JP6610494B2 - Stator core manufacturing method, stator core manufacturing apparatus, and stator core piece - Google Patents
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Description
本発明は、電動機や発電機などの回転電機の固定子コアの製造方法、固定子コアを製造する固定子コア製造装置、及び固定子コアを構成する固定子コア片に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a stator core of a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator, a stator core manufacturing apparatus that manufactures a stator core, and a stator core piece that constitutes the stator core.
電動機や発電機などの回転電機では、動作中に発生するトルクリップルを抑制することを目的として、回転電機の固定子コアにスキューを施すことが行われている。固定子コアにスキューを施す手法の一つとして、電磁鋼板で形成された円環状部材を積層させて固定子コアを構成すると共に、最下層の円環状部材を除く各円環状部材を、その直下に位置する円環状部材に対して周方向に（つまり、固定子コアの中心軸回りに）ずらして積み重ねることで、所謂擬似スキュー効果を固定子コアに与えることがなされている。 In a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator, a skew is applied to a stator core of the rotating electrical machine for the purpose of suppressing torque ripple generated during operation. One method of skewing the stator core is to form a stator core by laminating annular members made of electromagnetic steel sheets, and to remove each annular member except for the lowermost annular member, The so-called pseudo-skew effect is imparted to the stator core by stacking the annular member positioned in the circumferential direction while being shifted in the circumferential direction (that is, around the center axis of the stator core).
特許文献１には、円環状部材を複数の扇状の固定子コア片（分割コア）に分割し、固定子コア片を各層一枚ずつ積層させて複数のブロックを形成した後に、これらブロックを円環状に連結することで略円筒状の固定子コアを作製する固定子コアの製造方法が開示されている。各ブロックを形成する際に、最下層の固定子コア片を除く各固定子コア片は、その直下に位置する固定子コア片に対して周方向に所定の角度でずらして積み重ねられることで、複数のブロックを組み合わせて構成された固定子コアにスキューが付与される。固定子コア片は円環状部材と比較して軽量であることから、固定子コア片を積み重ねる工程は、円環状部材を積み重ねる工程よりも容易に行える。この点において、特許文献１に開示されている固定子コアの製造方法は、大型の固定子コアの製造に好ましいものになっている。
In
特許文献１に開示されている固定子コアの製造方法では、固定子コア片に形成されたスロットに嵌まるキー等が設けられたスキュー形成装置を用いて、ブロックを一つずつ作製して且つ当該装置から取り出す必要があり、さらには、作製された複数のブロックをスキュー形成装置外にて組み合わせてブロック間の繋ぎ目を溶接する必要がある。このような作業は面倒であって、特にブロックの重量が大きい場合には、作業上の大きな負担となる。
In the method for manufacturing a stator core disclosed in
更に、特許文献１に開示されている固定子コアの製造方法では、固定子コア片に位置ずれ防止用のカシメが形成されているが、このようなカシメを固定子コア片に設けることで、原材料の電磁鋼板から固定子コア片を形成するために使用される金型のコストが増加する。また、上下に隣接する固定子コア片が周方向にずらせるようにカシメが形成されており、且つ、スキュー形成装置のキーの断面の大きさは、固定子コア片に形成されたスロットの大きさよりも若干小さくされていることから、特許文献１に開示されている固定子コアの製造方法では、周方向について固定子コア片の位置決めが不十分となって、ブロックを組み合わせた際にかなりの隙間が生じる虞がある。
Furthermore, in the method of manufacturing a stator core disclosed in
本発明は、上記の問題を踏まえて為されたものであり、円環状に配置された複数の固定子コア片を積層して構成された固定子コア本体を備えており、スキューが付与された回転電機の固定子コアを、従来技術と比較して、より簡便且つ低コストで、そして固定子コア片をより高い精度で配置できる固定子コアの製造方法、固定子コア製造装置及び固定子コア片を提供する。 The present invention has been made in view of the above problems, and includes a stator core body configured by laminating a plurality of stator core pieces arranged in an annular shape, to which a skew is imparted. A stator core manufacturing method, a stator core manufacturing apparatus, and a stator core capable of arranging a stator core piece of a rotating electrical machine more easily and at a lower cost than in the prior art, and with higher accuracy of stator core pieces. Provide a piece.
本発明の固定子コアの製造方法は、円環状に配置された複数の固定子コア片を積層して構成された固定子コア本体を備えておりスキューが付与された略円筒状の回転電機の固定子コアを製造する固定子コアの製造方法であって、固定子コア片は、略扇状に形成されており、固定子コア本体の外周面を規定する固定子コア片の円弧状の外縁部には、凸部又は凹部が形成されており、第１治具及び第２治具を用いて固定子コア片の位置決めがなされ、第１治具は、複数のガイド柱を備えており、各ガイド柱は、固定子コア片の外縁部と当接するガイド面と、該ガイド面に形成されており、固定子コア片の凸部が嵌まるガイド溝又は固定子コア片の凹部に嵌まるガイド凸条とを備えており、ガイド溝又はガイド凸条は、螺旋状に形成されて上下に延びており、複数のガイド柱は、ガイド面を内側に向けて周方向に互いに離間して立設されており、第２治具は、筒状の胴部と、該胴部から外方に出没自在に設けられると共に、外方に向けて付勢された１又は複数の部材を有する付勢手段とを備えており、第２治具は、複数のガイド柱のガイド面側に位置するように配置されて、鉛直軸回りで回転可能に構成されており、固定子コア本体を構成する固定子コア片の幾つかの層に含まれる固定子コア片を、第１治具を用いて積み重ねる第１工程と、第１治具を用いて積み重ねられた固定子コア片の少なくとも一部の固定子コア片の内縁部が第２治具の付勢手段で付勢された状態で、第２治具を鉛直軸回りで回転させる第２工程と、を含む。 The method for manufacturing a stator core according to the present invention includes a stator core body configured by laminating a plurality of stator core pieces arranged in an annular shape, and includes a substantially cylindrical rotating electric machine having a skew. A stator core manufacturing method for manufacturing a stator core, wherein the stator core piece is formed in a substantially fan shape, and an arcuate outer edge portion of the stator core piece defining an outer peripheral surface of the stator core body Is formed with a convex portion or a concave portion, the stator core piece is positioned using the first jig and the second jig, and the first jig includes a plurality of guide columns, The guide column is formed on the guide surface that comes into contact with the outer edge of the stator core piece, and the guide groove that is formed in the guide groove into which the convex portion of the stator core piece fits or the concave portion of the stator core piece. The guide groove or the guide ridge is formed in a spiral shape and extends vertically. The plurality of guide columns are erected apart from each other in the circumferential direction with the guide surface facing inward, and the second jig protrudes outward from the barrel body and the barrel section. And a biasing means having one or a plurality of members biased outward, and the second jig is positioned on the guide surface side of the plurality of guide pillars. The stator core pieces that are arranged and configured to be rotatable around the vertical axis and are stacked in several layers of the stator core pieces constituting the stator core body are stacked using a first jig. In the state where the inner edge of at least a part of the stator core pieces stacked using the first jig and the first jig is urged by the urging means of the second jig, A second step of rotating the tool about a vertical axis.
本発明の固定子コアの製造方法は、第２治具は、鉛直方向に昇降自在に構成されており、第２工程は、第２治具を上昇させつつ回転させる工程を含んでよい。 In the method for manufacturing a stator core according to the present invention, the second jig is configured to be movable up and down in the vertical direction, and the second step may include a step of rotating the second jig while raising it.
本発明の固定子コアの製造方法では、第１工程及び第２工程は、交互に複数回繰り返されてよい。 In the method for manufacturing a stator core of the present invention, the first step and the second step may be alternately repeated a plurality of times.
本発明の固定子コアの製造方法は、固定子コア本体にて最上の層を構成する複数の固定子コア片が第１治具を用いて積み重ねられた後に、これらの固定子コア片を下方に押圧する工程を含んでよい。 In the stator core manufacturing method according to the present invention, after a plurality of stator core pieces constituting the uppermost layer of the stator core body are stacked using the first jig, the stator core pieces are moved downward. Pressing may be included.
本発明の固定子コアの製造方法は、第２治具が固定子コア片と接触した状態で、第２工程における回転方向とは逆方向に所定の角度だけ第２治具を鉛直軸回りで回転させる第３工程を含んでよい。 In the stator core manufacturing method of the present invention, the second jig is rotated about the vertical axis by a predetermined angle in the direction opposite to the rotation direction in the second step in a state where the second jig is in contact with the stator core piece. A third step of rotating may be included.
本発明の固定子コアの製造方法は、複数のガイド柱は、周方向に互いに等間隔で離間して立設された複数の第１ガイド柱と、当該複数の第１ガイド柱から周方向にずれた位置にて、互いに等間隔で離間して立設された複数の第２ガイド柱とを含んでおり、第１工程では、複数の第１ガイド柱を用いて固定子コア片を固定子コア本体にてある層を構成する複数の固定子コア片を配置する工程と、複数の第２ガイド柱を用いて固定子コア片を固定子コア本体にてある層を構成する複数の固定子コア片を配置する工程とが交互に行われてよい。 In the method for manufacturing a stator core according to the present invention, the plurality of guide columns are arranged in a circumferential direction from the plurality of first guide columns, and the plurality of first guide columns are arranged in the circumferential direction. A plurality of second guide pillars standing apart at equal intervals at a shifted position. In the first step, the stator core piece is fixed to the stator using the plurality of first guide pillars. A step of arranging a plurality of stator core pieces constituting a layer in the core body, and a plurality of stators constituting a layer in the stator core body using the plurality of second guide pillars The step of arranging the core pieces may be performed alternately.
本発明の固定子コアの製造方法では、固定子コア片の外縁部の両端にはステップ状の切欠きが形成されており、固定子コア本体を構成する固定子コア片の全てが周方向について位置決めされた後、隣接する固定子コア片の切欠きで規定された複数の溝の各々に、隣接する固定子コア片の間の繋ぎ目を覆うように継ぎ手部材を配置して、該継ぎ手部材と溝の底とを隅肉溶接する工程を含んでよい。 In the stator core manufacturing method of the present invention, stepped notches are formed at both ends of the outer edge of the stator core piece, and all of the stator core pieces constituting the stator core body are in the circumferential direction. After being positioned, a joint member is disposed in each of the plurality of grooves defined by the notches of the adjacent stator core pieces so as to cover the joints between the adjacent stator core pieces, and the joint member And fillet welding the bottom of the groove.
本発明の固定子コアの製造装置は、円環状に配置された複数の固定子コア片を積層して構成された固定子コア本体を備えており、スキューが付与された略円筒状の回転電機の固定子コアを製造するために使用される固定子コアの製造装置であって、複数のガイド柱を備えた第１治具と、筒状の胴部と、該胴部から出没自在に設けられると共に、外方に向けて付勢された１又は複数の部材を有する付勢手段とを備えた第２治具と、を備えており、第１治具の各ガイド柱は、固定子コア片の外縁部と当接するガイド面と、該ガイド面に形成されており、固定子コア片に形成された凸部が嵌まるガイド溝又は固定子コア片に形成された凹部に嵌まるガイド凸条とを備えており、ガイド溝又はガイド凸条は、螺旋状に形成されて上下に延びており、複数のガイド柱は、ガイド面を内側に向けて周方向に互いに離間して立設されており、第２治具は、昇降自在に設けられており、複数のガイド柱のガイド面側に位置するように配置されて、鉛直軸回りで回転可能に構成されている。 A stator core manufacturing apparatus according to the present invention includes a stator core body configured by stacking a plurality of stator core pieces arranged in an annular shape, and has a substantially cylindrical rotating electric machine with a skew. An apparatus for manufacturing a stator core used for manufacturing a stator core of the first embodiment, comprising: a first jig provided with a plurality of guide pillars; a cylindrical barrel portion; And a second jig provided with an urging means having one or more members urged outward, and each guide column of the first jig is a stator core A guide surface that contacts the outer edge of the piece, and a guide protrusion that is formed on the guide surface and that fits in a guide groove or a recess formed in the stator core piece. The guide groove or the projecting ridge is formed in a spiral shape and extends up and down. The guide pillars are vertically provided with the guide surfaces facing inward and spaced apart from each other in the circumferential direction, and the second jig is provided so as to be movable up and down, and is positioned on the guide surface side of the plurality of guide pillars. Are arranged so as to be rotatable around the vertical axis.
本発明の固定子コア片は、略円筒状の固定子コア本体を構成する略扇状の固定子コア片において、固定子コアの外周面を規定する固定子コア片の円弧状の外縁部には、凸部又は凹部が形成されており、固定子コア片の外縁部の両端にはステップ状の切欠きが形成されている。 The stator core piece of the present invention is a substantially fan-shaped stator core piece that constitutes a substantially cylindrical stator core body, and the stator core piece that defines the outer peripheral surface of the stator core has an arcuate outer edge portion. A convex portion or a concave portion is formed, and stepped notches are formed at both ends of the outer edge portion of the stator core piece.
本発明では、固定子コア本体を構成する固定子コア片が第１治具を用いて積み重ねられる。固定子コア片は、第１治具のガイド柱のガイド面に案内されることで、径方向について位置決めされる。さらに、固定子コア片は、第２治具によって周方向に回転する力を受ける。これによって、凸部又は凹部がガイド溝又はガイド凸条を規定する面に押しつけられて、固定子コア片は周方向について位置決めされる。ガイド溝又はガイド凸条が、螺旋状に形成されているので、固定子コアにスキューが付与されるように固定子コア片は配置される。 In the present invention, the stator core pieces constituting the stator core body are stacked using the first jig. The stator core piece is positioned in the radial direction by being guided by the guide surface of the guide column of the first jig. Further, the stator core piece receives a force rotating in the circumferential direction by the second jig. Accordingly, the convex portion or the concave portion is pressed against the surface defining the guide groove or the guide convex strip, and the stator core piece is positioned in the circumferential direction. Since the guide groove or the guide ridge is formed in a spiral shape, the stator core piece is arranged so that skew is imparted to the stator core.
本発明によれば、固定子コアがこのようにして作製されるので、従来技術と比較して固定子コアの製造工程が簡略化されると共に、固定子コア片を径方向及び周方向に高精度で配置することができる。さらに、本発明によれば、固定子コアにカシメを形成する必要がないので、製造コストが低減される。 According to the present invention, since the stator core is manufactured in this way, the manufacturing process of the stator core is simplified as compared with the prior art, and the stator core piece is increased in the radial direction and the circumferential direction. Can be placed with accuracy. Furthermore, according to the present invention, since it is not necessary to form a crimp on the stator core, the manufacturing cost is reduced.
以下、本発明について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の方法を用いて製造される回転電機の固定子コアの一例を示す斜視図である。図１に示す固定子コア１は、回転電機を構成する中空で略円筒状の部材である。回転電機において、固定子コア１の内側の空間には、回転電機を構成する回転子（図示略）が収容される。固定子コア１は、例えば、永久磁石式の電動機や発電機に使用されるが、本発明の方法を用いて製造される固定子コアが適用される回転電機は、これらに限定されない。
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a stator core of a rotating electrical machine manufactured using the method of the present invention. A
固定子コア１は、複数の固定子コア片１０で構成された固定子コア本体２０と、固定子コア本体２０の両端に配置された２つのエンドプレート３０と、固定子コア本体２０の側面に配置されている複数個の継ぎ手部材４０とを備えている。
The
固定子コア本体２０は、円環状に配置された複数の固定子コア片１０を積層することで構成されている。固定子コア本体２０を構成する全ての固定子コア片１０は、同じ形状をしている。図２は、固定子コア片１０の構成を示す平面図である。固定子コア片１０は、略扇形の電磁鋼板（より具体的には、珪素鋼板）である。固定子コア片１０の厚さは、例えば０．５ｍｍ程度であるが、これに限定されない。
The
固定子コア片１０の輪郭は、固定子コア本体２０の外面を構成する外縁部１１と、固定子コア本体２０の内面を構成する内縁部１２と、これらを繋ぐ側縁部１３ａ，１３ｂとで規定されている。外縁部１１は、円弧状に形成されているが、外縁部１１の中央付近が突出することで、固定子コア片１０に凸部１４が設けられている。さらに、外縁部１１の両端がステップ状に内側に凹んでいることで、固定子コア片１０に切欠き部１５が設けられている。
The outline of the
固定子コア片１０の凸部１４は、後述するように、固定子コア１の製造時に固定子コア片１０を位置決めするために使用される。本実施形態では、固定子コア片１０の凸部１４の形状は、矩形にされており、凸部１４は、固定子コア片１０の外縁の円弧方向の長さを２分する位置に設けられている。
The
内縁部１２は、複数の円弧部分１６と、複数の切欠き部分１７とを含んでおり、これら円弧部分１６は、外縁部１１の円弧部分と同心状に形成されている。切欠き部分１７は、固定子コア本体２０のスロット（図示せず）を（部分的に）規定する。固定子コア本体２０のスロットは、周知のように固定子コア１にコイル（図示せず）を巻回するために用いられる。切欠き部分１７は、固定子コア片１０の周方向に所定の間隔で設けられている。図２に示す例では、切欠き部分１７は、円弧中心回りで１０度の角度毎に設けられており、円弧部分１６と繋がる切欠き部分１７の端部領域は、面取りされている（アールが形成されている）。即ち、固定子コア片１０における固定子コア１の固定子歯を規定する突出部１８の先端は、周方向に沿って時計回りと反時計回りの向きに微少に突出しており、これら突出部分は、丸状に形成されている。
The
側縁部１３ａ，１３ｂは、外縁部１１の円弧部分及び内縁部１２の円弧部分１６の径方向に沿って直線状に形成されている。側縁部１３ａ，１３ｂの長さは同一である。本実施形態では、側縁部１３ａ，１３ｂが成す角度は６０度にされており、６枚の固定子コア片１０を円環状に閉じた形態で繋げることが可能である。本実施形態の固定子コア本体２０は、円環状に連結された６枚の固定子コア片１０を積層することで構成されている。つまり、本実施形態の固定子コア本体２０は、積層された電磁鋼板で形成されており、各層の電磁鋼板は、円環状に連結された６枚の固定子コア片１０で構成されている。
The
図２では、中央に示す固定子コア片１０に隣接する固定子コア片１０が破線で示されている。隣接する固定子コア片１０が側縁部１３ａ，１３ｂが一致するように配置されると、隣接する固定子コア片１０の外縁部１１の切欠き部１５が繋がって、コ字状の凹部１９が形成される。また、隣接する固定子コア片１０が側縁部１３ａ，１３ｂが一致するように配置されると、固定子コア片１０の端にある切欠き部分１７は、隣接する固定子コア片１０の端にある切欠き部分１７と繋がる。
In FIG. 2, the
本発明を実施する場合、通常、各固定子コア片１０は、電磁鋼板を打ち抜き加工することで作製され、固定子コア片１０の寸法公差は、周方向について微少に短くなるようにされる。例えば、固定子コア本体２０の外周の直径が７００ｍｍ程度である場合には、固定子コア片１０の寸法公差は、固定子コア片１０の外周長が０．１〜０．３ｍｍ程度短くなるようにされる（図２に示す側縁部１３ａ，１３ｂから延びる一点鎖線で規定される角度で示すと、６０°−０．０２°〜０．０５°）。
When practicing the present invention, each
図３は、エンドプレート３０の平面図である。エンドプレート３０は、円環状の厚板であって、例えば鋼鉄で形成されている。エンドプレート３０の厚さは、例えば１０ｍｍ程度とされる。エンドプレート３０の外周縁の円弧部分の半径は、固定子コア片１０の外縁部１１の円弧部分の半径と同じ大きさにされている。エンドプレート３０の外周縁には、周方向に等間隔に離間した６つの凹部３１が形成されている。凹部３１の（上から見た）形状は、隣接する固定子コア片１０の切欠き部１５が繋がって形成される凹部１９の形状と同じにされる。エンドプレート３０の内周縁の半径は、固定子コア片１０の切欠き部分１７で規定される固定子コア本体２０のスロットとエンドプレート３０とが干渉しないように定められる。
FIG. 3 is a plan view of the
図１に示すように、２つのエンドプレート３０は、固定子コア本体２０と中心軸Ａを共有するように、固定子コア本体２０の一端と他端とに夫々配置される。図１にて、上側に位置するエンドプレート３０は、その直下に位置する円環状に配置された６枚の固定子コア片１０と同軸状に配置されており、エンドプレート３０の凹部３１は、これらの固定子コア片１０の凹部１９と揃えられる。また、図１にて、下側に位置するエンドプレート３０は、その直上に位置する円環状に配置された６枚の固定子コア片１０と同軸状に配置されており、エンドプレート３０の凹部３１は、これらの固定子コア片１０の凹部１９と揃えられる。
As shown in FIG. 1, the two
上述したように、固定子コア本体２０は、円環状に配置された６枚の固定子コア片１０を積層して構成されている。固定子コア１にスキューを施すために、各層の固定子コア片１０は、その直下に位置する固定子コア片１０に対して、周方向に所定距離だけずれた位置に、つまり、中心軸Ａ回りに所定角度だけ回転した位置に配置されている。本実施形態では、各層の固定子コア片１０は、その直下に位置する固定子コア片１０に対して、中心軸Ａ回りに時計方向に僅かに回転している。固定子コア本体２０の側面には、固定子コア片１０の凸部１４で構成される６本の凸条２１（図１には３本の凸条２１が図示されている）が形成されており、各凸条２１は、緩やかな螺旋を形作っている。
As described above, the
固定子コア１には、固定子コア片１０の切欠き部１５又は凹部１９とエンドプレート３０の凹部３１で構成された６つの溝２２が形成されている。固定子コア本体２０において、各溝２２は、緩やかな螺旋を形成するように形作られている。６つの溝２２の各々には、継ぎ手部材４０が、隣接する固定子コア片１０間の繋ぎ目を塞ぐように溝２２の底に配置される。各継ぎ手部材４０は、当該継ぎ手部材４０が繋ぎ目を塞いでいる固定子コア片１０と、上下のエンドプレート３０と隅肉溶接される。これによって、固定子コア本体２０を構成する固定子コア片１０とエンドプレート３０とが一体化される。
In the
本実施形態では、各継ぎ手部材４０は、四角柱であって、その外側の面は、図１に示すように、径方向について、固定子コア片１０の凸条２１を超えて配置される。つまり、固定子コア１の径方向に沿った継ぎ手部材４０の厚さは、固定子コア片１０の切欠き部１５が繋がって形成される凹部１９の深さと固定子コア片１０の凸部１４の（固定子コア１の径方向に沿った）長さの和よりも大きい。継ぎ手部材４０をこのように設けることで、回転電機のフレーム（図示せず）に固定子コア１を装着する際に、当該フレームと係合する係合部として継ぎ手部材４０を利用することができる。
In this embodiment, each
本実施形態では，６つの溝２２の各々の底に、四角柱である継ぎ手部材４０が隅肉溶接されるが、各溝２２において、上下のエンドプレート３０の凹部３１の底面と、上下のエンドプレート３０間に存在する全ての固定子コア片１０の切欠き部１５の底縁部（切欠き部１５における側縁部１３ａ−ｂと直交する部分、図２参照）とは、同一平面上に存在しない。簡潔に表現すれば、固定子コア１へのスキューの付与に起因して、溝２２の底はねじれていると言える。しかしながら、スキュー角が小さく、溝２２の底のねじれの程度が小さければ、四角柱である継ぎ手部材４０を各溝２２の底に隅肉溶接することは問題なく行える。
In this embodiment, the
次に、固定子コア１の製造に用いられる固定子コア製造装置７０（図１０等参照)について説明する。固定子コア製造装置７０は、図４乃至図６に示す第１治具５０と、図７乃至図９に示す第２治具６０とを備えている。第１治具５０及び第２治具６０は、固定子コア片１０を積み重ねて配置して、その後、積み重ねられた固定子コア片１０の位置を、固定子コア２０における所望の位置に位置決めするために使用される。
Next, a stator core manufacturing apparatus 70 (see FIG. 10 and the like) used for manufacturing the
図４及び図５は夫々、第１治具５０を示す平面図及び底面図である。図６は、図４に示すＢ−Ｂ線を含む平面にて破断して矢視した第１治具５０の断面図である。第１治具５０は、複数のガイド柱５１と、これらガイド柱５１が立設される支持部材５２と、ガイド柱５１の上端に固定された天板５３とを備えている。ガイド柱５１は、固定子コア本体２０の各層を構成する固定子コア片１０の数と同じ数だけ支持部材５２に立設される。支持部材５２には、後述するようにして第２治具６０が挿入される円形の開口５４が開設されており、ガイド柱５１は、開口５４の周方向に等間隔で離間して配置される。本実施形態では、支持部材５２は、円形の開口５４が同軸状に開設された円板であって、開口５４の周囲に、６本のガイド柱５１が周方向に６０°の等間隔で離間して配置されている。
4 and 5 are a plan view and a bottom view showing the
各ガイド柱５１は、略四角柱状に形成されているが、その内側のガイド面５５は、固定子コア片１０の外縁部１１の円弧部分の半径と同じ曲率半径で円柱面状に湾曲して形成されている。更に、ガイド面５５には、緩やかな螺旋状のガイド溝５６が、ガイド面５５の下端から上端に渡って上下に形成されている。図４に示すように、６本のガイド柱５１は、それらのガイド面５５が、開口５４と同軸状に配置されるように支持部材５２に配置される。
Each
（径方向に沿った）第１治具５０のガイド溝５６の深さは、固定子コア片１０の凸部１４の径方向に沿った長さよりも大きい。第１治具５０の周方向のガイド溝５６の幅は、固定子コア片１０の凸部１４の幅よりも所定の値だけ大きくなっている。
The depth of the
本実施形態では、天板５３は、円環状の板材であって、支持部材５２と同軸状に配置されている。天板５３の内周縁の半径は、ガイド面５５の曲率半径とガイド溝５６の深さとの和を超えて大きく、図４に示すように、第１治具５０の上側から見て、各ガイド柱５１のガイド溝５６は、完全に露出している。
In the present embodiment, the
図７は、第２治具６０を示す斜視図である。図８は、図７に示すＣ−Ｃ線を含む平面で破断して矢視した第２治具６０の一部の断面図であり、図９は、図７に示すＤ−Ｄ線を含む平面で破断して矢視した第２治具６０の一部の断面図である。
FIG. 7 is a perspective view showing the
第２治具６０は、円柱状の胴部６１と、胴部６１の上側に取り付けられた頭部６２と、胴部６１の下側に取り付けられた底部６３と、胴部６１の側面に設けられた複数の押し付け片６４とを備えている。胴部６１の外径は、固定子コア１の内径よりも僅かに小さい。底部６３は、胴部６１と同じ外径の円柱状の部材であって、例えばボルトなどで、胴部６１の下側に固定される。頭部６２は、円錐台状の部材である。頭部６２の下底の外径は、胴部６１の外径と同じであり、頭部６２の上底の外径は、下底の外径よりも小さくなっている。頭部６２は、例えば溶接により固定される。なお、頭部６２は、胴部６１と一体的に形成されても良い。
The
胴部６１の側面には、胴部６１の側面から径方向に突出する複数の押し付け片６４が、第２治具６０の高さ方向に沿って設けられている。押し付け片６４は、棒状の部材であって、側方から見ると長丸状の形状をした凸状の押し付け面が露出するように、胴部６１に設けられている。複数の押し付け片６４は、第２治具６０の中心軸方向に沿って、且つ第２治具６０の周方向に等間隔で離間して配置されている。本実施形態では、４つの押し付け片６４が、胴部６１の中心軸回りについて９０°の間隔で胴部６１の側面に設けられているが、本発明において、押し付け片６４の数は限定されず、例えば、固定子コア本体２０の各層を構成する固定子コア片１０の数と同数にされてもよい。
A plurality of
押し付け片６４は、胴部６１及び底部６３の側面から出没自在に設けられている。図８及び図９に示すように、第２治具６０では、各押し付け片６４に対応した窪み６５が押し付け片６４を装着するために胴部６１及び底部６３に渡って設けられている。窪み６５の底面と押し付け片６４の間には、本発明の付勢手段である、例えばつる巻バネや板バネ等の付勢部材６６が設けられており、押し付け片６４は、付勢部材６６によって径方向に付勢された状態で、窪み６５に装着される。押し付け片６４の側面が、窪み６５の側面に案内されることで、押し付け片６４は径方向に沿って移動可能である。図９に示すように、押し付け片６４の付勢部材６６側には、鍔部６７が形成されており、鍔部６７が、窪み６５を規定する面部に形成された肩部６８と当接することで、径方向に沿った押し付け片６４の動きが制限される。
The
例えば、胴部６１及び底部６３の外径と、頭部６２の底面の半径とは、固定子コア１の内径、つまり、固定子コア片１０の内縁部１２の円弧部分１６の曲率半径よりも１ｍｍ程度短くされ、押し付け片６４は、（鍔部６７が肩部６８に当接した状態で）胴部６１及び底部６３の側面から１ｍｍ程度突出する。なお、胴部６１の中心軸から最も離れている押し付け片６４の箇所と、胴部６１の中心軸との間の径方向に沿った距離は、固定子コア片１０の円弧部分１６の曲率半径よりも僅かに長くされる。第２治具６０の頭部６２の上面の半径は、固定子コア１の内径よりも５ｍｍ程度短くされる。頭部６２の高さは、５０ｍｍ程度にされ、胴部６１及び底部６３の高さの和は、固定子コア本体２０の高さ、つまり、固定子コア片１０の積厚よりも１０ｍｍ程度長くされる。
For example, the outer diameters of the
次に、第１治具５０及び第２治具６０を備える固定子コア製造装置７０を用いた固定子コア１の製造方法を説明する。
Next, the manufacturing method of the
図１０は、固定子コア１の製造の開始前における固定子コア製造装置７０の状態の概要を表す説明図である（図１０は、固定子コア製造装置７０を側方から見ている）。第１治具５０は、固定子コア製造装置７０が有する支持台７１上に設置される。支持台７１は水平に配置されている。支持台７１には開口７２が形成されており、支持部材５２は、下側から見て、支持部材５２の開口５４が支持台７１の開口７２から完全に露出するように支持台７１に配置される。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an overview of the state of the stator
固定子コア製造装置７０は、鉛直方向に沿って配置された回転軸体７３を備えており、第２治具６０は、回転軸体７３の上端側に固定される。回転軸体７３の下端側には、図示を省略した回転機構と昇降機構が設けられており、回転軸体７３は、鉛直方向に昇降自在に且つ鉛直軸回りに回転可能に構成されている。第２治具６０の中心軸、第１治具５０の中心軸、及び回転軸体７３の中心軸は、一致するように配置される。図１０に示すように、第２治具６０は、支持台７１の下方に配置することも可能である。
The stator
図１０に示す状態において、まず、第１治具５０の天板５３の開口を介して、第１のエンドプレート３０が上方から第１治具５０に挿入される。エンドプレート３０は、ガイド柱５１のガイド面５５に案内されて、第１治具５０の支持部材５２上に配置される。なお、エンドプレート３０は、図示を省略した位置決め手段によって周方向について位置決めされた状態で支持部材５２上に配置される。
In the state shown in FIG. 10, first, the
エンドプレート３０が支持部材５２上に配置された後、所定の初期位置まで、第２治具６０を上昇させる。初期位置では、第２治具６０は、第２治具６０の頭部６２が完全にエンドプレート３０の上面を超えた状態で配置されるが、第２治具６０の押し付け片６４の先端は、エンドプレート３０の上面を超えない。その後、エンドプレート３０上に固定子コア片１０を所定の層数（例えば、１０層程度）だけ積み重ねる作業が行われる。なお、初期位置では、第２治具６０の胴部６１の上側の部分は、少なくとも固定子コア片１０を所定の層数分に相当する高さだけエンドプレート３０の上面から突出するように、第２治具６０は配置される。
After the
上述したように、固定子コア本体２０の各層は、環状に配置された６枚の固定子コア片１０で構成される。積み重ね作業では、各ガイド柱５１のガイド溝５６に、固定子コア片１０の凸部１４を上方から挿入し、ガイド溝５６に案内されるように当該固定子コア片１０を下方へと移動させて、エンドプレート３０上に６枚の固定子コア片１０を環状又は略環状に配置する。その後、同様に固定子コア片１０をガイド柱５１を利用して移動させることで、各層につき６枚の固定子コア片１０を積み重ねていく。図１１は、第２治具６０が初期位置にあって、エンドプレート３０の上に６枚の固定子コア片１０が複数層分だけ積み重ねられた状態を示している。図１１では、手前側に位置する２本のガイド柱５１の下側部分について、図示を省略しており、固定子コア片１０、下側のエンドプレート３０、支持部材５２、及び支持台７１は、鉛直面に沿って破断して示されている（図１１、図１４、図１５についても同様）。
As described above, each layer of the
積み重ね作業では、各層の固定子コア片１０を配置する際に、ガイド溝５６に固定子コア片１０の凸部１４を挿入した後、固定子コア片１０を下方に落下させてもよい。第２治具６０の頭部６２が円錐台状に形成されており、更に頭部６２は円柱状の胴部６１へと繋がっていることから、落下中の固定子コア片１０が径方向内側にずれたとしても、固定子コア片１０の内縁部１２の円弧部分１６が、頭部６２及び胴部６１の外面と当接することで、落下した固定子コア片１０は、径方向について適切な位置又はほぼ適切な位置に配置されることとなる。固定子コア片１０と当接し得る第２治具６０の胴部６１及び頭部６２には、潤滑剤が塗布されるのが好ましい。
In the stacking operation, when the
上記のように積み重ねられた固定子コア片１０は、仮置きされた状態であり、これらの固定子コア片１０の中には、対応するガイド柱５１のガイド面から内側に微少に離れたものが存在し得るであろう。また、仮置きされた状態の固定子コア片１０では、固定子コア２０にてある層を構成する固定子コア片１０が、同じ層を構成する隣の固定子コア片１０に微少に乗り上げる事態も起こり得るであろう。上述したように、固定子コア片１０の寸法公差は、周方向について微少に短くなるようにされることから、仮置きされた状態にて、このような固定子コア片１０の乗上げが生じる可能性は低いと考えられる。しかしながら、本発明において、固定子コア片１０が仮置きされた後、固定子コア片１０の乗上げの有無を確認して、存在する場合には固定子コア片１０の位置を修正して、固定子コア片１０の乗上げを除去する工程が行われてよい。
The
図１１に示すように、固定子コア片１０が一定層数分だけ積み重ねられた後、固定子コア製造装置７０は、回転軸体７３をその中心軸回りに（上方から見て）時計回りに回転させつつ上昇させる。これにより、第２治具６０も同様に回転して上昇し、第２治具６０の押し付け片６４が、仮置きされた固定子コア片１０の内側に挿入される。第２治具６０の押し付け片６４が固定子コア片１０の内縁部１２（の円弧部分１６）に押されることで、付勢部材６６が収縮して、押し付け片６４は、径方向に沿って内向きに移動する。これにより、第２治具６０の押し付け片６４は、仮置きされている固定子コア片１０の内側に入り込む。図１２は、第１治具５０に配置された固定子コア片１０の内側を第２治具６０が回転しながら上昇する模様を示している。
As shown in FIG. 11, after the
押し付け片６４と当接する固定子コア片１０が径方向に押されることで、その固定子コア片１０の外縁部１１が、ガイド柱５１のガイド面５５と当接して、固定子コア片１０は径方向について位置決めされる。また、第２治具６０が回転することで、押し付け片６４と当接する固定子コア片１０が固定子コア片１０には周方向に回転させる（又は押す）力が作用する。これにより、固定子コア片１０の凸部１４の一方の側部が、当該凸部１４が挿入されているガイド柱５１のガイド溝５６の一方の側面と当接する。これによって、固定子コア片１０が、周方向について位置決めされる。なお、固定子コア片１０を径方向に押しつつ回転することから、各押し付け片６４には、潤滑剤が塗布されるのが好ましい。
By pressing the
図１３は、固定子コア片１０が回転している最中における、あるガイド柱５１を部分的に鉛直面に沿って破断した（ガイド溝５６の底面を見た）断面図であって、ガイド溝５６の一部と、そのガイド溝５６に嵌まっている固定子コア片１０の凸部１４とを示している。周方向に回転させる力を受けた固定子コア片１０の凸部１４は、図１３に示すようにガイド溝５６を規定する一方の側壁に押し付けられる（図１３では、周方向に回転させる力を受けていない固定子コア片１０の凸部１４を破線で示す）。本実施形態では、第２治具６０は上から見て時計回りに回転しているが、第２治具６０は、上から見て反時計回りに回転してもよく、その場合、周方向に回転させる力を受けた固定子コア片１０の凸部１４は、図１３にて、ガイド溝５６を規定する他方の側壁に押し付けられて、当該固定子コア片１０が周方向について位置決めされる。
FIG. 13 is a cross-sectional view in which a
第２治具６０が回転すると、第２治具６０の押し付け片６４は、固定子コア片１０の内縁部１２の円弧部分１６に沿って摺動する。なお、上述したように、固定子コア１の固定子歯を規定する突出部１８の先端は、面取りされているので、押し付け片６４の周方向の回転は妨げられない。押し付け片６４が摺動することによって、ある固定子コア片１０に作用していた押し付け片６４は、その固定子コア片１０の隣の固定子コア片１０に作用することなり、当該固定子コア片１０が（他の押し付け片６４の作用を受けていない場合には）径方向及び周方向について位置決めされる。故に、固定子コア２０にてある層を構成する６枚の固定子コア片１０は、仮置き状態にて第２治具６０の押し付け片６４の作用を受けることで、径方向に位置決めされ、隣接する側縁部１３ａ，１３ｂが一致するように環状に配置されると共に、（６枚の固定子コア片１０）全体として周方向に高い精度で位置決めされる。第２治具６０が回転しながら上昇することで、固定子コア２０にてより上層を構成する固定子コア片１０が位置決めされることなる。
When the
上昇する第２治具６０の押し付け片６４が当たることで固定子コア片１０には、上向きに押す力が作用するが、当該固定子コア片１０の上にある固定子コア片１０の数が十分であれば、それらの固定子コア片１０に作用する重力によって、押し付け片６４が当たっている固定子コア片１０（及びその上方にある固定子コア片１０）の浮き上がりは抑制される。故に、第２治具６０の上昇中には、押し付け片６４が当たっている最上の固定子コア片１０の上に固定子コア片１０の浮き上がりを抑制するのに十分な所定層分の固定子コア片１０が少なくとも置かれることが好ましい。例えば、固定子コア２０において最下層から数えて所定番目に位置する層（例えば、最下層から数えて５層目）を構成する固定子コア片１０に押し付け片６４の上端部分が至るまで上昇した後、第２治具６０は上昇及び回転を停止する。その後、図１４に示すように、固定子コア片１０を一定層数（例えば、５層）分だけ上述したように積み重ねて仮置きした後、所定数の層分だけ（例えば、５層分）第２治具６０を回転させつつ上昇させる。
When the
第１治具５０に配置された固定子コア片１０の内側を、一定の方向に回転させながら第２治具６０を上昇させる前に、当該方向とは逆方向に所定の角度だけ回転させながら第２治具６０を上昇させて、仮置きされた固定子コア片１０の内側に挿入する工程がなされてよい。当該工程における第２治具６０の回転は僅かな範囲（例えば、数度程度）とされる。この工程を行った後に、本来の方向に第２治具６０を回転させつつ上昇させることで、上述した仮置き段階における固定子コア片１０の乗上げ状態が解消又は低減される。なお、一定の方向に回転させながら第２治具６０を上昇させて仮置きされた固定子コア片１０の内側に挿入する最中に、一時的に第２治具６０を僅かに逆回転させてもよい。また、このような逆回転工程は、第２治具６０の上昇中に間欠的に複数回行われてもよく、第２治具６０を上昇させることなく、第２治具６０が固定子コア片１０の内側に挿入された状態でなされてもよい。
Before raising the
所定層数分の固定子コア片１０の積み重ね又は仮置きと、所定層数分の固定子コア片１０についての第２治具６０の（回転しつつの）上昇とを繰り返した後、固定子コア１の最上層側に位置する所定層数分の固定子コア片１０が最後に積み重ねられる。その後、最上層の固定子コア片１０の上に、エンドプレート３０が置かれる。エンドプレート３０は、ガイド柱５１のガイド面５５に案内されて、図示を省略した位置決め手段によって周方向について位置決めされた状態で最上層を構成する固定子コア片１０の上に配置される。
After repeating the stacking or temporary placement of the
図１５に示すように、最後の層を構成する６枚の固定子コア片１０が配置された後、最上層側に位置する固定子コア片１０とエンドプレート３０の浮き上がりを抑制するために、固定子コア製造装置７０は、上側のエンドプレート３０の上面に押圧部材７４を所定の圧力で押し付ける。押圧部材７４は、固定子コア製造装置７０に昇降自在に設けられている。上側のエンドプレート３０に押圧部材７４が押しつけられた後、固定子コア製造装置７０は、押圧部材７４でエンドプレート３０が押された状態で、第２治具６０を回転させつつ上昇させる。最上層側にある固定子コア片１０に対して押し付け片６４が作用することで、上述したようにして、これら固定子コア片１０が位置決めされる。
As shown in FIG. 15, after the six
固定子コア本体２０を構成する固定子コア片１０の全てが位置決めされた後、押圧部材７４でエンドプレート３０が押された状態で、固定子コア片１０の切欠き部１５又は凹部１９とエンドプレート３０の凹部３１で構成された６つの溝２２の各々に、継ぎ手部材４０が溶接される。隣接する固定子コア片１０の間の繋ぎ目を覆うように継ぎ手部材４０は配置されて、継ぎ手部材４０と溝２２の底とが隅肉溶接される。これによって、固定子コア１が完成する。
After all of the
継ぎ手部材４０の溶接後、押圧部材７４は第１治具５０の外部に移動する。その後、完成した固定子コア１は、回転させながら上方に移動させることで第１治具５０から取り外される。なお、第１治具５０のガイド柱５１及び天板５３を一体として、支持部材５２に対して着脱自在に構成し、固定子コア１の完成後にガイド柱５１及び天板５３を支持部材５２から取り外すことで、固定子コア１を取り出してもよい。
After welding the
本発明の上記の実施形態では、固定子コア本体２０の各層は、６枚の固定子コア片１０で構成されているが、本発明において、固定子コア本体２０の各層を構成する固定子コア片の数は、限定されない。例えば、固定子コア本体２０の各層は、円環状の固定子コア片をその中心回りで４５度、９０度、１２０度間隔で夫々分割した８枚、４枚、３枚の固定子コア片で構成されてよい。第１治具５０のガイド柱５１の数は、固定子コア本体２０の各層を構成する固定子コア片の数と同じにされ、これらガイド柱５１は、３６０度をガイド柱５１の数で割った角度の回転対称性を所定の中心軸回りで有するように、且つ、ガイド柱５１のガイド面５５が当該中心軸を中心とする円筒面上に配置されるように配置される。
In the above embodiment of the present invention, each layer of the
本発明の上記の実施形態では、固定子コア１には、固定子コア片１０の切欠き部１５又は凹部１９とエンドプレート３０の凹部３１で構成された６つの溝２２が形成され、各溝２２の底と、四角柱状の継ぎ手部材４０とが隅肉溶接されているが、本発明において、継ぎ手部材４０の形状は四角柱に限定されることはなく、溝２２の底と隅肉溶接可能な任意の形状の継ぎ手部材４０が使用されてよい。また、本発明では、固定子コア１に溝２２を形成せずに（つまり、固定子コア片１０には切欠き部１５が形成されず、上下のエンドプレート３０には凹部３１が形成されない）、上下に延びており、（固定子コア本体２０の外周面に沿うように）湾曲した継ぎ手部材を固定子コア片１０間の繋ぎ目を塞ぐように配置して、固定子コア片１０及びエンドプレート３０に隅肉溶接してもよい。
In the above embodiment of the present invention, the
図１６は、本発明の別の実施形態における固定子コア製造装置７０の第１治具５０’の平面図であり、図１７は、当該第１治具５０’の底面図である。図１６及び図１７に示す第１治具５０’は、図４等に示した第１治具５０のガイド柱５１と同様に周方向に等間隔で離間した６個の第１ガイド柱５１’を備えている。第１治具５０’は更に、６個の第１ガイド柱５１’に対して周方向に所定の距離だけ（或いは、第１ガイド柱５１’の円柱面状のガイド面５５で規定される中心軸回りに所定の角度だけ）ガイド柱５１’からずらされて配置された６個の第２ガイド柱５１”を備えている。図示した実施形態では、合計で１２個のガイド柱５１’及びガイド柱５１”は、周方向に等間隔に離間して配置されている。
FIG. 16 is a plan view of a
図１６及び図１７に示す第１治具５０’は、先に説明した実施形態において、固定子コア本体２０の各層が１２枚の固定子コア片で構成される場合に使用できる。その一方で、第１治具５０’は、図１８に示す固定子コア片１０’を用いて、固定子コア本体２０を構成する場合にも使用することができる。図１８に示すように固定子コア片１０’は、外縁部１１に切欠き部１５が設けられていない点を除いて、図２に示した固定子コア片１０と同様に形成されている。図１６及び図１７に示す第１治具５０’を用いて、図１８に示す固定子コア片１０’が配置又は仮置きされる場合、第１ガイド柱５１’の組及び第２ガイド柱５１”の組の一方の組を用いて、固定子コア本体２０のある層を構成する６枚の固定子コア片１０’を配置する工程と、第１ガイド柱５１’の組及び第２ガイド柱５１”の組の他方の組を用いて、固定子コア本体２０のある層を構成する６枚の固定子コア片１０’を配置する工程とが交互に実行される。この点を除いて、固定子コア１の製造は、先の実施形態と同じように行われてよいが、使用されるエンドプレート３０に、図３に示すような凹部３１を形成する必要はない。また、固定子コア片１０’及びエンドプレート３０の最終的な固定は、上下に延びており、湾曲した複数の継ぎ手部材を周方向に離間させて固定子コア本体２０の外面に配置して、固定子コア片１０’及びエンドプレート３０に隅肉溶接することで行われてよい。図１８では、固定子コア本体２０のある層を構成する６枚の固定子コア片１０’のうちの１枚の固定子コア片１０’が実線で、その下（或いは上）に配置される固定子コア片１０’とそれに隣接する固定子コア片１０’とが破線で示されている。図１８に示すようにして、固定子コア片１０’を用いて固定子コア本体２０が構成される場合、第１ガイド柱５１’の組及び第２ガイド柱５１”の組の各組を構成するガイド柱の数は、本発明において限定されず、複数であればよい。また固定子コア本体２０の各層を構成する固定子コア片１０’の数は、各組を構成するガイド柱の数と同数となる。なお、図１８に示す固定子コア片１０’の凸部１４の両側にて、外縁部１１に凹状の切欠き部を設けることで、固定子コア片１０’で構成される固定子コア本体２０の外面に、図１に示した溝２２のような溝を形成し、継ぎ手部材４０のような継ぎ手部材を当該溝に隅肉溶接することで、固定子コア片１０’及びエンドプレート３０が最終的に固定されてよい。
The
各固定子コア片１０は、上述したような寸法公差で形成されることから、図１０乃至１５に関連して説明した実施形態の製造方法では、完成した固定子コア１にて、固定子コア片１０間の隙間が偏在する事態が起こる虞がある。図１８に示す固定子コア片１０’についても上述したような寸法公差で形成されてよく、図１８に示すようにして、固定子コア片１０’を用いて固定子コア本体２０が構成される場合、固定子コア１における、固定子コア片１０間の隙間の偏在又は集中が緩和されて、ひいては、固定子コア片１０間の隙間が、回転電機の駆動時における固定子コア１の磁束分布に与える悪影響が緩和される。
Since each
図１８に示す固定子コア片１０’の外縁部１１における凸部１４の位置は限定されず、外縁部１１の中央ではなく、図１９に示すように、側縁部１３ａ，１３ｂの何れかに近い位置に配置されてよい。図１９に示す固定子コア片１０’が使用されて固定子コア本体２０が構成される場合には、上述したような継ぎ手部材が、固定子コア片１０間の繋ぎ目（繋ぎ目は、固定子コア本体２０の高さ方向に、固定子コア片１０の一層分の間隔で離散的に配置される）を塞ぐように、周方向に離間して固定子コア本体２０の外面に配置されて、固定子コア片１０’及びエンドプレート３０に隅肉溶接されてよい。なお、図２に示す固定子コア片１０についても、外縁部１１における凸部１４の位置は、外縁部１１の中央に限定されないことは理解できるであろう。
The position of the
先に説明した実施形態では、固定子コア片１０及び固定子コア片１０’に凸部１４が設けられ、第１治具５０のガイド柱５１、並びに、第１治具５０’の第１ガイド柱５１’及び第２ガイド柱５１”には、ガイド溝５６が設けられている。しかしながら、凸部１４に代わって凹部を固定子コア片１０及び固定子コア片１０’に設け、ガイド溝５６に代わって螺旋状の凸条をガイド柱５１’、第１ガイド柱５１’及び第２ガイド柱５１”に設けてもよい。図２０は、この変形例の一例を示す説明図であって、図３等に示す実施形態において、凸部１４に代えて凹部１４’が形成された固定子コア片１０と、ガイド溝５６に代えて上下に延びる螺旋状の凸条５６’が形成されたガイド柱５１の断面の一部とが示されている。上述したように第２治具６０が回転することで、凹部１４’の一方の側縁と凸条５６’の側壁とが当接して、固定子コア片１０が周方向について位置決めされる。
In the embodiment described above, the
本発明において、固定子コア１を作製する工程の順番は、上述した順番に限定されず、適宜変更されてよい。例えば、上記の実施形態では、エンドプレート３０を第１治具５０の支持部材５２上に配置した後で、第２治具６０を移動させているが、第２治具６０を上述した初期位置に移動させた後で、エンドプレート３０を第１治具５０の支持部材５２上に配置してもよい。
In this invention, the order of the process which produces the
添付の図面は、本発明を説明するためのものであって、説明上誇張して示されている部分も含まれている。添付の図面は、本発明が実際に実施される場合における本発明の構成要素の形状を規定する外線等の比や構成要素間の相対的な大きさの比等を正確に反映したものではないことに留意のこと。 The accompanying drawings are for explaining the present invention and include parts exaggerated for the sake of explanation. The accompanying drawings do not accurately reflect the ratio of external lines or the like that defines the shape of the component of the present invention or the relative size ratio of the component when the present invention is actually implemented. Note that.
上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。 The above description is provided to illustrate the present invention and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope thereof. The configuration of each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the technical scope described in the claims.
１ 固定子コア
１０ 固定子コア片
１０’ 固定子コア片
１１ 外縁部
１２ 内縁部
１４ 凸部
１４’ 凹部
１７ 切欠き部分
２０ 固定子コア本体
２２ 溝
３０ エンドプレート
４０ 継ぎ手部材
５０ 第１治具
５０’ 第１治具
５１ ガイド柱
５１’ ガイド柱
５１” ガイド柱
５５ ガイド面
５６ ガイド溝
５６’ ガイド凸条
６０ 第２治具
６４ 押し付け片
６６ 付勢部材
７０ 固定子コア製造装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
固定子コア片は、略扇状に形成されており、
固定子コア本体の外周面を規定する固定子コア片の円弧状の外縁部には、凸部又は凹部が形成されており、
第１治具及び第２治具を用いて固定子コア片の位置決めがなされ、
第１治具は、複数のガイド柱を備えており、各ガイド柱は、固定子コア片の外縁部と当接するガイド面と、該ガイド面に形成されており、固定子コア片の凸部が嵌まるガイド溝又は固定子コア片の凹部に嵌まるガイド凸条とを備えており、
ガイド溝又はガイド凸条は、螺旋状に形成されて上下に延びており、
複数のガイド柱は、ガイド面を内側に向けて周方向に互いに離間して立設されており、
第２治具は、筒状の胴部と、該胴部から外方に出没自在に設けられると共に、外方に向けて付勢された１又は複数の部材を有する付勢手段とを備えており、
第２治具は、複数のガイド柱のガイド面側に位置するように配置されて、鉛直軸回りで回転可能に構成されており、
固定子コア本体を構成する固定子コア片の幾つかの層に含まれる固定子コア片を、第１治具を用いて積み重ねる第１工程と、
第１治具を用いて積み重ねられた固定子コア片の少なくとも一部の固定子コア片の内縁部が第２治具の付勢手段で付勢された状態で、第２治具を鉛直軸回りで回転させる第２工程と、
を含む、固定子コアの製造方法。 Manufacture of a stator core for manufacturing a stator core of a substantially cylindrical rotating electric machine with a skew provided with a stator core body configured by laminating a plurality of stator core pieces arranged in an annular shape A method,
The stator core piece is formed in a substantially fan shape,
On the arc-shaped outer edge portion of the stator core piece that defines the outer peripheral surface of the stator core body, a convex portion or a concave portion is formed,
The stator core piece is positioned using the first jig and the second jig,
The first jig includes a plurality of guide columns, and each guide column is formed on the guide surface that contacts the outer edge of the stator core piece, and the convex portion of the stator core piece. A guide groove that fits in or a guide ridge that fits into the recess of the stator core piece,
The guide groove or guide ridge is formed in a spiral and extends vertically,
The plurality of guide columns are erected apart from each other in the circumferential direction with the guide surface facing inward,
The second jig includes a cylindrical body portion, and an urging unit that is provided so as to be able to protrude and retract outward from the body portion and has one or more members urged outward. And
The second jig is arranged to be positioned on the guide surface side of the plurality of guide pillars, and is configured to be rotatable around the vertical axis.
A first step of stacking stator core pieces included in several layers of the stator core pieces constituting the stator core body using a first jig;
With the inner edge of at least a part of the stator core pieces stacked using the first jig being urged by the urging means of the second jig, the second jig is moved to the vertical axis. A second step of rotating around,
A method for manufacturing a stator core, comprising:
第２工程は、第２治具を上昇させつつ回転させる工程を含む、請求項１に記載の固定子コアの製造方法。 The second jig is configured to be movable up and down,
The method of manufacturing a stator core according to claim 1, wherein the second step includes a step of rotating the second jig while raising it.
第１工程では、複数の第１ガイド柱を用いて固定子コア片を固定子コア本体にてある層を構成する複数の固定子コア片を配置する工程と、複数の第２ガイド柱を用いて固定子コア片を固定子コア本体にてある層を構成する複数の固定子コア片を配置する工程とが交互に行われる、請求項１乃至５の何れかに記載の固定子コアの製造方法。 The plurality of guide pillars are spaced apart from each other at equal intervals at a position shifted in the circumferential direction from the plurality of first guide pillars and the plurality of first guide pillars that are erected at regular intervals in the circumferential direction. A plurality of second guide pillars standing upright,
In the first step, using a plurality of first guide pillars, a step of arranging a plurality of stator core pieces constituting a layer of the stator core body with the stator core body, and a plurality of second guide pillars are used. The stator core production according to any one of claims 1 to 5, wherein the step of alternately arranging a plurality of stator core pieces constituting a layer of the stator core body on the stator core body is performed alternately. Method.
固定子コア本体を構成する固定子コア片の全てが位置決めされた後、隣接する固定子コア片の切欠きで規定された複数の溝の各々に、隣接する固定子コア片の間の繋ぎ目を覆うように継ぎ手部材を配置して、該継ぎ手部材と溝の底とを隅肉溶接する工程を含む、請求項１乃至５の何れかに記載の固定子コアの製造方法。 Stepped notches are formed at both ends of the outer edge of the stator core piece,
After all of the stator core pieces constituting the stator core body are positioned, each of the plurality of grooves defined by the notches of the adjacent stator core pieces is connected to the joint between the adjacent stator core pieces. A method for manufacturing a stator core according to any one of claims 1 to 5, further comprising a step of arranging a joint member so as to cover and fillet welding the joint member and the bottom of the groove.
複数のガイド柱を備えた第１治具と、
胴部と、該胴部から出没自在に設けられると共に、外方に向けて付勢された１又は複数の部材を有する付勢手段とを備えた第２治具と、
を備えており、
第１治具の各ガイド柱は、固定子コア片の外縁部と当接するガイド面と、該ガイド面に形成されており、固定子コア片に形成された凸部が嵌まるガイド溝又は固定子コア片に形成された凹部に嵌まるガイド凸条とを備えており、
ガイド溝又はガイド凸条は、螺旋状に形成されて上下に延びており、
複数のガイド柱は、ガイド面を内側に向けて周方向に互いに離間して立設されており、
第２治具は、昇降自在に設けられており、複数のガイド柱のガイド面側に位置するように配置されて、鉛直軸回りで回転可能に構成されている、固定子コアの製造装置。 The stator core body is configured by stacking a plurality of stator core pieces arranged in an annular shape, and is used for manufacturing a substantially cylindrical stator core of a rotating electrical machine to which a skew is applied. A stator core manufacturing apparatus comprising:
A first jig having a plurality of guide pillars;
A second jig provided with a body part and an urging means provided so as to be able to protrude and retract from the body part and having one or a plurality of members urged outward;
With
Each guide column of the first jig is formed on the guide surface that contacts the outer edge of the stator core piece, and a guide groove or fixed in which the convex portion formed on the stator core piece fits. A guide ridge that fits into a recess formed in the child core piece,
The guide groove or guide ridge is formed in a spiral and extends vertically,
The plurality of guide columns are erected apart from each other in the circumferential direction with the guide surface facing inward,
The second jig is an apparatus for manufacturing a stator core, which is provided so as to be movable up and down, is arranged so as to be positioned on the guide surface side of the plurality of guide columns, and is configured to be rotatable around a vertical axis.
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