、廉価且つ小型である。送出部、折曲形成部及び回転巻取部は、同期駆動部により同期して駆動されることにより、回転巻取部上における櫛歯板の位相が揃い、ステータコアのティースが適正な形状に形成される。 In this way, by forming the bent portion in the thin steel plate by the bent forming portion, stator cores having various diameters can be easily manufactured. Further, the manufacturing apparatus has a simple structure and is inexpensive and small. The feeding section, the bending forming section, and the rotary winding section are driven synchronously by the synchronous driving section so that the phases of the comb teeth plate on the rotating winding section are aligned and the stator core teeth are formed in an appropriate shape. Is done.
また、前記折曲形成部は、連結板を両面から押圧しながら回転する一対のローラであり、前記ローラは周囲に前記折曲部を形成するための複数の折曲用チップを有し、積層される前記薄板鋼板の1層における前記折曲部の数は、前記折曲用チップの整数倍に設定されているとよい。これにより、同じ折曲用チップにより形成された折曲部は、回転巻取部上における同じ位置に配置されて、隣接層同士が隙間なく積層され、積層方向にずれのないティースが適正に形成される。 The bend forming part is a pair of rollers that rotate while pressing the connecting plate from both sides, and the rollers have a plurality of bending chips for forming the bend part around the laminate. The number of the bent portions in one layer of the thin steel plate is preferably set to an integral multiple of the bending chip. As a result, the bent portions formed by the same bending chip are arranged at the same position on the rotary winding portion, and adjacent layers are laminated without gaps, and teeth without deviation in the laminating direction are properly formed. Is done.
さらに、前記回転巻取部は、前記空隙部と嵌合するティース位置決ポールと、前記連結板の内側に当接する内径位置決部とを有すると積層方向にずれのないティースが適正に形成される。 Furthermore, if the rotary winding portion has a teeth positioning pole that fits into the gap portion and an inner diameter positioning portion that contacts the inner side of the connecting plate, teeth that are not displaced in the stacking direction are properly formed. The
前記回転巻取部に形成されたステータの上面を押圧するプレス部を有すると、螺旋状に巻き取られた薄板鋼板が円錐台形状となった場合に、上面から押圧することにより円柱形となるように矯正することができる。 When the thin steel plate wound in a spiral shape has a truncated cone shape, it has a cylindrical shape by pressing from the upper surface when it has a press portion that presses the upper surface of the stator formed on the rotary winding portion. Can be corrected.
本発明に係るステータコアは、薄板鋼板の材料利用率を向上させることができるとともに、バックコア部の曲率が均一で高品質である。 The stator core according to the present invention can improve the material utilization rate of the thin steel plate, and the curvature of the back core portion is uniform and of high quality.
また、本発明に係るステータコアの製造装置によれば、上記の高品質なステータコアを得ることができ、しかも種々の径のステータコアを簡便且つ廉価に製造することができる。 Further, according to the stator core manufacturing apparatus of the present invention, the above-described high-quality stator core can be obtained, and stator cores of various diameters can be manufactured easily and inexpensively.
以下、本発明に係るステータコア及びその製造装置について実施の形態を挙げ、添付の図1〜図8を参照しながら説明する。 Hereinafter, a stator core and a manufacturing apparatus thereof according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、本実施の形態に係るステータコア10は、円環状のバックコア部12と、該バックコア部12から放射状に外方に向かって延在する66本のティース14とを有する。ティース14及びバックコア部12は、櫛歯板16及び連結板18からなる櫛形状の薄板鋼板20(図2参照)が螺旋状に積層して構成されており、バックコア部12を構成する連結板18はステータコア10の中心からみて放射状に設けられた折曲部22を有する。ステータコア10は、各ティース14に絶縁材を介してコイルが巻回されてステータを構成し、所定のロータと組合されて回転電機をなす。
As shown in FIG. 1, the
積層された薄板鋼板20は、内径面10aの溶接部24の溶着作用により隣接する層同士が溶着により固定されている。薄板鋼板20の各面同士は所定の接着剤により固定されていてもよい。
In the laminated
図2は積層された薄板鋼板20のうち1層分の一部を示している。折曲部22はステータコア10の中心からみた周方向断面積が内径方向に向かって大きくなるように設定されており、内径側端面が略三角となっている。具体的には、折曲部22の中心は、連結板18のうち各櫛歯板16を接続する各橋架部26に設けられている。折曲部22の外径側端部22a、22aは櫛歯板16の内径側端部と一致し、内径側端部22b、22bは櫛歯板16の周方向端面を延長した延長線28上の点に一致する。折曲部22は、延長線28で屈曲するとともに、内径側頂部22cと2つの外径側端部22a、22aとを結ぶ2つの稜線上で屈曲している。つまり、折曲部22は、外径側端部22a、22a、内径側端部22b、22bで囲まれる面を基準面とし、下に凸の四角錐形状であり、外径側端部22a、内径側端部22b及び内径側頂部22cで囲まれる2つの側面22dと、外径側端部22a、22a及び内径側頂部22cで囲まれる下面22eとを有する。折曲部22の基準面は台形となる。
FIG. 2 shows a part of one layer of the laminated
なお、ここでいう断面及び断面積とは、2つの側面22d及び下面22eで3方が囲まれた部分で、実際には部材の存在しない部分(つまり、四角錐形状の部分)の断面及び断面積である。折曲部22の内径側端面の形状は、2つの側面22dの端部に着目した場合には、V字形状ということができる。
The cross section and the cross sectional area referred to here are a portion surrounded on three sides by two
折曲部22は各橋架部26に分散されて設けられていることから、ステータコア10は略円形となり、しかも1箇所の折曲部22におけるの曲げ度合いが小さくて済み、加工が容易であって歪みが少ない。また、この加工は曲げ加工が主であり、絞りはほとんど不要であって、薄板鋼板20の円弧形状を均一に設定可能であり、高品質のステータコア10を得ることができる。さらに、折曲部22の部分が曲げ変形する一方、ティース14には曲げや歪みが生じなく、コイルを挿入しやすい。
Since the
次に、ステータコア10の製造装置40について図3〜図7を参照しながら説明する。
Next, the
図3〜図5に示すように、製造装置40は、薄板鋼板20を櫛歯板16の空隙部17に対して11個のインデックス歯42a(図4参照)を噛合させながら送出するインデックスギア(送出部)42と、該インデックスギア42により送出された薄板鋼板20の連結板18の両面を挟んで、前記折曲部22を連結板18のうち各櫛歯板16を接続する各橋架部26にそれぞれ折り曲げ形成する一対のローラ(折曲形成部)44及び46と、該ローラ44及び46の加工により円弧状となった薄板鋼板20を櫛歯板16を基準として螺旋状に積層させて巻き取る回転テーブル(回転巻取部)48とを有し、これらのインデックスギア42、ローラ44、46及び回転テーブル48は駆動機構50により同期回転する。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
また、製造装置40は、薄板鋼板20をローラ44及び46の方向へ導くガイド台54と、該ガイド台54に対してやや上方に並行に設けられた2本の鋼板押さえバー56と、回転テーブル48上に形成されたステータコア10の上面を押圧矯正するプレス52(図7参照)とを有する。
In addition, the
駆動機構50は、駆動源としてのモータ58と、ローラ44及び46を回転駆動するローラ駆動部60と、インデックスギア42を回転駆動するインデックスギア駆動部62と、回転テーブル48を回転駆動するテーブル駆動部64とを有する。
The
ローラ駆動部60は、モータ58に対して所定のカップリングを介して接続された第1水平軸66と、同歯数で一対のギア68及び70により第1水平軸66と同速で回転駆動される第2水平軸72と、該第1水平軸66に設けられインデックスギア駆動部62へ動力を伝達するための駆動スプロケット74と、ローラ44及び46により薄板鋼板20を折り曲げ加工する位置(以下、加工位置Pと呼ぶ)からみて矢印A方向(薄板鋼板20の送出方向)近傍に設けられた樹脂製の矯正用ローラ76とを有する。
The
第1水平軸66及び第2水平軸72は、上下に並行に設定されており、下方の第1水平軸66の矢印B方向(モータ58の逆を向く方向で、矢印A方向に直交する方向)の端部にはローラ44が設けられ、上方の第2水平軸72の矢印B方向の端部にはローラ46が設けられている。第2水平軸72は、2つの軸受78を介して揺動板80に取り付けられている。該揺動板80は一端の水平揺動軸81に軸支されて揺動可能となっており、他端近傍で鉛直方向に延在するボルト82aに接続され、該ボルト82aとナット82bとにより揺動角度が調整される。これにより、第2水平軸72の高さ調整が可能となっている。
The first
後述する凹チップ45と凸チップ47が噛合するようにローラ44及び46は軸上の位置が調整されているとともに、第2水平軸72の高さが揺動板80により調整されている。なお、図1中、下方部分が隠れることがないように揺動板80は破線で示している。
The positions of the
矯正用ローラ76は、ブラケット83を介して揺動板80に取り付けられており、長孔83aに沿って高さ調整が可能であるとともに、揺動板80に対するブラケット83の取付位置を調整することにより矯正用ローラ76の水平面における位置と向きが調整可能である。このような機構により、矯正用ローラ76は、加工位置Pよりも矢印A方向のやや上方の位置となるように設定されるとともに、回転テーブル48の回転中心方向を指向するように設定されている。第1水平軸66、第2水平軸72及び矯正用ローラ76の軸はそれぞれ水平に設定されている。
The straightening
インデックスギア駆動部62は、前記インデックスギア42を備える第3水平軸84と、該第3水平軸84の一端に設けられた受動スプロケット88と、第3水平軸84の他端に設けられた傘歯ギアボックス86と、第3水平軸84と直交するように該傘歯ギアボックス86の下方に接続された第1垂直軸92と、該第1垂直軸92の下方部に設けられた駆動スプロケット94とを有する。
The index
受動スプロケット88は、前記駆動スプロケット74とチェーン96で接続されており、駆動スプロケット74が回転することにより受動的に回転する。駆動スプロケット74と受動スプロケット88は同じ歯数であり、第3水平軸84は第1水平軸66及び第2水平軸72と同速度で、且つ矢印B方向に見て時計方向に回転する。チェーン96は、戻り側である下方のテンショナ機構(図示せず)を介して循環駆動され、チェーン96の弛みがなくなるように調整される。
The
傘歯ギアボックス86内に設けられた複数の傘歯ギアは同じ歯数であり、第1垂直軸92は、第3水平軸84が回転することにより、該第3水平軸84と同速度で回転する。
The plurality of bevel gears provided in the
図4に示すように、第3水平軸84は、ガイド台54よりやや下方で矢印B方向に延在している。第3水平軸84に設けられたインデックスギア42における11歯のインデックス歯42aのうち上方のものは、ガイド台54に設けられた長孔54aから突き出ており、薄板鋼板20の空隙部17に噛合する。
As shown in FIG. 4, the third
図5に示すように、テーブル駆動部64は、回転テーブル48の回転軸である第2垂直軸100と、該第2垂直軸100に設けられた受動スプロケット102と、第2垂直軸100を下端で支持するベアリングボックス104を矢印B方向に案内する位置ガイド106とを有する。
As shown in FIG. 5, the
受動スプロケット102は、前記駆動スプロケット94とチェーン108で接続されており、駆動スプロケット94が回転することにより受動的に回転し、その回転方向は上方からみて反時計方向である。
The
受動スプロケット102の歯数は駆動スプロケット94の歯数の6倍であり、第2垂直軸100が1回転する間に、第1水平軸66、第2水平軸72、第3水平軸84及び第1垂直軸92は6回転することになる。
The number of teeth of the
チェーン108は、戻り側のテンショナスプロケット110a、110bを介して循環するように設定されている。テンショナスプロケット110a及びテンショナスプロケット110bは、ねじりばね(図示せず)により垂直軸111aを中心として上方からみて時計方向に弾性付勢されるブラケット111の両端に取り付けられておりており、チェーン108の弛みがなくなるように自動的に調整する。チェーン108に対しては、自重で下方に弛むことを防止するために適当な支持部を設けてもよい。
The
位置ガイド106は矢印B方向に延在する長孔106aを有し、ベアリングボックス104を該長孔106aに沿って案内し、所定の締結手段により該ベアリングボックス104を適当な位置に固定することができる。これにより、回転テーブル48は、製造されるステータコア10の径に応じて、加工位置Pに対して適当な位置となるように配置可能である。また、この調整により第1垂直軸92と第2垂直軸100との距離が変化した場合であっても、チェーン108は、テンショナスプロケット110a及び110bにより弛みがなくなるように自動的に調整される。
The
回転テーブル48は、薄板鋼板20が巻き取られてステータコア10が形成されるテーブルであって、その上面には、該ステータコア10の内径面10aに当接する等間隔の位置に6本の内径位置決ポール114が設けられ、空隙部17と嵌合する位置に等間隔に4本のティース位置決ポール116が設けられている。内径位置決ポール114及びティース位置決ポール116は上方に向かって延在しており、製造されるステータコア10の軸方向の幅よりも高い。
The rotary table 48 is a table on which the
図6に示すように、ローラ44は外周に等間隔で11個の凹チップ45を有し、ローラ46は外周に等間隔で11個の凸チップ47を有する。ローラ44及びローラ46は同径であって、凸チップ47及び凹チップ45は加工位置Pで噛合し、薄板鋼板20の連結板を挟み込むことにより折曲部22を連続的に形成することができる。各凹チップ45のローラ44の外周面における間隔及び各凸チップ47のローラ46の外周面における間隔は、薄板鋼板20の橋架部26の間隔に等しい。ローラ44及びローラ46は、凹チップ45及び凸チップ47が噛合するように位相角度が調整されている。
As shown in FIG. 6, the
凹チップ45及び凸チップ47は、それぞれローラ44の外周端面に設けられた取付凹部44a及びローラ46の外周端面に設けられた取付凹部46aに嵌められて図6における裏面の方向からビス120により固定されている。取付凹部44aと取付凹部46aは同形状である。
The
凹チップ45においてローラ44の外周面より窪んでいる凹部45aは矢印B方向の端面において三角形状であり、裏面の方向へ向かって断面積が小さくなり、最も裏面側において断面積が0となるような四角錐形状に設定されている。同様に、凸チップ47においてローラ46の外周面から突出する凸部47aはローラ46の矢印B方向の端面において三角形状であり、裏面の方向へ向かって断面積が小さくなり、最も裏面側において断面積が0となるような四角錐形状に設定されている。すなわち、凹部45a及び凸部47aは前記折曲部22を形成可能な形状に設定されている。もちろん、各凹チップ45及び各凸チップ47は個別に交換可能である。
The
図7に示すように、プレス52は円盤形の押圧手段であって、所定の駆動機構により昇降可能である。プレス52の外径は前記各ティース位置決ポール116より内径側となるように設定されており、プレス52の内径は前記各内径位置決ポール114より外径側となるように設定されている。
As shown in FIG. 7, the
次に、このように構成される製造装置40を用いて、ステータコア10を製造する手順について説明する。
Next, a procedure for manufacturing the
先ず、無方向性電磁鋼板等の長い薄板に対して打ち抜き等の加工を行い、薄板鋼板20を切り出して所定のリールに巻いておく。この際、素材の無方向性電磁鋼板のうち除去される箇所は各櫛歯板16間の空隙部17に相当する部分だけであり、材料利用率が高い。
First, processing such as punching is performed on a long thin plate such as a non-oriented electrical steel plate, and the
薄板鋼板20が巻かれたリールは、前記ガイド台54の端部近傍に回転可能に設置しておき、薄板鋼板20の端部をリールから引き出し、櫛歯板16の空隙部17を長孔54aから突出したインデックス歯42aに噛合させておく。
The reel on which the
さらに、製造するステータコア10の径に応じて位置ガイド106上のベアリングボックス104の位置、回転テーブル48上の内径位置決ポール114及びティース位置決ポール116の位置、矯正用ローラ76の向き及び高さを設定しておく。
Further, depending on the diameter of the
ベアリングボックス104の位置は、上方からみて回転テーブル48の中心点と加工位置Pとの距離がステータコア10の半径と略等しくなるように設定される。第1水平軸66と第2水平軸72との距離は、使用するローラ44及び46の径及び薄板鋼板20の厚みに応じて適当な距離となるように揺動板80の揺動角度を調整しておく。
The position of the
次に、図示しない操作盤を操作してモータ58を所定の速度で回転させる。モータ58は反時計方向(図3における回転方向。以下、同様)に回転する。これにより、第1水平軸66及び第3水平軸84は反時計方向に回転し、第2水平軸72は時計方向に回転する。一方、第1垂直軸92及び第2垂直軸100は上方からみて反時計方向に回転する。また、第1水平軸66、第2水平軸72、第3水平軸84及び第1垂直軸92は同速度であって、第2垂直軸100の6倍の速度で回転する。これらの第1水平軸66、第2水平軸72、第3水平軸84、第1垂直軸92及び第2垂直軸100の速度の比は常に一定であり、同期が保たれる。
Next, an operation panel (not shown) is operated to rotate the
第3水平軸84によりインデックスギア42は反時計方向に回転し、これにより上部のインデックス歯42aは空隙部17と噛合しながら薄板鋼板20を加工位置Pへ向けて送り出す。
The
加工位置Pまで送り出された薄板鋼板20は、連結板18における各空隙部17の部分が凹チップ45及び凸チップ47により下方に膨出するように曲げ加工され、折曲部22が形成される。折曲部22の中心は、各橋架部26に設けられ、橋架部26は幅狭であることから、折り曲げやすく形成しやすい。
The
ところで、折曲部22の断面形状は、加工位置Pにおいて矢印B方向ほどその断面積が大きく、加工の程度が大きい。従って、連結板18は矢印B方向ほど上方からみた長さが短くなり、薄板鋼板20は円弧状に曲げられることとなる。また、この円弧の曲率は、折曲部22の大きさにより決定されることから、凸チップ47及び凹チップ45の大きさにより調整可能である。
By the way, the cross-sectional shape of the
折曲部22は下方に向けて凸の形状であり、この場合、薄板鋼板20は加工位置Pからやや上方に指向するように変形するが、薄板鋼板20の連結板18が矯正用ローラ76に当接することによって略水平に矯正されて送り出される。矯正用ローラ76は、回転テーブル48の回転中心方向を指向していることから、加工されて円弧状となって連結板18の上面に対して正確に当接して回転しながら薄板鋼板20の送り出し高さを矯正することができる。従って、薄板鋼板20が上方に巻き上がってしまうことがない。
The
なお、第1水平軸66、第2水平軸72及び第3水平軸84はそれぞれ同速度で回転しており、1回転あたり櫛歯板16を11枚ずつ送出することになり、同期が保たれる。従って、折曲部22の中心は常に橋架部26に設けられる。
The first
送り出し向きが水平に矯正された薄板鋼板20は、さらに円弧状に送り出され続け、送り出し長さに応じて自重により降下し、回転テーブル48上で螺旋状に巻き取られる。このとき、連結板18の内側の一部が内径位置決ポール114に当接してステータコア10としての内径が適正値となるように位置決めされる。また、櫛歯板16の空隙部17に対して所定の間隔でティース位置決ポール116が嵌合することにより薄板鋼板20の各層における櫛歯板16の位相が一致して積層し、ステータコア10としてのティース14が適正に形成される。
The
第2垂直軸100が1回転する間に第1水平軸66及び第2水平軸72は6回転するように設定されていることから、第2垂直軸100の1回転あたりの加工位置Pにおける櫛歯板16の送り出し枚数と、回転テーブル48の巻取枚数はそれぞれ66枚で一致し、同期が保たれる。
Since the first
さらに、ローラ44及びローラ46はそれぞれ11個のチップを有し、積層される薄板鋼板20の1層における折曲部22はその整数倍(6倍)の66個であることから、11個の凸チップ47のうち所定の1個のチップ、及び11個の凹チップ45のうち所定の1つのチップにより形成される折曲部22は1層当たり6個であり、同じチップにより形成される折曲部22は常に同じ位置に積層される。従って、各凸チップ47及び各凹チップ45の形状及び取付凹部44a、46a(図6参照)に対する取り付け向き等により、各折曲部22の形状が僅かに相違する場合であっても、同じチップで形成された折曲部22は同じ位置に配置され、隙間なく積層されることになり積層方向にずれのない適正な形状のティース14が得られる。
Furthermore, each of the
また、折曲部22の内径側は略三角であることから、隣接する層の内径側頂部22cの位置がややずれて積層された場合であっても、各層の折曲部22の側面22d(図2参照)に適当な滑りが生じて内径側頂部22cが一致する。従って、折曲部22の内径側端面が半円形又は四角形である場合と比較して折曲部22の位相が一致しやすく、ティース14が適正に形成されて好適である。
In addition, since the inner diameter side of the
次に、薄板鋼板20が螺旋状に所定回数積層された後、モータ58を停止させて薄板鋼板20の端部を切断する。この際、ステータコア10に必要とされる積層数の整数倍の回数だけ薄板鋼板20を連続的に積層させてから端部を切断し、後述するプレス52による押圧を行った後に、所定積層数毎に切断してもよい。
Next, after the
次いで、回転テーブル48を第2垂直軸100から取り外して前記プレス52の同軸下方に配置する。
Next, the rotary table 48 is removed from the second
このとき、図7中の二点差線で示すように、回転テーブル48上に形成されたステータコア10は略円錐台形状となっている。この状態のステータコア10に対して、プレス52によりバックコア部12及び各ティース14の一部を押圧することによりステータコア10が円柱形となるように矯正する。プレス52は、内径位置決ポール114及びティース位置決ポール116と干渉することがない。また、ステータコア10はこれらの内径位置決ポール114及びティース位置決ポール116によって支持されていることから歪むことなく真円を保って矯正される。
At this time, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 7, the
次いで、ステータコア10の内径面10aを溶接して溶接部24(図1参照)を設け、隣接する層同士を固定する。また、接着剤により固定する場合には、粘度の低いものを用いて各層の間に浸透させ、その後乾燥固化させて接着するとよい。
Next, the
この後、このステータコア10の各ティース14に絶縁材を介してコイルを巻回することによりステータを形成し、該ステータを所定のロータと組み合わせて回転電機が得られる。
Then, a stator is formed by winding a coil around each
なお、製造装置40は、製造するステータコア10の径及びティース14の数に応じてローラ44、46、インデックスギア42の径及び歯数、揺動板80の調整による第1水平軸66と第2水平軸72との距離、位置ガイド106上におけるベアリングボックス104の位置等を変更するとともに、駆動スプロケット94又は受動スプロケット102を適当な歯数のものに交換すればよい。駆動スプロケット94及び受動スプロケット102を交換する場合においても、チェーン108はテンショナスプロケット110a、110bにより弛みなく調整される。
The
このように、製造装置40によれば、いくつかの部品の交換と所定の調整を行うことにより、種々の径のステータコア10を製造することができる。また、製造装置40は、特殊な部品や複雑な機構を用いることなく、簡便且つ廉価でありしかも小型である。
Thus, according to the
さらに、折曲部22は、基本的に曲げ加工により得られるものであることから、塑性変形のように絞りや塑性流動がほとんどなく、小さい力で加工可能である。また、大きな折曲部22を得ることができるため、薄板鋼板20を小さい曲率の円弧形状に変形することができ、小径のステータコア10が得られる。
Furthermore, since the
ステータコア10のティース14は外向きであるものとして説明したが、ステータコア10に対応するロータの形式によってはティース14は内向きであってもよい。この場合、例えば、ガイド台54上における薄板鋼板20の向きを逆にするとよい。
Although the
また、折曲部22はローラ44及び46によって挟み込みながら形成するものとして説明したが、インデックスギア42と同期して連続的に昇降する所定のプレス機構(折曲形成部)により折曲部22を形成してもよい。
The
さらに、折曲部22は、全て下向きに凸となるように形成されるとして説明したが、例えば、隣接する折曲部22の凸の向きが上下交互となるようにしてもよい。
Furthermore, although it has been described that all the
折曲部22は、四角錐形状(図2参照)であるものとして説明したが、凸チップ47及び凹チップ45の形状、及び薄板鋼板20を押圧する力の程度により、図8に示すように、三角錐形状の折曲部23としてもよい。
Although the
折曲部23は、内径側端部が略三角となっており、内径側端部23a、23aは隣接する折曲部23の端部と一致する。内径側端部23aと前記外径側端部22a、22aに相当する2点の中間点23bとを結ぶ線で屈曲するとともに、中間点23bと内径側頂部23cとを結ぶ稜線で屈曲している。つまり、折曲部23は、内径側端部23a、23a、及び中間点23bで囲まれる面を基準面とし、下に凸の略三角錐形状となっている。
The
このような形状の折曲部23を形成することにより、前記折曲部22を形成することによる効果と同様の効果が得られる。
By forming the
本発明に係るステータコア及びその製造装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Of course, the stator core and the manufacturing apparatus thereof according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.
10…ステータコア 12…バックコア部
14…ティース 16…櫛歯板
17…空隙部 18…連結板
20…薄板鋼板 22、23…折曲部
22c、23c…内径側頂部 24…溶接部
25…橋架部 40…製造装置
42…インデックスギア 44、46…ローラ
45…凹チップ 45a…凹部
47…凸チップ 47a…凸部
48…回転テーブル 50…駆動機構
52…プレス 54…ガイド台
58…モータ 60…ローラ駆動部
62…インデックスギア駆動部 64…テーブル駆動部
66、72、84…水平軸 76…矯正用ローラ
86…傘歯ギアボックス 92、100…垂直軸
96、108…チェーン 114…内径位置決ポール
116…ティース位置決ポール
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ティース及び前記バックコア部は、櫛歯板及び連結板からなる櫛形状の薄板鋼板が螺旋状に積層して構成されており、前記バックコア部をなす前記連結板は放射状に設けられた折曲部を有し、
該折曲部の周方向断面積は内径方向に向かって大きくなるように設定され、
前記折曲部は、外径側端部と内径側端部とで囲まれる面を基準面とし、内径側頂部を頂点とする角錐形状であり、さらに、前記外径側端部と前記内径側端部と前記内径側頂部とで囲まれる2つの三角形状の側面を有することを特徴とするステータコア。 In a stator core having an annular back core part and a plurality of teeth extending radially from the back core part,
The teeth and the back core portion are formed by spirally laminating comb-shaped thin steel plates made of a comb-tooth plate and a connecting plate, and the connecting plate forming the back core portion is a radially provided folding plate. Has a curved part,
The circumferential cross-sectional area of the bent portion is set to increase toward the inner diameter direction,
The bent portion has a pyramid shape having a surface surrounded by an outer diameter side end and an inner diameter side end as a reference surface, and having an apex at the inner diameter side top, and further, the outer diameter side end and the inner diameter side A stator core having two triangular side surfaces surrounded by an end portion and the inner diameter side top portion.
前記折曲部は、内径側端面が略三角であることを特徴とするステータコア。 The stator core according to claim 1, wherein
The stator core is characterized in that the bent portion has a substantially triangular inner end surface.
前記折曲部の中心は、それぞれ前記連結板のうち各櫛歯板を接続する各橋架部に設けられていることを特徴とするステータコア。 The stator core according to claim 1 or 2,
The stator core is characterized in that the center of the bent portion is provided in each bridge portion that connects each comb tooth plate of the connecting plate.
前記インデックス送出部により送出された前記薄板鋼板における連結板の両面を挟んで、外径側端部と内径側端部とで囲まれる面を基準面とし、内径側頂部を頂点とする角錐形状であり、さらに、前記外径側端部と前記内径側端部と前記内径側頂部とで囲まれる2つの三角形状の側面を有するとともに、幅方向の一方へ向かって断面積が大きくなる形状の折曲部を所定間隔で折り曲げ形成する折曲形成部と、
前記折曲部が形成されて円弧状となった前記薄板鋼板を螺旋状に積層させて巻き取る回転巻取部と、
駆動機構と、
を有し、
前記駆動機構は、
駆動源としてのモータと、
前記折曲形成部を構成する一組のローラを回転駆動するローラ駆動部と、
前記インデックス送出部のインデックスギアを回転駆動するインデックスギア駆動部と、
前記回転巻取部を構成する回転テーブルを回転駆動するテーブル駆動部と、
を有し、
前記モータは、前記ローラ駆動部と、前記インデックスギア駆動部と、前記テーブル駆動部とを同期して駆動することを特徴とするステータコアの製造装置。 An index sending unit for sending a comb-shaped thin plate steel plate composed of a comb tooth plate and a connecting plate while meshing teeth in a gap between the comb tooth plates;
In a pyramid shape with the surface surrounded by the outer diameter side end and the inner diameter side end as a reference plane and the inner diameter side apex as the apex, with both sides of the connecting plate in the thin steel plate sent out by the index sending part And having two triangular side surfaces surrounded by the outer diameter side end, the inner diameter side end, and the inner diameter side top, and having a cross-sectional area that increases toward one side in the width direction. A bend forming portion that bends the bent portion at a predetermined interval; and
A rotating winding portion that winds the thin steel plate that is formed in the arc shape by forming the bent portion;
A drive mechanism;
Have
The drive mechanism is
A motor as a drive source;
A roller driving unit that rotationally drives a set of rollers that constitute the bending forming unit;
An index gear driving unit that rotationally drives the index gear of the index sending unit;
A table driving unit that rotationally drives a rotary table that constitutes the rotary winding unit;
Have
The said motor drives the said roller drive part, the said index gear drive part, and the said table drive part synchronously, The manufacturing apparatus of the stator core characterized by the above-mentioned.
前記折曲形成部は、連結板を両面から押圧しながら回転する一対のローラであり、
前記ローラは周囲に前記折曲部を形成するための複数の折曲用チップを有し、
積層される前記薄板鋼板の1層における前記折曲部の数は、前記折曲用チップの整数倍に設定されていることを特徴とするステータコアの製造装置。 In the stator core manufacturing apparatus according to claim 4,
The bend forming part is a pair of rollers that rotate while pressing the connecting plate from both sides,
The roller has a plurality of bending tips for forming the bent portion around the roller,
The stator core manufacturing apparatus, wherein the number of the bent portions in one layer of the thin steel plates to be laminated is set to an integral multiple of the bending chip.
前記回転巻取部は、前記空隙部と嵌合するティース位置決ポールと、
前記連結板の内側に当接する内径位置決部と、
を有することを特徴とするステータコアの製造装置。 In the stator core manufacturing apparatus according to claim 4 or 5,
The rotary winding part is a teeth positioning pole that fits into the gap part,
An inner diameter positioning portion contacting the inner side of the connecting plate;
An apparatus for manufacturing a stator core, comprising:
前記回転巻取部に形成されたステータの上面を押圧するプレス部を有することを特徴とするステータコアの製造装置。 In the stator core manufacturing apparatus according to any one of claims 4 to 6,
An apparatus for manufacturing a stator core, comprising: a press portion that presses an upper surface of a stator formed on the rotary winding portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004074059A JP4547172B2 (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Stator core and manufacturing apparatus thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004074059A JP4547172B2 (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Stator core and manufacturing apparatus thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005269691A JP2005269691A (en) | 2005-09-29 |
JP4547172B2 true JP4547172B2 (en) | 2010-09-22 |
Family
ID=35093651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004074059A Expired - Fee Related JP4547172B2 (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Stator core and manufacturing apparatus thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4547172B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4650243B2 (en) | 2005-12-02 | 2011-03-16 | 株式会社デンソー | Yoke for rotating electrical machine and method for manufacturing yoke |
JP2008245471A (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | Rotating electrical machine |
FR3092947A1 (en) * | 2019-02-18 | 2020-08-21 | Ecole Nationale Supérieure D'arts Et Métiers | Magnetic core for electric conversion machine |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5922466B2 (en) * | 1976-10-21 | 1984-05-26 | 富士電機株式会社 | Manufacturing method of stator yoke for rotating electric machines |
JPS53100406A (en) * | 1977-02-14 | 1978-09-01 | Reonidobuichi Nobuikof Geruman | Method of manufacturing coillshaped magnetic core of eectric machine |
JPS60200746A (en) * | 1984-03-21 | 1985-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of core of rotary electric machine |
JPS62173955A (en) * | 1986-01-27 | 1987-07-30 | Sawafuji Electric Co Ltd | Winding device for stator core |
JPH0223048A (en) * | 1988-07-08 | 1990-01-25 | Tamagawa Seiki Co Ltd | Manufacture of iron core for electrical machine |
JP3160617B2 (en) * | 1992-01-31 | 2001-04-25 | 黒田精工株式会社 | Equipment for manufacturing wound stator iron cores |
JPH10322980A (en) * | 1997-05-15 | 1998-12-04 | Toyota Motor Corp | Method of molding laminate for stator |
-
2004
- 2004-03-16 JP JP2004074059A patent/JP4547172B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005269691A (en) | 2005-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4278700B1 (en) | Winding method and winding apparatus for edgewise coil | |
JP4616131B2 (en) | Edgewise coil winding method and apparatus | |
KR101039207B1 (en) | Winding device | |
CN102067418B (en) | Method for manufacturing stator coil | |
WO2005076294A1 (en) | An automated manufacturing machine | |
US8427026B2 (en) | Stator core for rotating electrical machine | |
JP2003251427A (en) | Wire spring forming machine | |
JP5703989B2 (en) | Edgewise coil winding apparatus and winding method | |
JP2012151996A (en) | Method for annularly arranging coil segment, device for annularly arranging coil segment and stator | |
JP4934402B2 (en) | Armature manufacturing method and progressive mold apparatus | |
JP5751534B2 (en) | Method for manufacturing stator core of rotating electric machine | |
JP4547172B2 (en) | Stator core and manufacturing apparatus thereof | |
JP2011036874A (en) | Bending apparatus | |
JP6504090B2 (en) | Stator core forming apparatus and stator core forming method | |
JP5057970B2 (en) | Mandrel assembly for manufacturing tubular products | |
JP2007306659A (en) | Stator core, manufacturing device of the stator core, and manufacturing method of the stator core | |
KR20070122248A (en) | Stator core | |
JPH06168736A (en) | Manufacture of spiral electrode body | |
US10256706B2 (en) | Motor provided with noncircular stator core, apparatus for production of motor, and method for production of motor | |
WO2016084442A1 (en) | Winding device | |
JP7075333B2 (en) | Coil forming method and coil forming equipment | |
JP4621644B2 (en) | Manufacturing method of laminated iron core | |
JP2003264965A (en) | Winding method and winding apparatus | |
JP2021108504A (en) | Coil molding equipment | |
JP5663392B2 (en) | Edgewise coil manufacturing apparatus and manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090714 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090716 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100209 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100407 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100629 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100705 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140709 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |