JPH0670513A - 固定子鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄心３を分割して巻線すると共に、効率を悪
化させることなく分割面６を接合して組み立てる固定子
鉄心の製造方法を提供しようとするものである。 【構成】 ドーナツ状の鉄心３の内径側に複数の歯部４
を延出させてスロットを形成し、この歯部４の部分で鉄
心３を分割し、この分割部分の外径側を突出させ、この
分割された鉄心３のスロットの部分を介してトロイダル
状に巻線８を巻装し、この巻線８が巻装された鉄心３を
前記分割部分で突合せると共にこの突合せ部分の外径側
を溶接によって接合したことを特徴とする固定子鉄心の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄心を複数に分割して
巻線し、その後分割部分で接合する固定子鉄心の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄心に巻線を巻装して固定子鉄心
を形成するものは、鉄心の内側に複数の歯部を形成して
スロットを形成し、このスロットに軸方向から巻線を挿
入装着する方法が多く、鉄心は、ドーナツ状に形成され
ているものであった。

【０００３】しかしながら、スロットの部分で鉄心にト
ロイダル状に巻線を巻装する場合等、鉄心がドーナツ状
では、巻線を容易に巻装することができないため、鉄心
を分割しなければならない。

【０００４】もちろん、トロイダル巻線に関しては、鉄
心を分割しないで、巻線を巻装する部分にＣ型のリング
を装着し、このリングを回転させて一度巻線を巻き取ら
せておき、リングを逆転させるようにして鉄心に巻線を
トロイダル状に巻装する方法法がある。例えば、トロイ
ダルコアと称されるチョークコイルなどの製作において
知られている。

【０００５】しかし、この様な方法によると巻線を２度
に渡って巻装するようになり、巻装に時間を要するばか
りか巻線に損傷を与えることがあった。しかも、この様
な方法を電動機の固定子鉄心に採用すると、ドーナツ状
の鉄心の内径側に複数の歯部を設けて歯部間にスロット
を形成するため、スロットの小さい開口部を介して、し
かもスロット毎に数百回の巻装を行わなければならない
ため、信頼性に欠けるといった問題点を有していた。

【０００６】この様な事情から、ドーナツ状の鉄心を分
割して巻線を施し、その後に分割部分で接合することが
考えられ、その場合の鉄心を分割し接合する方法とし
て、例えば、図５に示されるように、鉄心１の分割面２
に結合部分としての噛合状の突起２ａ、２ｂを形成した
り、図６に示されるように、鉄心１の分割面２に結合部
分としてのダフテ―ル状の突起２ｃおよび溝２ｄを形成
することが考えられた。

【０００７】この様な分割、接合方法は、夫々分割され
た鉄心１を分割面２で結合することにより分割された２
個の鉄心が径方向にも嵌合する機能があるため、中空部
分の真円を得るのに都合が良い。

【０００８】ところが、鉄心１の分割面２の結合部分の
形状が複雑になるためコア板の打抜き加工時にカエリが
生じ易くなり、_(a) カエリによる凹凸のために固定子鉄
心の内径側を真円に揃え難く、回転子との空隙にムラを
生じる。 _(b) 結合部分を密着させ難く双方の分割面間
に隙間を生じ易いため、磁気抵抗が増加するなど、ある
いは、 _(c) 鉄心の磁束密度が高いことから結合部分に
生じる僅かな空隙の影響が大きく、磁気効率が大幅に低
下するなどの問題を有している。

【０００９】そして、分割面における接合は、巻線後に
行なわれるため、既に施された巻線Ａに影響が出ないよ
うに行う必要があり、鉄心１を分割して巻線Ａの巻装が
容易になっても、組み立てに障害が多くなり採用が困難
になるといった問題を発生する。

【００１０】本発明は、この様な事情に鑑みてなされた
ものであり、鉄心を分割して巻線することに着目し、そ
の後特性を損うことなく、確実に分割面を接合すること
ができる固定子鉄心の製造方法を提供しようとするもの
である。

【００１１】

【課題を解決する手段】本発明は、ドーナツ状の鉄心の
内径側に複数の歯部を延出させてスロットを形成し、こ
の歯部の部分で鉄心を分割し、この分割部分の外径側を
突出させ、この分割された鉄心のスロットの部分を介し
てトロイダル状に巻線を巻装し、この巻線が巻装された
鉄心を前記分割部分で突合せると共にこの突合せ部分の
外径側を溶接によって接合したことによって問題点を解
決している。

【００１２】

【作用】ドーナツ状の鉄心が分割されるため、鉄心に対
するトロイダル状の巻線が容易に実施でき、巻線後鉄心
の接合部分の外側に位置する突出部を溶接することがで
きる。この溶接は、溶接によって接合したい分割部分が
突出しているため、電気溶接によれば、溶接のアークが
突出部分に集中するため、突出部にのみ溶接が施される
ことになり、溶接部分が広がって巻線などに影響を与え
ることが少なくなる。また、分割面が突出部によって接
合面積が拡大され、鉄心が磁気飽和の状態で使用される
場合、磁気抵抗が減少することになる。

【００１３】

【実施例】本発明を図面に示された一実施例に基づいて
説明すると、図１は、本発明によって製造された固定子
鉄心を用いた電動機の縦断面図である。図２は、本発明
によっての製造された固定子鉄心の斜視図である。図３
は、本発明の固定子鉄心の製造方法を実施するための鉄
心の平面図であり、図４は、その磁気的特性を示すため
の要部の平面図である。

【００１４】図１において、固定子鉄心の製造方法は、
鉄心３の内径側に歯部４が形成されると共にこの歯部４
の位置の径方向外側に突出されて突出部５が形成されて
おり、この突出部５の先端５ａが細く形成されており、
この突出部５と歯部４とを貫く径方向のほぼ平坦な分割
面６が形成されて鉄心３が複数に分割されている。

【００１５】そして、絶縁物７を介在して巻線８が施さ
れた後に前記分割面６を接合して先端５ａを溶接して組
み立てられている。さらに、外側の全体が樹脂９により
モ―ルドされており、内径側に回転子１０が備えられて
いる。

【００１６】図２において、鉄心３に絶縁物７を介して
トロイダル状に巻線８が巻装されており、鉄心３の外周
側に形成されている突出部５は、先端５ａが細く形成さ
れており、その先端５ａが溶接によって接合されてい
る。

【００１７】図３において、鉄心３は、内径側に歯部４
が形成され、この歯部４の位置の径方向外側に延出され
た突出部５が形成され、この突出部５の先端５ａが細く
形成され、この突出部５と歯部４とを貫く径方向のほぼ
平坦な分割面６が形成され鉄心３を複数に分割してい
る。そして、突出部５の先端５ａは、溶接によって先端
５ａが一体に溶けるように細く形成されている。

【００１８】従って、突出部５の先端５ａは、鉄心３の
径によって厚さを決定すればよく、あまり幅が大きく、
溶接によって全体が溶けない程度になると接合面がうま
く溶接できなくなり、溶接の熱によって接合面が離れる
ような不要な応力が発生することもある。また、鉄心３
にトロイダル状に巻線８を施すと溶接による熱の影響を
受けることになるが、その様な場合は突出部５を径方向
の外側へ長く形成して巻線８に影響を与えないようにす
ることができる。そして、巻線８は、絶縁物７を介在し
て鉄心３に巻装されることから、この絶縁物７を利用し
て突出部５の溶接の影響が巻線８に及ばないように構成
することも可能である。

【００１９】図４において、鉄心３における磁気的特性
を示すものであり、突出部５と歯部４を貫いて分割面６
が形成されており、この分割面６の面積が大きく図中の
点線１１によって示される通り、磁束が分割面６で分散
して分割面６における僅かな空隙による磁気抵抗の影響
が少なくなるよう構成されている。

【００２０】この様な構成において、磁気的特性は、接
合された分割面６に空隙ができるため、磁気抵抗が大き
くなるが、接合面積が突出部５の形成によって極めて大
きくなり磁束密度が大きくなった場合、突出部５および
歯部４の方向へ磁束の流れが拡散し、実質上磁気抵抗が
減少することになり、特性上ほとんど問題を生じなくな
る。

【００２１】また、製造上の都合は、第一にトロイダル
状に巻線８を施しても突出部５の部分には、巻線８が巻
装されなくてよいため、何等障害を生じることがなく、
さらに、第二に突出部５の先端５ａを溶接することが容
易であり、溶接による高熱が巻線８に伝達され難く、巻
線８を施すと巻線８によって鉄心３を構成する電磁鋼板
が積層方向に相互に堅く結合され、その後の突出部５の
溶接により緩むことがなくなることから、鉄心３の電磁
振動などの不都合な現象が発生しなくなる。そして、こ
の様な回転固定子鉄心の製造方法は、まず鉄心３を形成
する電磁鋼板を突出部５および歯部４の部分で分割した
形状にプレスなどによって打抜き成形し、それらを積層
する。

【００２２】さらに、絶縁物７を介在させてトロイダル
状に巻線８を巻装する。このように巻線８を巻装すると
巻線８によって鉄心３が電磁鋼板の積層方向に強く締付
ける作用が発生し、突出部５の先端５ａを溶接するまで
の間鉄心３が変形することなく、保持でき巻線８の損傷
などの不利益を生じることがなくなる。次に、巻線８が
施された後、分割された部分で接合して突出部５の先端
５ａを溶接によって接合する。

【００２３】この場合、溶接は、突出部５の先端５ａが
細く形成されているため、溶接によって先端５ａの全体
が溶けて確実な溶接ができる。そして、巻線８トロイダ
ル状に巻装される場合、巻線８が鉄心３の外周側に及び
突出部５の先端５ａの溶接の熱の影響を受けることにな
るが、突出部５が細長く径方向の外側へ延出しているた
め、すばやく溶接することにより影響を最小にすること
ができる。

【００２４】また、溶接が正確に分割面６の線に沿って
なされなくとも、先端５ａが細く形成されているため全
体が溶けて確実な溶接を可能にする。この様に鉄心３に
巻線８が施され、突出部５が溶接によって接合された
後、全体を図１に示すように樹脂でモ―ルドして電動機
を構成する。

【００２５】また、巻線８が鉄心３にトロイダル状に巻
装される場合は、巻線８に鉄板などの磁性材料が近接す
ると磁束の漏洩が発生するため、延出部５を径方向に大
きくして巻線８と磁性体が近接しないように構成すると
よい。勿論、本実施例によるトロイダル状の巻線８に限
定されるものではなく、鉄心３には、各種の巻線が可能
である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、鉄心を分割して巻線
し、その後特性を損うことなく、確実に分割面を接合す
ることができる固定子鉄心の製造方法を得ることがで
き、巻線が容易であり、磁気特性が悪化することなく、
回転子に対する空隙を損うことなく、特性の良好な固定
子鉄心を製造することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって製造された固定子鉄心を用いた
電動機の縦断面図である。

【図２】本発明によっての製造された固定子鉄心の斜視
図である。

【図３】本発明の固定子鉄心の製造方法を実施するため
の鉄心の平面図である。

【図４】その磁気的特性を示すための要部の平面図であ
る。

【図５】従来の固定子鉄心の要部縦断面図である。

【図６】従来の固定子鉄心の要部縦断面図である。

【符号の説明】 ３……鉄心 ４……歯部 ５……突出部 ６……分割面 ８……巻線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドーナツ状の鉄心の内径側に複数の歯部を
   延出させてスロットを形成し、この歯部の部分で鉄心を
   分割し、この分割部分の外径側を突出させ、この分割さ
   れた鉄心のスロットの部分を介してトロイダル状に巻線
   を巻装し、この巻線が巻装された鉄心を前記分割部分で
   突合せると共にこの突合せ部分の外径側を溶接によって
   接合したことを特徴とする固定子鉄心の製造方法。