JP6508102B2 - 回転電機、および分割ステータ鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
コアバック、およびコアバックの内周側に突出されるティースを有する分割ステータ鋼板が複数積層された分割ステータ鉄心を複数具備し複数の分割ステータ鉄心のコアバックが円環状に並べられたステータと、
ステータに対し回転自在に支持されたロータとを備え、
分割ステータ鋼板の外縁部は、第1外縁部と第2外縁部とで構成され、
第1外縁部の端部の分割ステータ鋼板の厚み方向におけるせん断面と破断面との並び順と、第2外縁部の端部の分割ステータ鋼板の厚み方向におけるせん断面と破断面との並び順とが逆であり、
第1外縁部の長さの総和は、第2外縁部の長さの総和よりも大きく、
コアバックの周方向両側の外縁部は、それぞれ第1外縁部を有し、
コアバックの周方向両側の外縁部における第1外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバックの外縁部における第1外縁部と接しているものである。
コアバックの内周側に突出されるティース基部、およびティース基部の先端から周方向に突出されるティース鍔部を有するティースを具備する分割ステータ鋼板を平板鋼板から打ち抜く分割ステータ鋼板の製造方法であって、
コアバックの周方向両側の外縁部の一部、コアバックの内径側の外縁部、ティース基部の周方向両側の外縁部、およびティース鍔部の外径側の外縁部を含む分割ステータ鋼板の外縁部のうちの第1外縁部を打ち抜いて平板鋼板における分割ステータ鋼板を除く領域を抜き落とす第1工程と、
分割ステータ鋼板の外縁部のうち第1外縁部の残部となる第2外縁部を打ち抜いて分割ステータ鋼板を抜き落とす第2工程とを備え、
第1外縁部の長さの総和は、第2外縁部の長さの総和よりも大きく、
第1工程において、コアバックの周方向両側の外縁部における第1外縁部を、それぞれ周方向に隣り合うコアバックの外縁部における第1外縁部と接する位置に打ち抜くものである。
実施の形態1.
図1は、この発明を実施するための実施の形態1に係る回転電機を模式的に示す横断面図である。なお、横断面図とは、回転電機の回転軸に垂直な平面における断面図である。図1において、回転電機1は、円環状のステータ2と、ステータ2の内側に微小なギャップを介して配置されステータ2に対して図示しない軸受で支持され回転可能なロータ3と、ロータ3と一体となった回転軸(シャフト)4とを有している。
ティース7は、コアバックの内周側に突出されるティース基部7a、およびティース基部7aの先端から周方向に突出されるティース鍔部7bを有する。
ロータ3は、ロータ鉄心10およびこのロータ鉄心10に埋め込まれた8個の永久磁石11で構成されている。
第二工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち第1外縁部となる第1外径部36および第1内径部37が打ち抜かれる。
第三工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち、第1外縁部の残部となる第2外縁部、すなわち第1外径部36の残りとなる第2外径部38、および第1外縁部の残部となる第2外縁部であり、かつ第1内径部37の残りとなる第2内径部39が打ち抜かれる。
第二工程で打ち抜かれる第1外径部36の径と、第三工程で打ち抜かれる第2外径部38の径とは等しく設定されている。また、第二工程で打ち抜かれる第1内径部37の径と、第三工程で打ち抜かれる第2内径部39の径とは等しく設定されている。後述するように、このような工程で作製された分割ステータ鋼板21においては、第1内径部37の切断面におけるせん断面から破断面への向きが同じとなる切断面をもつのが第1外径部36となり、その向きが逆となる断面をもつのが第2外径部38および第2内径部39となる。
図9は、実施の形態2における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図9に示すように、鋼板31に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図9における斜線部や太線部は、実施の形態1の図3と同様である。また、パンチも、図3と同様の方向に打ち抜く。
図9において、第一工程は、図3と同様である。
第二工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち第1外縁部となる第1外径部36および第1内径部37が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板21の第1外径部36は、パンチが3箇所に分かれて打ち抜かれることで3箇所の第1外径部36からなる点で実施の形態1の図3と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち、第1外縁部の残部となる第2外縁部、すなわち第1外径部36の残りとなる2箇所の第2外径部38、および第1内径部37の残りとなる1箇所の第2内径部39が打ち抜かれる。
なお、第二工程では、第1外径部36の数は、3箇所に限らず4箇所以上でも良い。
図11は、実施の形態3における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図11に示すように、鋼板31に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図11における斜線部や太線部は、実施の形態1の図3と同様である。また、パンチも、図3と同様の方向に打ち抜く。
図11において、第一工程は、図3と同様である。第二工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち第1外縁部となる第1外径部36および第1内径部37が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板21の第1内径部37は、パンチが3箇所に分かれて打ち抜かれることで3箇所の第1内径部37からなる点で実施の形態1の図3と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち、第1外縁部の残部となる第2外縁部、すなわち第1外径部36の残りとなる1箇所の第2外径部38、および第1内径部37の残りとなる2箇所の第2内径部39が打ち抜かれる。
なお、第二工程では、第1内径部37の数は、3箇所に限らず4箇所以上でも良い。
図13は、実施の形態4における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図13に示すように、鋼板31に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図13における斜線部や太線部は、実施の形態1の図3と同様である。また、パンチも、図3と同様の方向に打ち抜く。
図13において、第一工程は、図3と同様である。第二工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち第1外縁部となる第1外径部36および第1内径部37が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板21の第1外径部36および第1内径部37は、それぞれパンチが3箇所に分かれて打ち抜かれることで3箇所の第1外径部36および第1内径部37からなる点で実施の形態1の図3と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち、第1外縁部の残部となる第2外縁部、すなわち第1外径部36の残りとなる2箇所の第2外径部38、および第1内径部37の残りとなる2箇所の第2内径部39が打ち抜かれる。
なお、第二工程では、第1外径部36および第1内径部37の数は、それぞれ3箇所に限らず4箇所以上でも良い。
図15は、実施の形態5における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図15に示すように、鋼板31に対して第一工程から順次第四工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図15における斜線部や太線部は、実施の形態1の図3と同様である。また、パンチも、図3と同様の方向に打ち抜く。
図15において、第一工程は、図3と同様である。
第二工程では、分割ステータ鋼板21のコアバックの外径部に捨てカシメ部材70のカシメ穴71が加工される点で実施の形態1の図3と異なる。なお、カシメ穴71は貫通孔ではなく、矩形状の凹部形状である。
第三工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち第1外縁部となる第1外径部36および第1内径部37に加えて、蟻溝における内径部72および周方向側面部73aと、捨てカシメ部材70における内径部74および第1側面部75とが打ち抜かれる点で実施の形態1の図3と異なる。
第四工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち第1外縁部の残部となる第2外縁部、すなわち第2内径部39に加えて、第2外径部38の代わりに捨てカシメ部材70の外径部76が打ち抜かれる点で実施の形態1の図3と異なる。
図18は、実施の形態6における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図18に示すように、鋼板31に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図18における斜線部や太線部は、実施の形態1の図3と同様である。また、パンチも、図3と同様の方向に打ち抜く。
図18において、第一工程では、位置決め基準であるパイロット穴32と、分割ステータ鋼板21における、コアバック周方向両側部33と、スロット部34とが打ち抜かれる。スロット部34は、コアバック内径部34aと、ティース基部7aの周方向両側部34bと、ティース鍔部7bの外径部34cとからなる。第一工程では、スロット開口部35が打ち抜かれていない点で実施の形態1の図3と異なる。
第二工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち第1外縁部となる第1外径部36および第1内径部37が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板21の第1内径部37は、パンチが分かれずに打ち抜かれることで1箇所の第1内径部37からなり、かつ分割ステータ鋼板21のスロット開口部35が打ち抜かれていない点で実施の形態1の図3と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち、第1外縁部の残部となる第2外縁部、すなわち第1外径部36の残りとなる1箇所の第2外径部38、および2箇所のスロット開口部35が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板21の第2内径部39の代わりにスロット開口部35が打ち抜かれる点で実施の形態1の図3と異なる。
図20は、実施の形態1における分割ステータ鉄心の変形例の模式図である。図20(b)は、図20(a)における分割ステータ鉄心8のC部拡大図であり、図20(c)は、図20(a)における分割ステータ鉄心8のD部拡大図である。図20において、実施の形態1の分割ステータ鉄心8の外径部が、第1外径部36および第1内径部37に分けて打ち抜かれ、その内径部が、第2外径部38および第2内径部39に分けて打ち抜かれる。
図21は、実施の形態7における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図21に示すように、鋼板31に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図21における斜線部や太線部は、実施の形態1の図3と同様である。また、パンチも、図3と同様の方向に打ち抜く。
図21において、第一工程では、位置決め基準であるパイロット穴32と、分割ステータ鋼板21における、コアバック周方向両側部の一部である内径側33aと、スロット部34と、スロット開口部35とが打ち抜かれる。スロット部34は、コアバック内径部34aと、ティース基部7aの周方向両側部34bと、ティース鍔部7bの外径部34cとからなる。第一工程では、コアバック周方向両側部の外径側33bが打ち抜かれていない点で実施の形態1の図3と異なる。
第二工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち第1外縁部となる第1外径部36および第1内径部37が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板21の第1内径部37がパンチが分かれずに打ち抜かれることで1箇所の第1内径部37からなり、分割ステータ鋼板21の第1外径部36がパンチが分かれずに打ち抜かれることで1箇所の第1外径部36からなり、かつ、コアバック周方向両側部の外径側33bが打ち抜かれていない点で実施の形態1の図3と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち、第1外縁部の残部となる第2外縁部、すなわちコアバック周方向両側部の外径側33bの2箇所が打ち抜かれる。コアバック周方向両側部の外径側33bの周方向側面は、コアバック周方向両側部の内径側33aの周方向側面に対して周方向にずれている。すなわち、コアバック5の周方向側面から突出する凸部78と、コアバック5の周方向側面でへこむ凹部79とが、分割ステータ鋼板21に形成されている。分割ステータ鋼板21の第2外径部38および第2内径部39の代わりにコアバック周方向両側部の外径側33bが打ち抜かれる点で実施の形態1の図3と異なる。
また、凹部79の隅部には、所定のRが付けられる。隙間80がこのRより大きく設定されれば、凸部78と凹部79とを径方向に安定して接触させることができる。
図25は、実施の形態8における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図25に示すように、鋼板31に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図25における斜線部や太線部は、実施の形態1の図3と同様である。また、パンチも、図3と同様の方向に打ち抜く。
図25において、第一工程は、図21と同様である。
第二工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち第1外縁部となる第1外径部36および第1内径部37が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板21の第1内径部37は、パンチが2箇所に分かれて打ち抜かれることで2箇所の第1内径部37からなる点で実施の形態7の図21と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち、第1外縁部の残部となる第2外縁部、すなわちコアバック周方向両側部の外径側33bの2箇所、および第1内径部37の残りとなる1箇所の第2内径部39が打ち抜かれる。
図27は、実施の形態9における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図27に示すように、鋼板31に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図27における斜線部や太線部は、実施の形態1の図3と同様である。また、パンチも、図3と同様の方向に打ち抜く。
図27において、第一工程では、位置決め基準であるパイロット穴32と、分割ステータ鋼板21における、コアバック周方向両側部33と、スロット部34とが打ち抜かれる。スロット部34は、コアバック内径部34aと、ティース基部7aの周方向両側部34bと、ティース鍔部7bの外径部34cとからなる。第一工程では、スロット開口部35が打ち抜かれていない点で実施の形態7の図21と異なる。
第二工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち第1外縁部となる第1外径部36および第1内径部37が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板21のスロット開口部35が打ち抜かれていない点で実施の形態7の図21と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板21の外縁部のうち、第1外縁部の残部となる第2外縁部、すなわちコアバック周方向両側部の外径側33bの2箇所、および2箇所のスロット開口部35が打ち抜かれる。スロット開口部35が打ち抜かれる点で実施の形態7の図21と異なる。
Claims (9)
- コアバック、および前記コアバックの内周側に突出されるティースを有する分割ステータ鋼板が複数積層された分割ステータ鉄心を複数具備し前記複数の分割ステータ鉄心の前記コアバックが円環状に並べられたステータと、
前記ステータに対し回転自在に支持されたロータとを備え、
前記分割ステータ鋼板の外縁部は、第1外縁部と第2外縁部とで構成され、
前記第1外縁部の端部の前記分割ステータ鋼板の厚み方向におけるせん断面と破断面との並び順と、前記第2外縁部の端部の前記分割ステータ鋼板の厚み方向におけるせん断面と破断面との並び順とが逆であり、
前記第1外縁部の長さの総和は、前記第2外縁部の長さの総和よりも大きく、
前記コアバックの周方向両側の外縁部は、それぞれ前記第1外縁部を有し、
前記コアバックの周方向両側の外縁部における前記第1外縁部は、それぞれ周方向に隣り合う前記コアバックの外縁部における前記第1外縁部と接している回転電機。 - 前記ティースの内径部および前記コアバックの外径部は、それぞれ前記第1外縁部および前記第2外縁部を有する請求項1に記載の回転電機。
- 前記ティースの内径部および前記コアバックの外径部のいずれか一方は、複数の前記第1外縁部および複数の前記第2外縁部からなる請求項2に記載の回転電機。
- 前記ティースの内径部は、前記第1外縁部および前記第2外縁部からなる請求項1に記載の回転電機。
- 前記ティースの内径部は、前記第1外縁部からなり、
前記コアバックの外径部は、前記第1外縁部および前記第2外縁部からなる請求項1に記載の回転電機。 - 前記コアバックの周方向両側の外縁部は、前記第1外縁部および前記第2外縁部からなる請求項1に記載の回転電機。
- 前記ティースの内径部は、前記第1外縁部および前記第2外縁部からなる請求項6に記載の回転電機。
- 前記ティースの内径部は、前記第1外縁部からなる請求項6に記載の回転電機。
- コアバックの内周側に突出されるティース基部、および前記ティース基部の先端から周方向に突出されるティース鍔部を有するティースを具備する分割ステータ鋼板を平板鋼板から打ち抜く分割ステータ鋼板の製造方法であって、
前記コアバックの周方向両側の外縁部の一部、前記コアバックの内径側の外縁部、前記ティース基部の周方向両側の外縁部、および前記ティース鍔部の外径側の外縁部を含む前記分割ステータ鋼板の外縁部のうちの第1外縁部を打ち抜いて前記平板鋼板における前記分割ステータ鋼板を除く領域を抜き落とす第1工程と、
前記分割ステータ鋼板の外縁部のうち前記第1外縁部の残部となる第2外縁部を打ち抜いて前記分割ステータ鋼板を抜き落とす第2工程とを備え、
前記第1外縁部の長さの総和は、前記第2外縁部の長さの総和よりも大きく、
前記第1工程において、前記コアバックの周方向両側の外縁部における前記第1外縁部を、それぞれ周方向に隣り合う前記コアバックの外縁部における前記第1外縁部と接する位置に打ち抜く分割ステータ鋼板の製造方法。
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