JPH0655018B2 - 回転電機の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プリミックスでフレームを成形製作する回転
電機の製造方法に関する。

［従来の技術］ プリミックスでフレームが成形製作される回転電機は、
鉄心に巻線を施し、巻線端からリード線を引き出すと共
に固定子機構を構成し、これら固定子機構全体を成形型
で覆うと共に成形型の隙間にプリミックスを充填して硬
化させてフレームを形成し、このフレームに回転子を支
承させるブラケットを嵌着している。

また、フレームの成形に際し、ブラケットの部分までを
プリミックスで一体に形成し、さらに、このフレームと
一体に成形されるブラケットに回転子を支承する軸受ハ
ウジングを一体に形成するものがある。

この様な回転電機は、既に多種類が製品化されて種々の
機器に採用され、巻線の処理が容易である他、小形で低
騒音の効果が大きく認められている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、一方では、製造面における問題を種々有
しており、例えば断線等の電気的な不良があってもプリ
ミックスでフレームを成形し硬化させたものは修理不可
能であり、しかもプリミックスで成形する際に巻線と流
動するプリミックスとの接触摩擦による不良が発生し易
いといった問題等を有していた。

このため、従来成形型の内部でプリミックス充填のゲー
トの位置や噴出方向の検討、および巻線に対する保護手
段を講じて不良の発生を少なくするよう研究がなされて
いた。

例えば、従来の回転電機のプリミックスによる成形製作
の状態を一例により説明すると、第１図は、従来のプリ
ミックスで成形製作される回転電機の製造方法を示す要
部の縦断面図である。

そして、第１図に示された従来の製造方法では、芯金１
を成形型２ａ、２ｂに芯金１の軸方向に挿入するように
装着して成形型２ａ、２ｂの中での固定子機構３の位置
決めを構成していた。

この様な状態で成形するには、先に固定子機構３の鉄心
４に芯金１を貫通させてから固定子機構３と共に芯金１
を成形型２ｂに装着しリード線５と共にブッシング６を
成形型２ａ、２ｂの所定の位置に納め成形型２ａ、２ｂ
を分割面７で接合することになる。

この様な構成では、第一に固定子機構３の径方向に成形
型２ａ、２ｂの分割面７が構成されるため、この部分か
ら引き出されるリード線５の位置は、必然的にフレーム
の径方向の側面に制限されることになった。

しかしながら、鉄心４の径方向外周側にリード線５を引
き出そうとしてもこの部分のフレームの肉厚を薄くする
必要から困難であり、必然的に成形型２ａ、２ｂの分割
面７を固定子機構３の軸方向端部付近に設定することに
なった。

このため、固定子機構３の鉄心４の積層量が大きくなり
軸方向に長くなると分割面７にプリミックス充填のゲー
トを構成する関係から充填されるプリミックスが均一に
分散しなくなる。

また、仮に、プリミックスが鉄心４の外周まで十分充填
されるとしても、成形型の軸方向の寸法が大きくなるた
め、相当の大きい抜きテーパーを形成しなければ成形後
に成形型から抜くことが困難になる。

その他、成形型の抜き方向のストロークが大きくなるた
め、実際上回転電機の軸方向の寸法が制限されることに
なった。

第二に、前述の条件を考えると、鉄心４の積層量が大き
くなり軸方向に長い回転電機となれば、成形型２ａ、２
ｂのいずれか一方が深いコップ状になるため、しかも鉄
心４の量的増加で重量が大きくなった固定子機構３を作
業者が大量に大きなコップ状の成形型２ａ、２ｂに装着
することは長時間の作業に耐えられなくなる等の労働条
件の悪化にも至っていた。

また、軸方向に長くなると芯金１の僅かな装着による芯
振れが軸方向に接合される成形型２ａ、２ｂの所定の位
置に嵌合しないことも考えられ、作業に際しては成形型
２ａ、２ｂに工夫を凝らすか、あるいは作業者が細心の
注意を払って成形型２ａ、２ｂを破損することがないよ
うに作業しなければならなかった。

この様な作業は、芯金１の装着に対する注意の他、リー
ド線５やブッシング６が成形型２ａ、２ｂの分割面７に
介在されることから同様の注意を要するものであり、結
果的には作業時間を長くするといった問題に至ってい
た。

第三に、分割された２個の成形型２ａ、２ｂと芯金１に
よって軸受ハウジング８が形成されるため、軸受ハウジ
ング８の精度が鉄心４の内径部に対して精度上の問題を
有しており、極めて僅かな空隙を介して回転子機構を備
えるためには不都合な成形状態と言えた。

この点で成形の精度を向上するには、芯金１の成形型２
ａ、２ｂへの装着等を容易にすることに相反して、硬い
嵌合を形成する等の作業性の悪い状態を生じるものであ
り、回転電機の用途に合せて製造の容易さと精度の向上
との二者択一的な状況にあった。

第四に、離型に関し、鉄心４の積層量が大きくなると容
易ではなくなり、離型剤のプリミックスへの混入量や種
類の検討を要し、また、外側に離型を考慮したテーパー
を構成する等の好ましくない方法を強いられた。

すなわち、離型剤の混入は価格的に不利であったり、プ
リミックスの収縮等の性能に与える影響を考慮しなけれ
ばならず、また、外側に大きな抜きテーパーを形成する
と機器への取付けに障害を来す場合があった。

さらに、鉄心４の積層量が大きくなり充填されるプリミ
ックスの流動距離が大きくなると流動するプリミックス
により固定子機構３が回転される作用を受けるため、芯
金１と固定子機構３とを堅く装着しておかなければプリ
ミックスの充填時に成形型２ａ、２ｂの内部で回転して
リード線５が引っ張られ断線等の障害を発生することが
あった。

これを防止する意味で成形型２ａ、２ｂを利用して鉄心
４を押圧固定すると鉄心４の厚みの偏差によって成形型
２ａ、２ｂの分割面７に隙間を生じることがあって不都
合であった。

このため、芯金１と固定子機構３との結合を固くする等
の作業性を悪くする方法に頼るか、あるいは、リード線
５を強くし、これを引っ張ることによって回転しないよ
うに固定していた。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであり、
係る問題をなくしプリミックスでフレームが成形製作さ
れる回転電機の製造方法を提供することを目的としてい
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、巻線の施される中空の鉄心に芯金を装着し、
この芯金の両端部に鉄心の軸方向端部へ延出する支持部
を形成し、このそれぞれの支持部を支持する凹部を前後
に備えた舟型の成形型を構成し、この舟型の成形型を上
下２個備えて嵌合して前記鉄心を内側に収容し、前記２
個の成形型の接合部からリード線を引き出し、かつ、前
記成形型の接合部にプリミックスの充填口を形成して前
記鉄心の外周にプリミックスによるフレームを形成する
ことによって問題点を解決している。

［作用］ 鉄心に芯金を貫通させてその支持部を成形型の凹部に支
持させて装着し、成形型を接合部からリード線を引き出
すと共に充填口からプリミックスを充填して加熱硬化さ
せる。

そして、成形型を分割してプリミックスでフレームが形
成された回転電機を取り出す。

この様にフレームが形成されると、鉄心の内径側に芯金
が貫通されるため、芯金によって軸心が精度良く得ら
れ、フレームにブラケットを介して回転子を取り付けた
場合、鉄心と回転子との間に形成される隙間を精度良く
設定できるため極めて小さい隙間を形成できる。

しかも、鉄心の積層方向に寸法が大きくなっても何等支
障なくプリミックスでモールドができ、かつ、成形型を
コップ状に深くする必要がないため、成形型への装着が
極めて容易になり、作業者の負担を少なくすることがで
きる製造方法を得ることができる。

また、成形型の分割によって形成される接合部が周方向
ではなく、軸方向の外周に形成されるため、プリミック
スの充填口およびリード線の引き出し部分を任意の外周
に形成できる。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示された一実施例にもとづいて説
明すると、第２図は、本発明の一実施例による回転電機
の製造方法を示す要部の縦断面図であり、第３図は、軸
方向から示した要部を示す横断面図であり、第４図は、
リード線を引き出す状態を示した接合部の平面図であ
る。

第２図において、回転電機の製造方法は、中空の鉄心９
に巻線１０を施し固定子機構１１を構成し、この固定子
機構１１の鉄心９の中空部に芯金１２を挿入し、支持部
となる芯金１２の端部を利用して固定子機構１１を成形
型１３ａ、１３ｂの凹部に納めている。

成形型１３ａ、１３ｂは、それぞれ舟型に形成されてお
り、開閉自在に備えられ、内側に固定子機構１１を収容
することができるように構成されている。

芯金１２は、鉄心９を軸方向に貫通しており、端部を成
形型１３ａ、１３ｂで挟持するように、成形型１３ａ、
１３ｂの接合部１４に装着されている。

そして、成形型１３ｂの底部には、ピン１５が立設され
ており、ピン１５に嵌合する穴１６が固定子機構１１を
構成する鉄心９の外周に備えられている。

ピン１５の位置は、舟型に形成される成形型１３ｂの周
方向の中心部分であると共に固定子機構１１の成形型１
３ｂへの装着方向へ立設されているものである。

従って、固定子機構１１を成形型１３ｂに装着する際、
ピン１５に固定子機構１１の鉄心９に備えられた穴１６
が嵌合すると共に芯金１２が成形型１３ｂの所定の位置
に納まるように装着されるよう構成されるものである。

第３図において、本発明の回転電機の製造方法を軸方向
から示すと、成形型１３ａ、１３ｂは、固定子機構１１
の外周にプリミックスが充填される空間１７を形成する
ように構成され、芯金１２の軸心に向かって成形型１３
ａ、１３ｂの分割された接合部１４が構成されている。

そして、成形型１３ａ、１３ｂの接合部１４には、ブッ
シング１８を介在してリード線１９が軸方向へ引き出さ
れている。

第４図において、本発明により構成されるリード線１９
の引き出しの状態を示すと、リード線１９は、直接成形
型１３ｂにリード線１９を保護するように備えられたブ
ッシング１８が装着されており、成形型１３ａ、１３ｂ
の接合部１４から引き出されている。

このブッシング１８は、固定子機構１１側の端部が巻線
１０の鉄心９側に形成される隙間に装着できるようカギ
部２０が形成されており、カギ部２０は、巻線１０の隙
間に押込んで固定される程度のものでよく、強固に固定
される必要はなく、ブッシング１８が成形型１３ａ、１
３ｂの間に形成される所定の装着部分に容易に納まるよ
う構成するものであり、製造を容易確実にするためのも
のである。

また、図中の溝は、プリミックスを充填するためのゲー
ト２１であり、接合部１４の任意の部分に形成すること
ができるものである。

この様な構成において、回転電機の製造方法は、中空の
鉄心９に巻線１０を施し、リード線１９およびブッシン
グ１８を取付けて固定子機構１１を構成し、固定子機構
１１を構成する鉄心９の中空部に芯金１２を貫通させ
る。

そして、成形型１３ａ、１３ｂの所定の位置に芯金１２
の端部および鉄心９に備えられている穴１６と成形型１
３ｂの底部に備えられたピン１５とを嵌合し、さらにブ
ッシング１８を所定の位置に嵌合するように静かに装着
する。

成形型１３ａ、１３ｂは、所定の位置に固定子機構１１
が装着された後、接合部１４が密着するまで接合され、
成形型１３ａ、１３ｂの中にプリミックスの充填用のゲ
ート２１からプリミックスの充填を行ない、プリミック
スに加熱等の工程を加えて固定子機構１１をプリミック
スで覆いフレーム全体を完成させる。

この様な製造方法においては、成形型１３ａ、１３ｂの
接合部１４は、水平である方が作業者の労働環境および
作業効率が良好になる傾向がある。

例えば、成形型１３ｂの接合部１４を水平、かつ上向に
構成すると、成形型１３ｂに固定子機構１１を載置する
如く装着するのに作業者が目で容易に確認しながら装着
が行なえ、しかもピン１５を備える場合でも、ピン１５
が良く見える他、成形型１３ｂに装着された固定子機構
１１がのその自重によって脱落することが防止できる。

また、固定子機構１１の自重が成形型１３ｂの装着部分
に作用するため、特に鉄心９の積層量が大きくなる程安
定で確実な装着ができるようになる。

しかも、芯金１２の両端部を成形型１３ａ、１３ｂに支
持させるため、従前の芯金の下端のみ成形型に支持させ
装着した方法に比較して、極めて容易で安定した装着が
行える。

勿論、成形型１３ａ、１３ｂの接合部１４が水平に限定
されることはなく、斜めに構成すること、また垂直に構
成することでも可能であり、接合部１４が垂直に構成さ
れても鉄心９の穴１６と成形型１３ｂのピン１５とが水
平に嵌合していれば成形型１３ｂから脱落しようとする
鉄心９を脱落しないように支持することができ、成形型
１３ａ、１３ｂの分割、接合の方向を垂直、斜めあるい
は水平と任意にすることができる。

成形型１３ａ、１３ｂの接合部１４が垂直の場合、内面
に離型剤を塗布する場合において、その離型剤が舟型の
成形型１３ｂの内面に溜り、あるいは異物が残り成形外
周面に凹凸を生じるといった問題を避けることもでき
る。

さらに、作業者の立場は、成形型１３ｂの固定子機構１
１の装着部分が深いコップ状のものではなく、浅い舟型
の成形型１３ａ、１３ｂであり、鉄心９の積層量が大き
くなっても接合部１４に沿って広がるように構成される
ため、作業性が損われることはなく、しかも、成形型１
３ａが浅く装着方向の距離が少ないため巻線１０が成形
型１３ａ、１３ｂに触れないように注意して装着する場
合でも、極めて容易であり、高度な熟練を要するといっ
たものではない。

従って、熟練者による作業を強いられることなく、比較
的慣れない作業者によっても不良の発生が少なくなり、
プリミックス成形のこの種回転電機の製造方法として
は、極めて好ましいものである。

また、作業者にとっては、鉄心９の積層量が大きくなる
と自重が大きくなるため、短時間で成形型１３ａ、１３
ｂに装着できないと疲労が激しくなり、長時間の労働に
耐えられなくなるが、軸方向に分割されることで構成さ
れるこれらの成形型１３ａ、１３ｂの構造は、舟型で浅
いものとなるため、短時間の装着を可能にすることがで
き、大量生産において極めて大きな効果が得られるもの
である。

一方、接合部１４が固定子機構１１の径方向とは異なる
軸方向平面に構成されるため、接合部１４を利用して引
き出されるリード線１９は、固定子機構１１の利用でき
る外周の任意の部分から容易に引き出すことができるも
のである。

従って、固定子機構１１の機器への取付けによって生じ
る希望の部分にリード線１９を引き出すことができ、機
器の部品としての回転電機の融通性を大きくすることが
できる。

さらに、リード線１９の引き出しが回転電機の外周の任
意の位置に可能なのと同様に成形型１３ａ、１３ｂにプ
リミックスを充填するゲート２１の位置を接合部１４を
利用する限り接合部１４に沿って任意の位置に形成する
ことができるため製造上の都合が良い。

このため、成形型１３ａ、１３ｂに充填されるプリミッ
クスの流動状態を固定子機構１１に悪影響を及ぼさない
ような位置に設定することが容易であり、鉄心９の積層
量が増減しても無関係にゲート２１の位置を設定できる
ことは品質の向上にとって極めて好ましいと言える。

しかも、充填されるプリミックスによって固定子機構１
１が回転させられると言った問題の解消のために備えら
れる、ピン１５と穴１６との嵌合は、成形型１３ｂが浅
いため、そして、固定子機構１１の装着方向に突出させ
ることが容易であり、成形型１３ｂの構造を複雑化する
ことはない。

また、プリミックスを充填するゲート２１が任意の部分
に備えられることから、固定子機構１１を回転させない
ようにゲート２１を配設すれば、成形型１３ｂにピン１
５を設けなくとも固定子機構１１を回転させることなく
プリミックス成形することも可能である。

このように、固定子機構１１が成形型１３ａ、１３ｂの
中で安定である以上、芯金１２を鉄心９の中空部に貫通
させ、芯金１２の一部を利用して回転子を支承するため
のハウジングを第２図のＡの部分等に形成すると、芯金
１２が鉄心９の中空部に対して正確な軸受ハウジングＡ
を成形することができる。

このため、ハウジングＡを利用する回転子の支承は、鉄
心９の内径部に対して僅かな空隙を容易に形成すること
ができ、この種回転電機を構成する上で、電気的効率向
上への効果が極めて大きくなる。

［効果］ 以上説明の通り、本発明によれば、固定子機構にプリミ
ックスでフレームを構成する回転電機の製造方法におい
て、成形型の従前の常識的な構成を変更し、鉄心の積層
量の大きな回転電機を容易に成形製作することができる
よう構成されており、成形精度が良く、電気的効率の向
上および作業性の向上による効果は産業上大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のプリミックスで成形製作される回転電
機の製造方法を示す要部の縦断面図である。 第２図は、本発明の一実施例による回転電機の製造方法
を示す要部の縦断面図であり、第３図は、その要部の軸
方向から示した要部を示す一部切欠の図であり、第４図
は、リード線を引き出す状態を示した接合部の平面図で
ある。 ９……鉄心、１０……巻線、１１……固定子機構、１２
……芯金、１３ａ、１３ｂ……成形型、１４……接合
部、１５……ピン、１６……穴、１８……ブッシング、
１９……リード線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻線の施される中空の鉄心に芯金を装着
   し、この芯金の両端部に鉄心の軸方向端部へ延出する支
   持部を形成し、このそれぞれの支持部を支持する凹部を
   前後に備えた舟型の成形型を構成し、この舟型の成形型
   を上下２個備えて接合して前記鉄心を内側に収容し、前
   記２個の成形型の接合部からリード線を引き出し、か
   つ、前記成形型の接合部にプリミックスの充填口を形成
   して前記鉄心の外周にプリミックスによるフレームを形
   成することを特徴とする回転電機の製造方法。
2. 【請求項２】一方の成形型の円弧を形成する内面の周方
   向中心に立設されるピンを備え、鉄心の側面に穴を備
   え、この穴とピンとを嵌合するように成形型に鉄心を装
   着することを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載
   の回転電機の製造方法。
3. 【請求項３】リード線を芯金の軸方向となる成形型の接
   合部から引き出すことを特徴とする前記特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の回転電機の製造方法。