JPH0716557U - 回転電機用積層鉄心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鋼板を打ち抜いた際に生じたエッジによりコイ
ル用絶縁部が薄くなったり、コイル用絶縁部に孔があい
たりすることがない積層鉄心を提供する。 【構成】多数の鋼板１１' ，１１，…，１１''を積層し
て積層体１０を構成する。鋼板１１' ，１１，…，１
１''は、打抜きの際に生じたエッジｅが周縁部に存在す
る側の面を同じ方向に向けておく。積層体１０の少くと
もコイルが巻回される部分を覆うようにコイル用絶縁部
１３を形成する。積層体１０の積層方向の最端部に位置
する鋼板１１' ，１１''の少くともコイル用絶縁部１３
により覆われる部分の幅寸法を他の鋼板の同じ部分の幅
寸法よりも小さく設定し、積層体１０のコイル用絶縁部
１３で覆われる部分の各コーナ部に段部Ｄを形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、フライホイール磁石発電機等の回転電機の固定子鉄心として用いる のに好適な積層鉄心に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

フライホイール磁石発電機等の回転電機の固定子鉄心は、所定の形状に打ち抜 かれた鋼板を多数枚積層した構造を有する。図４（Ａ），（Ｂ）は一例として、 星形多極積層鉄心１の要部を示したもので、この積層鉄心１は、環状に形成され た継鉄部１ａと、該継鉄部１ａから放射状に突出した多数の突極部１ｂとからな っている。各突極部１ｂは、放射方向に伸びる胴部１b1と、該胴部の先端に形成 された極片部１b2とからなり、極片部１b2が図示しない回転子の磁極に対向させ られる。突極部１ｂ，１ｂ，…の間に巻線用スロット１ｃが形成されている。

【０００３】 積層鉄心１は、同形状に打ち抜かれた鋼板を所定枚数積層して構成した積層体 １Ａをリベット２によりかしめて結合した構造を有し、継鉄部１ａには所定個数 の取付け孔１ｄが等角度間隔で形成されている。

【０００４】 図５は積層体１Ａの構造を鋼板の厚さを誇張して示したもので、同図において ３は打抜きにより所定形状に形成された鋼板である。鋼板３は、その一方の面の 周縁部に打抜きの際に形成された返り（エッジ）ｅを有し、図５の例では、一連 の鋼板３，３，…が周縁部に返りｅを有する側の面を一方向（上方）に向けた状 態で積層されている。このような積層体１Ａは、打ち抜かれた鋼板を順次積層し ていくことにより構成される。

【０００５】 図６に示したように、上記積層体１Ａの少くともコイルが巻回される部分の付 近が、樹脂コーティングからなるコイル用絶縁部４（図４Ａ及び図６において無 数の黒点により表示されている）により被覆され、積層体１Ａ及びコイル用絶縁 部４により積層鉄心１が構成されている。

【０００６】 上記の例では、積層体１Ａをリベットにより結合するとしたが、図７に示すよ うに、各鋼板３を打ち抜く工程で各鋼板にその一面側に突出する適宜の形状の突 起３ｂを形成して、順次打ち抜かれる鋼板３を先に打ち抜かれた鋼板３の上に積 層し、後から打ち抜かれた鋼板の突起３ｂを、先に打ち抜かれた鋼板の突起３ｂ の裏面側に形成された凹部３ｃに嵌合させることにより、一連の鋼板を順次連結 していく方法をとる場合もある。この方法は順送り積層法と呼ばれ、リベットに より積層体をかしめる工程を省略して、能率良く積層鉄心を製造できる方法とし てよく知られている。

【０００７】 なお図７に示すような順送り積層法を採用する場合、鉄心の積層方向の最下端 に位置する鋼板３´には突起３ｂを形成することなく、後から形成される鋼板の 突起３ｂを嵌合させる孔３ｃ´のみを設けておく。

【０００８】 図７に示すように順送り積層法による場合にも、鋼板３の返りｅが形成された 側の面を同じ方向に向けた状態で積層する点には変りがない。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

図４ないし図６に示したように、打ち抜き鋼板３，３，…を積層する際に、鋼 板の返りｅが存在する側の面を同じ方向に向けた場合には、積層体の最端部（図 ５の上端部）の鋼板３の周縁部の返りｅが積層体の角部にエッジ部を形成するた め、図６に示すように、積層体１Ａに樹脂コーティングを施してコイル用絶縁部 ４を形成した際に、コイル用絶縁部４のコーナ部４ａの厚さが薄くなったり、該 コーナ部にピンホールが生じさせたりして、該コーナ部付近が絶縁の弱点になる という問題があった。特に熱硬化性樹脂をコーティングすることによりコイル用 絶縁部４を形成する場合には、樹脂を加熱硬化させる際にエッジ部分が他の部分 よりも速く冷えてしまうため、エッジ部への樹脂の付着が悪くなり、上記のよう な問題が発生し易くなる。

【００１０】 なお積層体３に樹脂製のボビンを一体成形することによりコイルと積層体との 間を絶縁するコイル用絶縁部４を形成する場合もあるが、この場合にも上記エッ ジ部がコイル用絶縁部４のコーナ部の厚さを薄くしたり、該コーナ部にピンホー ルを形成したりして絶縁の弱点を作る恐れがある。

【００１１】 更に２つ割に構成されたボビンを積層体に嵌着することによりコイル用絶縁部 ４を形成する場合もあるが、この場合には、巻線時にエッジ部に集中する面圧に よりボビンが破られて、同じように絶縁の弱点が生じる恐れがある。

【００１２】 そこで、図８に示すように、最後に積層される鋼板３''を裏返しにしてその返 りが外側に向かないようにすることにより、積層体１Ａのコーナ部に外側に向い たエッジ部が形成されないようにすることが行われている。このようにすれば、 コイル用絶縁部４のコーナ部の厚さが薄くなったり、該コーナ部にピンホールが 生じたりすることがないため、絶縁の弱点が生じることがない。

【００１３】 しかしながら、この方法では、最後に積層される鋼板を反転させる工程が必要 になるため作業性が悪く、加工機の構造が複雑になってコストが高くなるのを避 けられない。

【００１４】 また図９に示したように、積層体１Ａの積層方向の両端にそれぞれ鋼板３より も厚さが厚く、かつ幅寸法が小さい側板５，５を配置することにより、鋼板３の 返りｅの影響を少くする場合もあるが、この場合には別工程で打ち抜いた側板５ ，５を積層する必要があるため、材料費が高くなる上に、同じ工程で打ち抜いた 鋼板を順次積層していく場合に比べて作業性が悪く、コストが高くなるのを避け られない。

【００１５】 本考案の目的は、打ち抜かれた鋼板を反転させることなく順次積層していくだ けで、鋼板の返りがコイル用絶縁部に与える影響を少くして絶縁の弱点が生じる のを防止できるようにした回転電機用積層鉄心を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、所定の形状に打ち抜かれた打ち抜き鋼板を周縁部に打抜きによる返 りが存在する側の面を一方向に向けて整合させた状態で多数枚積層して構成した 積層体と、該積層体の少くともコイルが巻回される部分を覆うように形成された コイル用絶縁部とを備えた回転電機用積層鉄心に係わるものである。

【００１７】 本考案においては、積層体の積層方向の最端部に位置する鋼板の少くともコイ ル用絶縁部により覆われる部分の幅寸法を他の鋼板の同じ部分の幅寸法よりも小 さく設定して、積層体のコイル用絶縁部で覆われる部分の各コーナ部に段部を形 成するようにした。

【００１８】

【作用】

上記のように、最端部に積層される打ち抜き鋼板の少くともコイル用絶縁部で 被覆される部分の幅寸法を他の鋼板の幅寸法よりも小さく設定して、積層体のコ イル用絶縁部により覆われる部分の各コーナ部に段部を形成すると、コイル用絶 縁部により被覆される部分では、積層体の積層方向の一端側の各コーナ部に２つ のエッジが形成され、積層体の各コーナ部の面積が増大する。そのため積層体に 樹脂コーティングを施してコイル用絶縁部を形成する際、または積層体にボビン を一体成形してコイル用絶縁部を形成する際に、積層体の各コーナ部に樹脂が付 着し易くなり、コイル用絶縁部のコーナ部付近の厚さが薄くなったり、該コーナ 部にピンホールが生じたりするのを防ぐことができる。

【００１９】 また上記のように構成するとコイル用絶縁部の各コーナ部の断面の平均半径が 大きくなるため、巻線時にコイル用絶縁部に加わる面圧を低くして巻線時にコイ ル用絶縁部のコーナ部が破られるのを防ぐことができ、絶縁の信頼性を高めるこ とができる。

【００２０】

【実施例】

図１ないし図３は本考案の実施例を示したもので、図１（Ａ），（Ｂ）は多数 の鋼板を積層して構成した積層体１０の要部を示し、図２は積層体の断面を示し ている。また図３は積層体にコイル用絶縁部を形成して構成した鉄心の断面を示 している。

【００２１】 図１（Ａ），（Ｂ）において、１０は多数枚の鋼板を積層して構成した積層体 で、積層体１０は、環状に形成された継鉄部１０ａと、該継鉄部１０ａから突極 部１０ｂ，１０ｂ，…とを有し、突極部１０ｂ，１０ｂ，…相互間に巻線用のス ロット１０ｃ，１０ｃ，…が形成されている。各突極部１０ｂは放射方向に伸び る胴部１０b1と、該胴部１０b1の先端に形成された極片部１０b2とからなり、胴 部１０b1にコイルが巻回される。

【００２２】 積層体１０は、所定の形状に打ち抜かれた打ち抜き鋼板１１' ，１１，１１， …，１１''を、周縁部に打抜きによる返りｅが存在する側の面を上方に向けた状 態で多数枚積層してリベット１２によりかしめた構造を有し、継鉄部１０ａには 取付け孔１０ｄが形成されている。

【００２３】 本考案においては、積層体１０の少なくともコイルが巻回される部分を覆うよ うにコイル用絶縁部１３が設けられる。本実施例においては、積層体１０の突極 部１０ｂの積層面及び積層方向の両端面と、継鉄部１０ａの外周面と、継鉄部１ ０ａの積層方向端面の外周寄りの部分とを覆うように樹脂コーティングが施され て、図３に示したようにコイル用絶縁部１３が形成されている。

【００２４】 そして積層体１０の積層方向の両端に位置する鋼板１１' 及び１１''の少くと もコイル用絶縁部１３により覆われる部分の幅寸法が他の鋼板１１の該当部分の 幅寸法よりも小さく設定されて、積層体１０のコイル用絶縁部１３により覆われ る部分の各コーナ部に段部Ｄが形成されている。

【００２５】 更に詳述すると、最端部の鋼板１１' 及び１１''は、それぞれの突極部１０ｂ の胴部１０b1を構成する部分の幅寸法ｗ1 と、磁極部１０b2を構成する部分の幅 寸法ｗ2 と、継鉄部１０ａを構成する部分の幅寸法ｗ3 とが、それぞれ他の鋼板 １１，１１，…の該当部分の幅寸法よりも小さく設定されて、積層体１０のコイ ル用絶縁部１３により覆われる部分の各コーナ部（巻線用スロット１０ｃに臨む 各コーナ部）に段部Ｄが形成されている。

【００２６】 コイル用絶縁部１３により覆われる部分の幅寸法が他の鋼板の該当部分の幅寸 法よりも小さい鋼板１１' 及び１１''を打ち抜くため、鋼板の打ち抜きを行う加 工機には、鋼板１１を打ち抜く型と、鋼板１１´及び１１''とを打ち抜く型とを 用意しておく。

【００２７】 鋼板１１' ，１１，１１，…１１''はそれぞれの返りｅが生じた側の面を上方 に向けた状態で（打ち抜かれたままの状態で）順次積層されるため、積層体１０ のコイル巻回用絶縁部１３により覆われた部分の積層方向の上端側の各コーナ部 には、最上部に位置する鋼板１１''の返りｅとその下に位置する鋼板１１の返り ｅとの２つの返りが存在する。積層体１０の最下端に配置された鋼板１１' の返 りは積層体１０をリベットでかしめる際の圧力で押し潰されるため、最下端の鋼 板１１' の返りが、該鋼板１１' とその上の鋼板１１との間に隙間を形成するこ とは殆どない。

【００２８】 上記の実施例のように、積層体１０の積層方向の両端に位置する鋼板１１' 及 び１１''の少くともコイル用絶縁部１３により覆われる部分の幅寸法を他の鋼板 １１の該当部分の幅寸法よりも小さく設定して、積層体１０のコイル用絶縁部１ ３により覆われる部分の各コーナ部に段部Ｄを形成すると、積層体１０の絶縁部 １３により覆われる各コーナ部の表面積が大きくなり、該コーナ部に樹脂が付着 し易くなる。そのため積層体１０に樹脂コーティングを施してコイル用絶縁部１ ３を形成した際に、該絶縁部１３のコーナ部１３ａ，１３ａの厚みが薄くなった り、該コーナ部にピンホールが生じたりするのを防ぐことができる。

【００２９】 またコイル用絶縁部１３の各コーナ部の平均半径を大きくすることができるた め、巻線時にコイル用絶縁部１３の各コーナ部にかかる面圧を低くすることがで き、巻線時に作用する面圧によりコイル用絶縁部１３のコーナ部が破壊されて絶 縁の弱点が生じるのを防ぐことができる。

【００３０】 更に上記実施例のように構成すると、打ち抜かれた鋼板を順次積層していくだ けで積層体１０を構成することができ、最後の鋼板を反転させる必要がないため 、作業能率を向上させることができる。

【００３１】 上記の実施例においては、星形多極積層鉄心を例にとったが、両端に磁極部を を有するＩ字形の積層鉄心にも本考案を適用することができる。

【００３２】 上記の実施例では、鋼板の積層体をリベットでかしめるとしたが、従来技術の 項で述べた順送り積層法により、積層体１０を構成する鋼板を順次打ち抜きなが ら結合していく方法をとることもできる。

【００３３】 また上記の実施例では、コイル用絶縁部１３を樹脂コーティングにより形成す るとしたが、積層体１０に樹脂製ボビンを一体成形することによりコイル用絶縁 部１３を形成する場合や、積層体１０に２つ割りのボビンを嵌着してコイル用絶 縁部１３を形成する場合にも本考案を適用することができる。

【００３４】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、最端部に積層される打ち抜き鋼板の少くとも コイル用絶縁部で被覆される部分の幅寸法を他の鋼板の幅寸法よりも小さく設定 して、積層体のコイル用絶縁部により覆われる部分の各コーナ部に段部を形成す るようにしたので、積層体のコイル用絶縁部により覆われる部分の各コーナ部に ２つのエッジ部を形成して、積層体の各コーナ部の面積を増大させることができ る。そのため積層体に樹脂コーティングを施してコイル用絶縁部を形成する際、 または積層体にボビンを一体成形してコイル用絶縁部を形成する際に、積層体の 各コーナ部に樹脂が付着し易くすることができ、コイル用絶縁部のコーナ部付近 の厚さが薄くなったり、該コーナ部にピンホールが生じたりするのを防ぐことが できる。

【００３５】 また本考案によれば、コイル用絶縁部の各コーナ部の断面の平均半径を大きく することができるため、巻線時にコイル用絶縁部に加わる面圧を低くして巻線時 にコイル用絶縁部のコーナ部が破られるのを防ぐことができ、絶縁の信頼性を高 めることができる。

【００３６】 更に本考案によれば、鋼板の積層を行う際に特定の鋼板を反転させる必要がな いため、鋼板を積層する加工機の構造を複雑にすることなく、積層鉄心の製造を 能率良く行わせることができ、鉄心のコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本考案の実施例の要部を示した正面図
である。（Ｂ）は同実施例の要部の縦断面図である。

【図２】図１の実施例で用いる積層体の要部の横断面
を、鋼板の板厚を誇張して示した断面図である。

【図３】図１の実施例の要部の横断面を、鋼板の板厚を
誇張して示した断面図である。

【図４】（Ａ）は従来の積層鉄心の要部を示した正面図
である。（Ｂ）は（Ａ）の要部の縦断面図である。

【図５】図４の鉄心を構成する積層体の横断面図であ
る。

【図６】図４の鉄心の要部の横断面図である。

【図７】順送り積層法を説明するための断面図である。

【図８】従来の他の積層鉄心の要部の横断面図である。

【図９】従来の更に他の積層鉄心の要部の横断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 積層体 １１ 鋼板 １０ａ 継鉄部 １０ｂ 突極部 １０ｃ 巻線用スロット １１ 打ち抜き鋼板 １１' 最端部の鋼板 １１'' 最端部の鋼板 ｅ 鋼板の返り

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の形状に打ち抜かれた打ち抜き鋼板
   を、周縁部に打抜きによる返りが存在する側の面を同じ
   方向に向けた状態で多数枚積層して構成した積層体と、
   前記積層体の少くともコイルが巻回される部分を覆うよ
   うに形成されたコイル用絶縁部とを備えた回転電機用積
   層鉄心において、 前記積層体の積層方向の最端部に位置する鋼板の少くと
   も前記コイル用絶縁部により覆われる部分の幅寸法が他
   の鋼板の同じ部分の幅寸法よりも小さく設定されて、前
   記積層体のコイル用絶縁部で覆われる部分の各コーナ部
   に段部が形成されていることを特徴とする回転電機用積
   層鉄心。