JPH08331813A - 回転電機の回転子の製造方法 - Google Patents
回転電機の回転子の製造方法Info
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- JPH08331813A JPH08331813A JP7329327A JP32932795A JPH08331813A JP H08331813 A JPH08331813 A JP H08331813A JP 7329327 A JP7329327 A JP 7329327A JP 32932795 A JP32932795 A JP 32932795A JP H08331813 A JPH08331813 A JP H08331813A
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- coil conductor
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/06—Embedding prefabricated windings in machines
- H02K15/062—Windings in slots; salient pole windings
- H02K15/065—Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves
- H02K15/066—Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves inserted perpendicularly to the axis of the slots or inter-polar channels
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
- H02K13/04—Connections between commutator segments and windings
- H02K13/08—Segments formed by extensions of the winding
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
- Y10T29/49012—Rotor
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 略コ字形の上下コイル導体の接合作業性を向
上させる。 【解決手段】 プレートを複数枚積層して一体とした電
機子鉄心１２のスロットに、絶縁処理を施して下層コイ
ル導体１５と上層コイル導体１４を順次収容し、各コイ
ル導体の先端面１４ｄ、１５ｄを溶接した後に、電機子
鉄心１２の中央部に回転軸を嵌着する。先端面１４ｄ、
１５ｄの接合時には、回転軸が嵌着されていないため、
下層コイル導体１５を保持冷却する下導体冷却治具４６
の寸法及び熱容量を大きくしたものを用いることができ
るため、溶接時の冷却、保持が安定し、溶接の作業性が
向上するため、生産効率が向上する。また、下導体冷却
治具４６を回転自在に配設すると、電機子鉄心１２を回
動させながら順次溶接ができる。さらに、下導体冷却治
具４６内に冷却用液体を循環させる空間を設けて、冷却
用液体で冷却すると、溶接が安定する。
上させる。 【解決手段】 プレートを複数枚積層して一体とした電
機子鉄心１２のスロットに、絶縁処理を施して下層コイ
ル導体１５と上層コイル導体１４を順次収容し、各コイ
ル導体の先端面１４ｄ、１５ｄを溶接した後に、電機子
鉄心１２の中央部に回転軸を嵌着する。先端面１４ｄ、
１５ｄの接合時には、回転軸が嵌着されていないため、
下層コイル導体１５を保持冷却する下導体冷却治具４６
の寸法及び熱容量を大きくしたものを用いることができ
るため、溶接時の冷却、保持が安定し、溶接の作業性が
向上するため、生産効率が向上する。また、下導体冷却
治具４６を回転自在に配設すると、電機子鉄心１２を回
動させながら順次溶接ができる。さらに、下導体冷却治
具４６内に冷却用液体を循環させる空間を設けて、冷却
用液体で冷却すると、溶接が安定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電動機などの
回転電機の回転子の製造方法に関する。
回転電機の回転子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、スタータ等の小型直流電動機の回
転子は、回転軸が装着された電機子鉄心に対して、モー
ルド成形を含む整流子製造工程、電機子コイル巻装工
程、整流子組み付け工程、整流子片に電機子コイルを接
合する接合工程を順番に実施して製造される。一方、特
開昭６３−１９４５４１号公報は、回転軸に嵌められた
モールド樹脂筒（絶縁材）の表面に軸方向に伸びるブラ
シ接触部を部分的に埋め込み、且つ、モールド樹脂筒の
内部に周方向に傾斜しつつ軸方向へ延伸する内側導体を
埋め込み、ブラシ接触部の一端から径方向へ外側ライザ
部へ延設し、この外側ライザ部と電機子鉄心との間にて
これら両者から電気絶縁しつつ内側導体の一端から径方
向に内側ライザ部を延伸させてなる整流子片を開示して
いる。このようにすれば、コイルエンドを省略すること
ができる。
転子は、回転軸が装着された電機子鉄心に対して、モー
ルド成形を含む整流子製造工程、電機子コイル巻装工
程、整流子組み付け工程、整流子片に電機子コイルを接
合する接合工程を順番に実施して製造される。一方、特
開昭６３−１９４５４１号公報は、回転軸に嵌められた
モールド樹脂筒（絶縁材）の表面に軸方向に伸びるブラ
シ接触部を部分的に埋め込み、且つ、モールド樹脂筒の
内部に周方向に傾斜しつつ軸方向へ延伸する内側導体を
埋め込み、ブラシ接触部の一端から径方向へ外側ライザ
部へ延設し、この外側ライザ部と電機子鉄心との間にて
これら両者から電気絶縁しつつ内側導体の一端から径方
向に内側ライザ部を延伸させてなる整流子片を開示して
いる。このようにすれば、コイルエンドを省略すること
ができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の整流子片は、径大なライザ部を要するので、半径に
比例する整流子片の遠心力が従来より格段に増大し、そ
れを担持するモールド樹脂筒の負担が大きく、モータを
高速回転することができないという問題を内包する。ま
た、モールド樹脂筒中に整流子片すなわちブラシ接触部
及び内側導体の両方を径方向に二段に担持しなければな
らず、モールド樹脂筒の負担は従来の場合より一層過酷
となっている。また、ブラシとの摩擦部で発生した摩擦
熱を両ライザ部まで伝達する必要があるので、ブラシ接
触部や内側軸方向導体部を支持するモールド樹脂筒はか
なりの高温となってしまう。さらに、内側導体を周方向
に斜設しなければならないので、モールド樹脂筒の軸方
向長を短縮できない不具合がある。
報の整流子片は、径大なライザ部を要するので、半径に
比例する整流子片の遠心力が従来より格段に増大し、そ
れを担持するモールド樹脂筒の負担が大きく、モータを
高速回転することができないという問題を内包する。ま
た、モールド樹脂筒中に整流子片すなわちブラシ接触部
及び内側導体の両方を径方向に二段に担持しなければな
らず、モールド樹脂筒の負担は従来の場合より一層過酷
となっている。また、ブラシとの摩擦部で発生した摩擦
熱を両ライザ部まで伝達する必要があるので、ブラシ接
触部や内側軸方向導体部を支持するモールド樹脂筒はか
なりの高温となってしまう。さらに、内側導体を周方向
に斜設しなければならないので、モールド樹脂筒の軸方
向長を短縮できない不具合がある。
【０００４】上述の問題に鑑み、本発明者は、直流電動
機の電機子鉄心の外周面に形成されたスロットに収容さ
れスロットの両端開口部から両端が突出するコイル片
と、このコイル片と電気的に接続され電機子鉄心の端面
に沿って回転軸側へ延設される一対のコイル端部とから
なる半ターンの略コ字形のコイル導体を形成し、各スロ
ットに上記コイル導体を上下一対挿入し上側コイル導体
のコイル端部の末端部を所定角離れた下側コイル導体の
コイル端部の末端部に接合して電機子コイルを構成した
電機子を開発した。
機の電機子鉄心の外周面に形成されたスロットに収容さ
れスロットの両端開口部から両端が突出するコイル片
と、このコイル片と電気的に接続され電機子鉄心の端面
に沿って回転軸側へ延設される一対のコイル端部とから
なる半ターンの略コ字形のコイル導体を形成し、各スロ
ットに上記コイル導体を上下一対挿入し上側コイル導体
のコイル端部の末端部を所定角離れた下側コイル導体の
コイル端部の末端部に接合して電機子コイルを構成した
電機子を開発した。
【０００５】そして、本発明者は、図１０に示すよう
に、上下コイル導体１４、１５を挿入するためのスロッ
トを備えた電機子鉄心１２と電機子鉄心１２の中心に装
着された回転軸１１とを予め一体としたロータを用意
し、これに上記の上下一対のコイル導体１４、１５を挿
入したのち、各上下コイル導体１４、１５の先端面１４
ｄ、１５ｄを接合することにより電機子コイル１３を構
成しようとした。
に、上下コイル導体１４、１５を挿入するためのスロッ
トを備えた電機子鉄心１２と電機子鉄心１２の中心に装
着された回転軸１１とを予め一体としたロータを用意
し、これに上記の上下一対のコイル導体１４、１５を挿
入したのち、各上下コイル導体１４、１５の先端面１４
ｄ、１５ｄを接合することにより電機子コイル１３を構
成しようとした。
【０００６】しかしながら、この技術では、回転軸１１
が上下コイル導体１４、１５の接合部である先端面１４
ｄ、１５ｄの近傍に存在するため、電機子鉄心１２に予
め回転軸１１を装着した状態で上下コイル導体１４、１
５の先端面１４ｄ、１５ｄを接合しようとすると、接合
作業の作業スペースを広く取ることができない。また、
この接合を、図１０に示すように溶接トーチ４７を用い
た溶接で実施する場合、接合部近傍に接合部を冷却、保
持する保持冷却治具３１を配設した状態で溶接作業を実
施することとなる。従って、電機子鉄心１２に回転軸１
１が装着されていると、接合部内側に配設されるこの保
持冷却治具３１を、溶接を確実に行うために十分な形状
（特に、肉厚）とすることが不可能となり、治具の強
度、保持力の確保、冷却効果、寿命の各項目に関して不
具合を生ずることとなる。
が上下コイル導体１４、１５の接合部である先端面１４
ｄ、１５ｄの近傍に存在するため、電機子鉄心１２に予
め回転軸１１を装着した状態で上下コイル導体１４、１
５の先端面１４ｄ、１５ｄを接合しようとすると、接合
作業の作業スペースを広く取ることができない。また、
この接合を、図１０に示すように溶接トーチ４７を用い
た溶接で実施する場合、接合部近傍に接合部を冷却、保
持する保持冷却治具３１を配設した状態で溶接作業を実
施することとなる。従って、電機子鉄心１２に回転軸１
１が装着されていると、接合部内側に配設されるこの保
持冷却治具３１を、溶接を確実に行うために十分な形状
（特に、肉厚）とすることが不可能となり、治具の強
度、保持力の確保、冷却効果、寿命の各項目に関して不
具合を生ずることとなる。
【０００７】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、上下コイル導体の接合作業性を向上する方
法を提供することを目的とする。
ものであり、上下コイル導体の接合作業性を向上する方
法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１の回
転子の製造方法は、スロット内に収納されたスロットの
両端から突出するコイル片とその両端から電機子鉄心の
回転軸に向かって所定の角度をなして電気的に接続され
た一対のコイル端部とからなる下層コイル導体と下層コ
イル導体と絶縁された上層コイル導体とを、下層コイル
導体のコイル端部の径方向内端部と所定角離れた上層コ
イル導体のコイル端部の径方向内端部とを電気的に接合
する接合工程を行って電機子コイルを形成し、その後
に、前記電機子鉄心の中央部に回転軸を嵌着する。従っ
て、上層コイル導体と下層コイル導体の各径方向内端部
を電気的に接合する接合工程を行う際には、接合部分よ
り径方向内側方向には、回転軸が存在しないため、回転
軸が装着される部位に、接合部分の近傍を保持し、かつ
接合時の接合部近傍の冷却のための治具を配置させるこ
とができるため、保持、冷却のための治具の寸法を大き
く、またその熱容量を大きくしたものを用いることがで
きる。この結果、接合の作業性が向上し、接合部分を確
実に接合させることができ、不良品の発生を低下させる
ことができ、生産効率を上げることができる。
転子の製造方法は、スロット内に収納されたスロットの
両端から突出するコイル片とその両端から電機子鉄心の
回転軸に向かって所定の角度をなして電気的に接続され
た一対のコイル端部とからなる下層コイル導体と下層コ
イル導体と絶縁された上層コイル導体とを、下層コイル
導体のコイル端部の径方向内端部と所定角離れた上層コ
イル導体のコイル端部の径方向内端部とを電気的に接合
する接合工程を行って電機子コイルを形成し、その後
に、前記電機子鉄心の中央部に回転軸を嵌着する。従っ
て、上層コイル導体と下層コイル導体の各径方向内端部
を電気的に接合する接合工程を行う際には、接合部分よ
り径方向内側方向には、回転軸が存在しないため、回転
軸が装着される部位に、接合部分の近傍を保持し、かつ
接合時の接合部近傍の冷却のための治具を配置させるこ
とができるため、保持、冷却のための治具の寸法を大き
く、またその熱容量を大きくしたものを用いることがで
きる。この結果、接合の作業性が向上し、接合部分を確
実に接合させることができ、不良品の発生を低下させる
ことができ、生産効率を上げることができる。
【０００９】請求項２では、電機子鉄心の中心に、下層
コイル導体を保持するとともに自転自在に配設される冷
却治具を備えている。従って、接合工程において、電機
子鉄心を、回転可能に保持するとき、同時に、冷却治具
によって溶接予定領域の径方向内側で下層コイル導体を
保持することによって、電機子鉄心の回動位置に関係な
く常に下層コイル導体を保持、冷却することができるた
め、上下コイル導体の接続部の接合予定領域に近接して
溶接機の溶接トーチの先端を近接配置しておくことで、
溶接トーチにより溶接予定領域を溶接する溶接工程と、
電機子鉄心を所定角度回動させる回動工程とを単純に繰
り返すだけで、次々に各溶接予定領域の溶接を行うこと
ができる。この結果、各溶接要請領域の溶接を短時間で
終了することができ、生産効率が向上する。
コイル導体を保持するとともに自転自在に配設される冷
却治具を備えている。従って、接合工程において、電機
子鉄心を、回転可能に保持するとき、同時に、冷却治具
によって溶接予定領域の径方向内側で下層コイル導体を
保持することによって、電機子鉄心の回動位置に関係な
く常に下層コイル導体を保持、冷却することができるた
め、上下コイル導体の接続部の接合予定領域に近接して
溶接機の溶接トーチの先端を近接配置しておくことで、
溶接トーチにより溶接予定領域を溶接する溶接工程と、
電機子鉄心を所定角度回動させる回動工程とを単純に繰
り返すだけで、次々に各溶接予定領域の溶接を行うこと
ができる。この結果、各溶接要請領域の溶接を短時間で
終了することができ、生産効率が向上する。
【００１０】請求項３では、冷却治具内に、冷却用液体
を循環させるための空間を形成されているため、冷却治
具の冷却効果が大幅に増大する。また、冷却治具を常に
低温に維持することができるため、接合状態を均一化す
ることができ、接合不良の発生を低減することができ
る。また、冷却治具の寿命を延長させることもできる。
を循環させるための空間を形成されているため、冷却治
具の冷却効果が大幅に増大する。また、冷却治具を常に
低温に維持することができるため、接合状態を均一化す
ることができ、接合不良の発生を低減することができ
る。また、冷却治具の寿命を延長させることもできる。
【００１１】請求項４では、薄い鋼板から略円盤状にプ
レスマシンで打ち抜き加工されたプレートを複数枚積層
して一体として前記電機子鉄心を形成し、この電機子鉄
心に下層コイル導体との電気的絶縁を確保するための絶
縁処理を施した後に、スロット内にスロットの両端から
突出するコイル片とその両端から電機子鉄心の回転軸に
向かって所定の角度をなして延設された１対のコイル端
部とからなる下層コイル導体を収容し、下層コイル導体
と電気的絶縁を確保しつつ下層コイル導体と同様の上層
コイル導体をスロット内に収容し、下層コイル導体のコ
イル端部の径方向内端部と所定角離れた上層コイル導体
のコイル端部の径方向内端部とを電気的に接合する接合
工程を行って電機子コイルを形成し、その後に、前記電
機子鉄心の中央部に回転軸を嵌着する。
レスマシンで打ち抜き加工されたプレートを複数枚積層
して一体として前記電機子鉄心を形成し、この電機子鉄
心に下層コイル導体との電気的絶縁を確保するための絶
縁処理を施した後に、スロット内にスロットの両端から
突出するコイル片とその両端から電機子鉄心の回転軸に
向かって所定の角度をなして延設された１対のコイル端
部とからなる下層コイル導体を収容し、下層コイル導体
と電気的絶縁を確保しつつ下層コイル導体と同様の上層
コイル導体をスロット内に収容し、下層コイル導体のコ
イル端部の径方向内端部と所定角離れた上層コイル導体
のコイル端部の径方向内端部とを電気的に接合する接合
工程を行って電機子コイルを形成し、その後に、前記電
機子鉄心の中央部に回転軸を嵌着する。
【００１２】従って、上記請求項１と同様に、上層コイ
ル導体と下層コイル導体の各径方向内端部を電気的に接
合する接合工程を行う際には、接合部分より径方向内側
方向には、回転軸が存在しない。このため、回転軸が装
着される部位に、接合部分の近傍を保持し、また接合時
の接合部近傍の冷却のための治具を配置させることがで
きるため、保持、冷却のための治具の寸法を大きく、ま
たその熱容量を大きくしたものを用いることができる。
この結果、接合の作業性が向上し、接合部分を確実に接
合させることができ、不良品の発生を低下させることが
できる。生産効率を上げることができる。
ル導体と下層コイル導体の各径方向内端部を電気的に接
合する接合工程を行う際には、接合部分より径方向内側
方向には、回転軸が存在しない。このため、回転軸が装
着される部位に、接合部分の近傍を保持し、また接合時
の接合部近傍の冷却のための治具を配置させることがで
きるため、保持、冷却のための治具の寸法を大きく、ま
たその熱容量を大きくしたものを用いることができる。
この結果、接合の作業性が向上し、接合部分を確実に接
合させることができ、不良品の発生を低下させることが
できる。生産効率を上げることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に本発明を図に示す実施例に基
づいて説明する。図１は、本実施例の直流電動機の回転
子１を示す。図１の回転子１において、１１は回転軸、
１２は電機子鉄心、１３は上層コイル導体１４と下層コ
イル導体１５とからなる電機子コイル、２１、２２、２
３は絶縁プレートである。
づいて説明する。図１は、本実施例の直流電動機の回転
子１を示す。図１の回転子１において、１１は回転軸、
１２は電機子鉄心、１３は上層コイル導体１４と下層コ
イル導体１５とからなる電機子コイル、２１、２２、２
３は絶縁プレートである。
【００１４】電機子鉄心（コア）１２は、薄い鋼板から
略円盤状にプレスマシンで打ち抜き加工されたプレート
を複数枚積層し、打ち出し等によって一体としてある。
電機子鉄心１２の外周には、図２に示すように、電機子
コイル１３を収容するための多数のスロット１２ａが軸
方向に形成され、各スロット１２ａの両側には、スロッ
ト１２ａの開口を防ぎ、電機子コイル１３を固定するた
めの突起１２ｂが同じく軸方向に設けられている。スロ
ット１２ａの中心側と外周側には、電機子コイル１３の
下層コイル導体１５と上層コイル導体１４がそれぞれ収
容される。
略円盤状にプレスマシンで打ち抜き加工されたプレート
を複数枚積層し、打ち出し等によって一体としてある。
電機子鉄心１２の外周には、図２に示すように、電機子
コイル１３を収容するための多数のスロット１２ａが軸
方向に形成され、各スロット１２ａの両側には、スロッ
ト１２ａの開口を防ぎ、電機子コイル１３を固定するた
めの突起１２ｂが同じく軸方向に設けられている。スロ
ット１２ａの中心側と外周側には、電機子コイル１３の
下層コイル導体１５と上層コイル導体１４がそれぞれ収
容される。
【００１５】各コイル導体１４、１５は、図３（ａ）に
示すように、おおよそ厚さが１ｍｍより厚い銅板をプレ
ス打ち抜きによって得られた展開体１３Ａを、図３
（ｂ）に示すように、末端部１３ｃをコイル端部１３ｂ
に対して約９０°折り曲げ加工し、さらに、コイル端部
１３ｂをコイル片部１３ａに対して逆向きに約９０°そ
れぞれ折り曲げ加工して図３（ｃ）に示すように、略コ
字状に形成したものである。展開体１３Ａにおいて、コ
イル端部１３ｂは、コイル片部１３ａの両端からコイル
片部１３ａに対して角度θｂをなして設けられ、末端部
１３ｃは、コイル端部１３ｂに対して角度θｃを成して
設けられている。
示すように、おおよそ厚さが１ｍｍより厚い銅板をプレ
ス打ち抜きによって得られた展開体１３Ａを、図３
（ｂ）に示すように、末端部１３ｃをコイル端部１３ｂ
に対して約９０°折り曲げ加工し、さらに、コイル端部
１３ｂをコイル片部１３ａに対して逆向きに約９０°そ
れぞれ折り曲げ加工して図３（ｃ）に示すように、略コ
字状に形成したものである。展開体１３Ａにおいて、コ
イル端部１３ｂは、コイル片部１３ａの両端からコイル
片部１３ａに対して角度θｂをなして設けられ、末端部
１３ｃは、コイル端部１３ｂに対して角度θｃを成して
設けられている。
【００１６】これによって、コイル片部１３ａは、両端
が露出してスロット１２ａ内に配され、コイル端部１３
ｂは、その両端から電機子鉄心１２の軸心へ向かって所
定の角度θｂをなして延設されて、図４に示すように、
電機子鉄心１２の軸心に対してそれぞれ角度θｂだけず
れた方向を指向したサーフェイス型の整流子を構成す
る。なお、各角度θｂは、上層コイル導体１４と下層コ
イル導体１５においてそれぞれ別途設定されている。
が露出してスロット１２ａ内に配され、コイル端部１３
ｂは、その両端から電機子鉄心１２の軸心へ向かって所
定の角度θｂをなして延設されて、図４に示すように、
電機子鉄心１２の軸心に対してそれぞれ角度θｂだけず
れた方向を指向したサーフェイス型の整流子を構成す
る。なお、各角度θｂは、上層コイル導体１４と下層コ
イル導体１５においてそれぞれ別途設定されている。
【００１７】以下、回転子１の電機子コイル１３の組み
付け工程を図５に基づいて説明する。なお、図５では、
多数のスロット１２ａのうち１スロットについてのみを
図示してあり、他のスロットおよび電機子コイル１３に
ついては図示を省略してある。
付け工程を図５に基づいて説明する。なお、図５では、
多数のスロット１２ａのうち１スロットについてのみを
図示してあり、他のスロットおよび電機子コイル１３に
ついては図示を省略してある。
【００１８】電機子鉄心１２と下層コイル導体１５との
絶縁を確保するために、電機子鉄心１２の軸方向の両端
部に絶縁プレート２１を装着し、各スロット１２ａにス
ロット数と同数の絶縁用のスロットインシュ１７を装着
する。この絶縁工程は樹脂などを用いた粉体塗装などに
よって実施してもよい。次に、各スロット１２ａのスロ
ットインシュ１７の上層にスロット数と同数の略コ字状
の下層コイル導体１５を装着する。
絶縁を確保するために、電機子鉄心１２の軸方向の両端
部に絶縁プレート２１を装着し、各スロット１２ａにス
ロット数と同数の絶縁用のスロットインシュ１７を装着
する。この絶縁工程は樹脂などを用いた粉体塗装などに
よって実施してもよい。次に、各スロット１２ａのスロ
ットインシュ１７の上層にスロット数と同数の略コ字状
の下層コイル導体１５を装着する。
【００１９】次に、上下コイル導体１４、１５間の絶縁
を確保するために、絶縁プレート２２を電機子鉄心１２
の両端の下層コイル導体１５のコイル端部１５ｂの表面
に装着し、各スロット１２ａ内の下層コイル導体１５の
上層にスロット数と同数の絶縁用のスロットインシュ１
８を装着する。次に、スロット１２ａ内のスロットイン
シュ１８の上層にスロット数と同数の略コ字状の上層コ
イル導体１４を装着する。この結果、上層コイル導体１
４の末端部１４ｃ及びコイル端部１４ｂの末端部１４ｃ
近傍は、所定数だけずれた下層コイル導体１５の末端部
１５ｃ及びコイル端部１５ｂの末端部１５ｃ近傍と重な
ることになる。
を確保するために、絶縁プレート２２を電機子鉄心１２
の両端の下層コイル導体１５のコイル端部１５ｂの表面
に装着し、各スロット１２ａ内の下層コイル導体１５の
上層にスロット数と同数の絶縁用のスロットインシュ１
８を装着する。次に、スロット１２ａ内のスロットイン
シュ１８の上層にスロット数と同数の略コ字状の上層コ
イル導体１４を装着する。この結果、上層コイル導体１
４の末端部１４ｃ及びコイル端部１４ｂの末端部１４ｃ
近傍は、所定数だけずれた下層コイル導体１５の末端部
１５ｃ及びコイル端部１５ｂの末端部１５ｃ近傍と重な
ることになる。
【００２０】次に、上下コイル導体１４、１５の末端部
１４ｃ、１５ｃの先端面１４ｄ、１５ｄの接合を行う。
この接合工程のためのＴＩＧ溶接装置１００を図６に示
す。図６において、４０はベース、４１はモータ、４２
は減速機、４３はワーク下側保持具でワークを回転駆動
させる。４４はワーク上側保持具でワークを保持しなが
ら、ワーク下側保持具４３の回転に追従する。
１４ｃ、１５ｃの先端面１４ｄ、１５ｄの接合を行う。
この接合工程のためのＴＩＧ溶接装置１００を図６に示
す。図６において、４０はベース、４１はモータ、４２
は減速機、４３はワーク下側保持具でワークを回転駆動
させる。４４はワーク上側保持具でワークを保持しなが
ら、ワーク下側保持具４３の回転に追従する。
【００２１】４５はアースを兼ねた上導体冷却治具で、
先端面１４ｄ、１５ｄの近傍まで上導体冷却治具４５で
覆うことによって先端面１４ｄ、１５ｄ以外の末端部１
４ｃ、１５ｃの溶融を防止する作用がある。４６は下導
体冷却治具で下層コイル導体１５の末端部１５ｃの内側
に配置され、下層コイル導体１５の末端部１５ｃを外周
側へ押し拡げることで、上下コイル導体１４、１５の末
端部１４ｃ、１５ｃの隙間を無くし、被溶接箇所を保持
し、また、接合部である先端面１４ｄ、１５ｄ以外の末
端部１４ｃ、１５ｃの溶融を防止する作用も合わせ持
つ。
先端面１４ｄ、１５ｄの近傍まで上導体冷却治具４５で
覆うことによって先端面１４ｄ、１５ｄ以外の末端部１
４ｃ、１５ｃの溶融を防止する作用がある。４６は下導
体冷却治具で下層コイル導体１５の末端部１５ｃの内側
に配置され、下層コイル導体１５の末端部１５ｃを外周
側へ押し拡げることで、上下コイル導体１４、１５の末
端部１４ｃ、１５ｃの隙間を無くし、被溶接箇所を保持
し、また、接合部である先端面１４ｄ、１５ｄ以外の末
端部１４ｃ、１５ｃの溶融を防止する作用も合わせ持
つ。
【００２２】４７はタングステン電極、冷却水循環路、
シールドガスノズルから構成される溶接トーチであっ
て、ベース４０に保持され、先端部の位置、姿勢等は可
変となっており、接合部の形状、回転速度、アーク出力
等により適宜調整される。４８は溶接トーチ４７の先端
から放出されるアークであり、その熱エネルギによって
先端面１４ｄ、１５ｄが溶融、結合される。
シールドガスノズルから構成される溶接トーチであっ
て、ベース４０に保持され、先端部の位置、姿勢等は可
変となっており、接合部の形状、回転速度、アーク出力
等により適宜調整される。４８は溶接トーチ４７の先端
から放出されるアークであり、その熱エネルギによって
先端面１４ｄ、１５ｄが溶融、結合される。
【００２３】１０１は溶接コントローラでアーク４８の
オン・オフ、アーク４８の出力制御を行う。１０２はコ
ンピュータ又はシーケンサで溶接機全体の制御、ワーク
の脱着、ワークの回転とアークの制御のシーケンス制御
を行う。１０３はモータ制御ユニットでモータ４１のオ
ン・オフ、モータ速度を制御する。１０４はシールドガ
ス供給装置で溶接状態を安定させるためのシールドガス
を供給する。１０５は高周波発生装置で溶接に必要な高
周波を発生させる。１０６は冷却水供給装置で溶接トー
チ４７内部の冷却水を循環させる。１１０は電源装置で
ある。
オン・オフ、アーク４８の出力制御を行う。１０２はコ
ンピュータ又はシーケンサで溶接機全体の制御、ワーク
の脱着、ワークの回転とアークの制御のシーケンス制御
を行う。１０３はモータ制御ユニットでモータ４１のオ
ン・オフ、モータ速度を制御する。１０４はシールドガ
ス供給装置で溶接状態を安定させるためのシールドガス
を供給する。１０５は高周波発生装置で溶接に必要な高
周波を発生させる。１０６は冷却水供給装置で溶接トー
チ４７内部の冷却水を循環させる。１１０は電源装置で
ある。
【００２４】以上の構成からなるＴＩＧ溶接装置１００
による接合工程は、図７に示すように、次のように行わ
れる。上層コイル導体１４及び下層コイル導体１５等が
スロット１２ａ内に装着されたワークを、ワーク下側保
持具４３内に保持し、さらに上導体冷却治具４５及び下
導体冷却治具４６をワークに保持接触させて、上層コイ
ル導体１４と下層コイル導体１５の各末端部１４ｃ、１
５ｃを概ね接触させる。ワークを上導体冷却治具４５、
下導体冷却治具４６及びワーク下側保持具４３とともに
一体に、減速機４２を介してモータ４１によって所定の
回転速度で駆動させて、末端部１４ｃ、１５ｃの先端面
１４ｄ、１５ｄにてＴＩＧ（タングステン、イナート、
ガス）溶接により連続溶接する。
による接合工程は、図７に示すように、次のように行わ
れる。上層コイル導体１４及び下層コイル導体１５等が
スロット１２ａ内に装着されたワークを、ワーク下側保
持具４３内に保持し、さらに上導体冷却治具４５及び下
導体冷却治具４６をワークに保持接触させて、上層コイ
ル導体１４と下層コイル導体１５の各末端部１４ｃ、１
５ｃを概ね接触させる。ワークを上導体冷却治具４５、
下導体冷却治具４６及びワーク下側保持具４３とともに
一体に、減速機４２を介してモータ４１によって所定の
回転速度で駆動させて、末端部１４ｃ、１５ｃの先端面
１４ｄ、１５ｄにてＴＩＧ（タングステン、イナート、
ガス）溶接により連続溶接する。
【００２５】このように、先端面１４ｄ、１５ｄの接合
工程では、回転軸１１は電機子鉄心１２に装着されてい
ないため、下導体冷却治具４６の形状及び寸法が、回転
軸１１に規制されることがなく、形状の選択の自由度が
増す。このため、下導体冷却治具４６自体の容積を大き
くすることができ、それによって、冷却効果を増加させ
ることができる。
工程では、回転軸１１は電機子鉄心１２に装着されてい
ないため、下導体冷却治具４６の形状及び寸法が、回転
軸１１に規制されることがなく、形状の選択の自由度が
増す。このため、下導体冷却治具４６自体の容積を大き
くすることができ、それによって、冷却効果を増加させ
ることができる。
【００２６】上下コイル導体１４、１５の両端に関し
て、上記の接合作業を施した後、突起１２ｂを図２の破
線のように加締めて、各コイル導体１４、１５を電機子
鉄心１２に固定して、その後、必要に応じて、絶縁部材
２３および補強部材２４等を装着して、図８に示すよう
な電機子コイル１３が収納された電機子鉄心１２を完成
し、さらに、電機子鉄心１２の中心孔１２ｂに回転軸１
１を圧入装着して図１に示すような回転子１を製造す
る。
て、上記の接合作業を施した後、突起１２ｂを図２の破
線のように加締めて、各コイル導体１４、１５を電機子
鉄心１２に固定して、その後、必要に応じて、絶縁部材
２３および補強部材２４等を装着して、図８に示すよう
な電機子コイル１３が収納された電機子鉄心１２を完成
し、さらに、電機子鉄心１２の中心孔１２ｂに回転軸１
１を圧入装着して図１に示すような回転子１を製造す
る。
【００２７】図９に本発明の他の実施例を示す。この実
施例では、下導体冷却治具４６に冷却液体を通過させる
ための液通路４６ａを形成してある。この液通路４６ａ
は、下導体冷却治具４６の強度を確保できる範囲内で任
意の形状を設定することができる。図９（ａ）では、単
純な空洞を形成した液通路４６ａを示しているが、図９
（ｂ）、図９（ｃ）では、冷却液体の流入側と流出側と
が明確に設定できるような通路となっており、液通路４
６ａ内を円滑に通過できるようになっている。
施例では、下導体冷却治具４６に冷却液体を通過させる
ための液通路４６ａを形成してある。この液通路４６ａ
は、下導体冷却治具４６の強度を確保できる範囲内で任
意の形状を設定することができる。図９（ａ）では、単
純な空洞を形成した液通路４６ａを示しているが、図９
（ｂ）、図９（ｃ）では、冷却液体の流入側と流出側と
が明確に設定できるような通路となっており、液通路４
６ａ内を円滑に通過できるようになっている。
【００２８】上記第１実施例においては、上層コイル導
体１４および下層コイル導体１５をなす電機子コイル１
３を、コイル片部１３ａ、コイル端部１３ｂ、末端部１
３ｃを一体に形成しているが、コイル片部１３ａ、コイ
ル端部１３ｂを溶接等で電気的に接続してもよい。ま
た、第１実施例においては、電機子コイル１３は、それ
ぞれコイル片部１３ａ、コイル端部１３ｂ、末端部１３
ｃを形成した後に、電機子鉄心１２のスロット１２ａに
挿入しているが、電機子鉄心１２のスロット１２ａに直
線状のコイルを挿入し、コイル挿入後、端部を折り曲げ
て、コイル端部１３ｂ、末端部１３ｃを形成するように
してもよい。
体１４および下層コイル導体１５をなす電機子コイル１
３を、コイル片部１３ａ、コイル端部１３ｂ、末端部１
３ｃを一体に形成しているが、コイル片部１３ａ、コイ
ル端部１３ｂを溶接等で電気的に接続してもよい。ま
た、第１実施例においては、電機子コイル１３は、それ
ぞれコイル片部１３ａ、コイル端部１３ｂ、末端部１３
ｃを形成した後に、電機子鉄心１２のスロット１２ａに
挿入しているが、電機子鉄心１２のスロット１２ａに直
線状のコイルを挿入し、コイル挿入後、端部を折り曲げ
て、コイル端部１３ｂ、末端部１３ｃを形成するように
してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製造された直流電動機の回転子を
示す軸方向断面図である。
示す軸方向断面図である。
【図２】本発明による製造過程における電機子鉄心の形
状を示す部分平面図である。
状を示す部分平面図である。
【図３】本発明の製造方法において使用されるコイル導
体を示し、（ａ）はコイル導体の展開体を示す展開図、
（ｂ）はコイル導体の成形過程図、（ｃ）はコイル導体
の成形完了斜視図である。
体を示し、（ａ）はコイル導体の展開体を示す展開図、
（ｂ）はコイル導体の成形過程図、（ｃ）はコイル導体
の成形完了斜視図である。
【図４】本発明による製造過程における電機子鉄心とコ
イル導体のコイル端部との関係を示す電機子鉄心の平面
図である。
イル導体のコイル端部との関係を示す電機子鉄心の平面
図である。
【図５】本発明の製造方法を説明するための電機子鉄心
とコイル導体その他の組み付け図である。
とコイル導体その他の組み付け図である。
【図６】本発明の製造方法においてコイル導体の先端面
の接合を行うための溶接装置を示す概略構成図である。
の接合を行うための溶接装置を示す概略構成図である。
【図７】本発明の製造方法における溶接装置によるコイ
ル導体の先端面の接合を説明するための部分構成図であ
る。
ル導体の先端面の接合を説明するための部分構成図であ
る。
【図８】本発明の製造方法における溶接装置によるコイ
ル導体の先端面の接合を完了した電機子鉄心を示す断面
図である。
ル導体の先端面の接合を完了した電機子鉄心を示す断面
図である。
【図９】本発明の他の実施例によるコイル導体の接合を
説明するための溶接装置及び電機子鉄心を示す部分構成
図である。
説明するための溶接装置及び電機子鉄心を示す部分構成
図である。
【図１０】本発明前の開発における製造方法によるコイ
ル導体の接合を説明するための溶接装置及び電機子鉄心
を示す部分構成図である。
ル導体の接合を説明するための溶接装置及び電機子鉄心
を示す部分構成図である。
１ 回転子（回転電機の回転子） １１ 回転軸 １２ 電機子鉄心 １２ａ スロット １３ 電機子コイル １３ａ コイル片 １３ｂ コイル端部 １３ｃ 末端部（径方向内端部） １４ 上層コイル導体 １５ 下層コイル導体 ４６ 下導体冷却治具 ４６ａ 液通路（空間） ４７ 溶接トーチ １００ ＴＩＧ溶接層（溶接機）
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のスロット内に収納され前記スロッ
トの両端から突出するコイル片と、これらコイル片の両
端から径方向内側に延びる一対のコイル端部とを有する
上層および下層コイル導体を備えた電機子鉄心を準備
し、 前記下層コイル導体のコイル端部の径方向内端部と所定
角離れた前記上層コイル導体のコイル端部の径方向内端
部とを電気的に接合する接合工程を行って前記電機子コ
イルを形成し、 その後に、前記電機子鉄心の中央部に回転軸を嵌着する
ことを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。 - 【請求項２】 前記電機子鉄心の中央にに、前記下層コ
イル導体のコイル端部の径方向内端部を保持するととも
に自転自在に配設される冷却治具を備え、 前記下層コイル導体の前記径方向内端部と前記上層コイ
ル導体の前記径方向内端部との前記接合工程は、 前記電機子鉄心を回転可能に保持し、前記上下コイル導
体の接続部の接合予定領域に近接して溶接機の溶接トー
チの先端を近接配置し、 その後、前記溶接トーチに近接する前記上下コイル導体
を接地しつ前記溶接トーチにより前記溶接予定領域を溶
接する溶接工程と、 前記溶接終了後、前記電機子鉄心を所定角度回動させる
回動工程とを実施し、 その後、前記溶接工程及び前記回動工程を順次実施する
工程であることを特徴とする請求項１記載の回転電機の
回転子の製造方法。 - 【請求項３】 前記冷却治具内に、冷却用液体を循環さ
せるための空間を形成したことを特徴とする請求項２記
載の回転電機の回転子の製造方法。 - 【請求項４】 略円柱形状の電機子鉄心の外周面に形成
された複数のスロットにそれぞれ絶縁して収容され前記
スロットの両端から突出するコイル片と前記コイル片の
両端から前記電機子鉄心の軸芯に向かって所定の角度を
なして延設された１対のコイル端部とからなり互いに絶
縁して前記スロット内に配された上層コイル導体及び下
層コイル導体を有し、 前記下層コイル導体のコイル端部の径方向内端部と所定
角離れた前記上層コイル導体のコイル端部の径方向内端
部とが電気的に接続されて電機子コイルを形成する回転
電機の回転子の製造方法であって、 薄い鋼板から略円盤状にプレスマシンで打ち抜き加工さ
れたプレートを複数枚積層して一体として前記電機子鉄
心を形成し、 この電機子鉄心に前記下層コイル導体との電気的絶縁を
確保するための絶縁処理を施した後に前記スロット内に
前記下層コイル導体を収容し、 前記下層コイル導体と電気的絶縁を確保しつつ前記上層
コイル導体を前記スロット内に収容し、 前記下層コイル導体のコイル端部の径方向内端部と所定
角離れた前記上層コイル導体のコイル端部の径方向内端
部とを接合する接合工程を行って前記電機子コイルを形
成し、 その後に、前記電機子鉄心の中央部に回転軸を嵌着する
ことを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32932795A JP3541534B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-12-18 | 回転電機の回転子の製造方法 |
| US08/610,065 US5745977A (en) | 1995-03-27 | 1996-02-29 | Method of manufacturing rotary electric machine |
| CN96103385A CN1041154C (zh) | 1995-03-27 | 1996-03-27 | 制造旋转电机的方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-68234 | 1995-03-27 | ||
| JP6823495 | 1995-03-27 | ||
| JP32932795A JP3541534B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-12-18 | 回転電機の回転子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08331813A true JPH08331813A (ja) | 1996-12-13 |
| JP3541534B2 JP3541534B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=26409454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32932795A Expired - Fee Related JP3541534B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-12-18 | 回転電機の回転子の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5745977A (ja) |
| JP (1) | JP3541534B2 (ja) |
| CN (1) | CN1041154C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019033595A (ja) * | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 東芝産業機器システム株式会社 | 鉄心の製造装置、鉄心の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154950A (en) * | 1997-03-06 | 2000-12-05 | Denso Corporation | Rotor production method including assembling a slot insulator and coil trunk into a set prior to insertion into an armature core |
| JP3201397B2 (ja) | 1999-03-30 | 2001-08-20 | 株式会社デンソー | 回転電機の製造方法 |
| JP3104700B1 (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-30 | 株式会社デンソー | 回転電機の巻線接合方法および装置 |
| JP3621633B2 (ja) * | 2000-08-02 | 2005-02-16 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の電機子およびその製造方法 |
| JP3630141B2 (ja) * | 2002-02-28 | 2005-03-16 | 株式会社デンソー | 回転電機の固定子の製造方法 |
| JP3975987B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2007-09-12 | 株式会社デンソー | 回転電機の電機子の製造方法及びその製造方法により製造される電機子 |
| JP4401146B2 (ja) * | 2003-11-10 | 2010-01-20 | 株式会社マキタ | モータの製造方法及び製造装置 |
| US8479377B2 (en) * | 2008-10-24 | 2013-07-09 | GM Global Technology Operations LLC | Methods and apparatus for a motor stator |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63194541A (ja) * | 1987-02-04 | 1988-08-11 | Hitachi Ltd | 整流子付小形電動機の電機子 |
| AU674784B2 (en) * | 1993-10-15 | 1997-01-09 | Nippondenso Co. Ltd. | Electric rotating machine |
-
1995
- 1995-12-18 JP JP32932795A patent/JP3541534B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-02-29 US US08/610,065 patent/US5745977A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-27 CN CN96103385A patent/CN1041154C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019033595A (ja) * | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 東芝産業機器システム株式会社 | 鉄心の製造装置、鉄心の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3541534B2 (ja) | 2004-07-14 |
| CN1137702A (zh) | 1996-12-11 |
| CN1041154C (zh) | 1998-12-09 |
| US5745977A (en) | 1998-05-05 |
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