JPH11178289A - 電動機のステータの製造方法及び電動機のステータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、組立作業性のよい電動機のス
テータの製造方法及び電動機のステータを提供すること
にある。 【解決手段】ヨーク鉄心１１０は、プレス金型により打
ち抜き加工された環状のヨーク鉄心片を積層締結して形
成される。コア鉄心１２０は、プレス金型により打ち抜
き加工されたＮ個の磁極部を有するコア鉄心片を積層締
結して形成される。ヨーク鉄心１１０とコア鉄心１２０
は、ヨーク鉄心１１０に形成された連結用凹部１１２
に、コア鉄心１２０に形成された連結用凸部１２２を嵌
着したステータを形成する。コア鉄心片に形成されるＮ
個の連結用凸部１１２Ａ，…，１１２Ｉの寸法は、円周
方向に順次大きくなるように形成されており、また、ヨ
ーク鉄心片１２０に形成されるＮ個の連結用凹部１２２
Ａ，…，１２２Ｉの寸法は、円周方向に順次大きくなる
ように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機のステータ
の製造方法及び電動機のステータに係り、特に、ヨーク
鉄心とコア鉄心とを連結してステータコアを構成する電
動機のステータの製造方法及び電動機のステータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動機に用いられるステータコア
は、複数枚のステータ鉄心片を積層して、さらに、締結
固定して形成される。個々のステータ鉄心片は、鋼板か
らパンチプレスにより打ち抜き加工されて形成される。
通常、ステータ鉄心片は、一度のパンチプレスにより打
ち抜かれているが、例えば、特許第２５９２３６８号明
細書に記載されているように、ステータコアを、ヨーク
鉄心とコア鉄心の２つの部材を連結するものも知られて
いる。即ち、ヨーク鉄心片を複数枚積層締結して、ヨー
ク鉄心を形成し、また、コア鉄心片を複数枚積層締結し
て、コア鉄心を形成する。さらに、ヨーク鉄心とコア鉄
心を連結してステータコアを形成している。

【０００３】ヨーク鉄心とコア鉄心を別体として形成す
ることにより、コア鉄心に巻線を巻回した後、巻線の巻
回されたコア鉄心をヨーク鉄心に連結することにより、
巻線作業を容易にできるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許第
２５９２３６８号明細書に記載されているように、ヨー
ク鉄心とコア鉄心を連結してステータコアを形成する際
には、ヨーク鉄心とコア鉄心とはそれぞれの連結部同士
を嵌着される。ここで、従来は、鋼板からパンチプレス
による打ち抜き加工により、コア鉄心片を打ち抜いた
後、残っている鋼板材からヨーク鉄心片を打ち抜くよう
にしている。従って、コア鉄心片の打ち抜き時に、コア
鉄心片の連結部が形成されるとともに、同時に、ヨーク
鉄心片側の連結部も形成されている。ここで、コア鉄心
片の連結部の寸法は、ヨーク鉄心片の連結部の寸法より
もパンチプレスのクリアランスの分大きくなる。このク
リアランス分の寸法差が、コア鉄心とヨーク鉄心を連結
する際の締め代となっているため、従来の方法では、締
め代が大きくなるという問題があった。その結果とし
て、コア鉄心とヨーク鉄心を嵌着する際に、過大な負荷
が必要となり、コア鉄心が変形するという問題があっ
た。近年、電動機の高出力化の要求に応えるように、ス
テータとロータの間のエアギャップを小さくする傾向に
あり、その際、コア鉄心が変形すると、ステータ内にロ
ータを組み込めなくなるという問題が生じることにな
る。コア鉄心に変形が生じた場合には、コア鉄心の内径
部の切削加工等が必要となるため、組立作業性が低下す
るという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、組立作業性のよい電動機
のステータの製造方法及び電動機のステータを提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、プレス金型により打ち抜き加工さ
れた環状のヨーク鉄心片を積層締結したヨーク鉄心と、
プレス金型により打ち抜き加工されたＮ個の磁極部を有
するコア鉄心片を積層締結したコア鉄心とから構成され
る電動機のステータを、上記ヨーク鉄心に形成された連
結用凹部に、上記コア鉄心に形成された連結用凸部を嵌
着して電動機のステータを製造する方法において、上記
ヨーク鉄心を構成する上記ヨーク鉄心片と、上記コア鉄
心を構成する上記コア鉄心片とを、同一の帯状の素材か
ら打ち抜き加工により形成し、上記コア鉄心片に形成さ
れるＮ個の上記連結用凸部の寸法は、円周方向に順次大
きくなるように形成され、また、上記ヨーク鉄心片に形
成されるＮ個の上記連結用凹部の寸法は、円周方向に順
次大きくなるように形成され、ｎを上記Ｎ以下の自然数
とするとき、ｎ番目の上記連結用凹部を、ｎ＋１番目の
上記連結用凸部に組み合わせるようにして、上記ヨーク
鉄心に上記コア鉄心を嵌着して電動機のステータを製造
するようにしたものである。かかる方法により、コア鉄
心とヨーク鉄心とを適正な締め代で嵌着できるため、組
立作業性が向上し得るものとなる。

【０００７】（２）上記（１）において、好ましくは、
上記帯状の素材から上記コア鉄心片を打ち抜き加工する
際に、上記コア鉄心片の上記連結用凸部を形成するとと
もに、同時に、上記ヨーク鉄心片の上記連結用凹部を形
成するとともに、１番目の上記連結用凹部は、Ｎ番目の
上記連結用凸部の寸法に合わせて、再度打ち抜き加工す
るようにしたものである。

【０００８】（３）上記（１）において、好ましくは、
ｎ＋１番目の上記連結用凸部の寸法は、ｎ番目の上記連
結用凸部の寸法よりもプレス加工時のクリアランス相当
分大きくしてあり、ｎ＋１番目の上記連結用凹部の寸法
は、ｎ番目の上記連結用凹部の寸法よりもプレス加工時
のクリアランス相当分大きくするようにしたものであ
る。

【０００９】（４）上記（１）において、好ましくは、
プレス金型による上記コア鉄心片の形成時に、コア鉄心
片を積層して締結する積層締結部を形成し、上記コア鉄
心は、プレス金型内で積層締結するとともに、プレス金
型による上記ヨーク鉄心片の形成時に、ヨーク鉄心片を
積層して締結する積層締結部を形成し、上記ヨーク鉄心
は、プレス金型内で積層締結するようにしたものであ
る。

【００１０】（５）上記目的を達成するために、本発明
は、プレス金型により打ち抜き加工された環状のヨーク
鉄心片を積層締結したヨーク鉄心と、プレス金型により
打ち抜き加工されたＮ個の磁極部を有するコア鉄心片を
積層締結したコア鉄心とを有し、上記ヨーク鉄心に形成
された連結用凹部に、上記コア鉄心に形成された連結用
凸部を嵌着した電動機のステータにおいて、上記コア鉄
心片に形成されるＮ個の上記連結用凸部の寸法は、円周
方向に順次大きくなるように形成され、また、上記ヨー
ク鉄心片に形成されるＮ個の上記連結用凹部の寸法は、
円周方向に順次大きくなるように形成するようにしたも
のである。かかる構成により、コア鉄心とヨーク鉄心と
を適正な締め代で嵌着できるため、組立作業性が向上し
得るものとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１０を用いて、本
発明の一実施形態による電動機のステータの製造方法及
び電動機のステータについて説明する。最初に、図１を
用いて、本実施形態による電動機のステータの製造方法
によって製造されたステータの構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による電動機のステータの
製造方法によって製造されたステータの正面図である。

【００１２】本実施形態によるステータは、９個の磁極
部を有するステータである。ステータ１００は、ヨーク
鉄心１１０と、コア鉄心１２０によって構成されてい
る。ヨーク鉄心１１０は、複数枚のヨーク鉄心片を積層
締結部１１８によって互いに積層締結されて構成されて
いる。１枚のヨーク鉄心片の板厚を０．５ｍｍとする
と、このヨーク鉄心片を１００枚積層することにより、
全長５０ｍｍのヨーク鉄心１１０を形成することができ
る。同様にして、コア鉄心１２０は、複数枚のコア鉄心
片を積層締結部１２８によって互いに積層締結されて構
成されている。１枚のコア鉄心片の板厚を０．５ｍｍと
すると、このコア鉄心片を１００枚積層することによ
り、全長５０ｍｍのコア鉄心１２０を形成することがで
きる。

【００１３】ヨーク鉄心１１０は、９個の連結用凹部１
１２Ａ，１１２Ｂ，…，１１２Ｉを有している。連結用
凹部１１２Ａ，１１２Ｂ，…，１１２Ｉの寸法は、図３
を用いて後述するように、全て異なっているとともに、
順次大きくなっている。また、コア鉄心１２０は、９個
の磁極部１２４を有している。磁極部１２４の外周端部
には、それぞれ、９個の連結用凸部１２２Ａ，１２２
Ｂ，…，１２２Ｉを有している。連結用凸部１２２Ａ，
１２２Ｂ，…，１２２Ｉの寸法は、図２を用いて後述す
るように、全て異なっているとともに、順次大きくなっ
ている。

【００１４】１枚の鋼板からパンチプレスにより、コア
鉄心片が打ち抜かれるとき、９個の連結用凸部１１２
Ａ，１２２Ｂ，…，１２２Ｉも同時に形成される。ま
た、同時に、鋼板の打ち抜かれた後には、コア鉄心片の
９個の連結用凹部１１２Ａ，１１２Ｂ，…，１１２Ｉが
形成されている。

【００１５】ヨーク鉄心１１０とコア鉄心１２０とは、
連結用凹部１１２と、連結用凸部１２２の部分において
嵌着されている。嵌着の際、ヨーク鉄心１１０の連結用
凹部１１２Ａには、コア鉄心１４の連結用凸部１２２Ｉ
が嵌着され、連結用凹部１１２Ｂには、コア鉄心１４の
連結用凸部１２２Ａが嵌着され、連結用凹部１１２Ｃに
は、コア鉄心１４の連結用凸部１２２Ｂが嵌着されるよ
うに、打ち抜きによって形成された連結用凸部１２２
は、１極分（＝４０度＝３６０度／９極）だけズレた位
置の連結用凹部１１２に嵌着される。嵌着の詳細につい
ては、図６を用いて後述する。

【００１６】次に、図２を用いて、ヨーク鉄心片に形成
される連結用凹部の形状及び寸法について説明し、さら
に、図３を用いて、コア鉄心片に形成される連結用凸部
の形状及び寸法について説明する。図２は、本発明の一
実施形態による電動機のステータの製造方法によって製
造されるヨーク鉄心片の部分拡大図であり、図３は、本
発明の一実施形態による電動機のステータの製造方法に
よって製造されるコア鉄心片の部分拡大図である。

【００１７】図２に示すように、コア鉄心１２０を構成
するコア鉄心片１２０’は、９個の磁極部１２４’を有
しており、磁極部１２４’の外周端部には、それぞれ、
９個の連結用凸部１２２Ａ’，１２２Ｂ’，…，１２２
Ｉ’が形成されている。なお、図２においては、連結用
凸部１２２Ｃ’，１２２Ｄ’，…，１２２Ｈ’の図示は
省略してあるが、連結用凸部１２２Ａ’，１２２Ｂ’，
…，１２２Ｉ’と同様に、コア鉄心片１２０’の外周に
等間隔で形成されている。コア鉄心片１２０’は、鋼板
をパンチプレスを用いた打ち抜き加工により形成され
る。

【００１８】ここで、連結用凸部１２２Ａ’の先端部の
幅をＷ１Ａとし、その基部の幅をＷ２Ａとする。また、
コア鉄心片１２０’の中心Ｏから連結用凸部１２２Ａ’
の先端部までの距離をＲ１Ａとし、連結用凸部１２２
Ａ’の基部までの距離をＲ２Ａとする。同様にして、連
結用凸部１２２Ｂ’の先端部の幅をＷ１Ｂとし、その基
部の幅をＷ２Ｂとする。また、コア鉄心片１２０’の中
心Ｏから連結用凸部１２２Ｂ’の先端部までの距離をＲ
１Ｂとし、連結用凸部１２２Ｂ’の基部までの距離をＲ
２Ｂとする。以下、連結用凸部１２２Ｃ’，１２２
Ｄ’，…，１２２Ｈ’，１２２Ｉ’についても、同様に
して、連結用凸部の先端部の幅をＷ１Ｃ，…，Ｗ１Ｉと
し、その基部の幅をＷ２Ｃ，…，Ｗ２Ｉとする。また、
コア鉄心片の中心Ｏから先端部までの距離をＲ１Ｃ，
…，Ｒ１Ｉとし、連結用凸部１２２Ａ’の基部までの距
離をＲ２Ｃ，…，Ｒ２Ｉとする。

【００１９】これらの各寸法は、次のようになるように
打ち抜かれている。即ち、 W1A=6.05mm, W2A=12.00mm, R1A=55.725mm, R2A=53.725mm W1B=6.10mm, W2B=12.05mm, R1B=55.750mm, R2B=53.750mm W1C=6.15mm, W2C=12.10mm, R1C=55.775mm, R2C=53.775mm W1D=6.20mm, W2D=12.15mm, R1D=55.800mm, R2D=53.800mm W1E=6.25mm, W2E=12.20mm, R1E=55.825mm, R2E=53.825mm W1F=6.30mm, W2F=12.25mm, R1F=55.850mm, R2F=53.850mm W1G=6.35mm, W2G=12.30mm, R1G=55.875mm, R2G=53.875mm W1H=6.40mm, W2H=12.35mm, R1H=55.900mm, R2H=53.900mm W1I=6.45mm, W2I=12.40mm, R1I=55.925mm, R2I=53.925mm という寸法となっている。例えば、先端部の幅Ｗ１Ａ，
…，Ｗ１Ｉは、Ｗ１Ａ＝６．０５ｍｍが最小の幅であ
り、順次、０．０５ｍｍづつ広くなっている。また、基
部の幅Ｗ２Ａ，…，Ｗ２Ｉは、Ｗ２Ａ＝１２．００ｍｍ
が最小の幅であり、順次、０．０５ｍｍづつ広くなって
いる。また、先端部までの距離Ｒ１Ａ，…，Ｒ１Ｉは、
Ｒ１Ａ＝５５．７２５ｍｍが最小の距離であり、順次、
０．０２５ｍｍづつ長くなっている。さらに、基部まで
の距離Ｒ２Ａ，…，Ｒ２Ｉは、Ｒ２Ａ＝５３．７２５ｍ
ｍが最小の距離であり、順次、０．０２５ｍｍづつ長く
なっている。

【００２０】一方、図３に示すように、ヨーク鉄心１１
０を構成するヨーク鉄心片１１０’は、その内周側に、
それぞれ、９個の連結用凹部１１２Ａ’，１１２Ｂ’，
…，１１２Ｉ’が形成されている。なお、図３において
は、連結用凹部１１２Ｃ’，１１２Ｄ’，…，１１２
Ｈ’の図示は省略してあるが、連結用凹部１１２Ａ’，
１１２Ｂ’，…，１１２Ｉ’と同様に、ヨーク鉄心片１
１０’の外周に等間隔で形成されている。ヨーク鉄心片
１１０’は、図２において説明したように、鋼板からコ
ア鉄心片１２０’を打ち抜いた残りの部分から打ち抜き
加工により形成されるので、連結用凹部１１２Ａ’，１
１２Ｂ’，…，１１２Ｉ’は、コア鉄心片１２０’の連
結用凸部１２２Ａ’，１２２Ｂ’，…，１２２Ｉ’の打
ち抜き時に同時に形成される。なお、連結用凹部１１２
Ａ’，１１２Ｂ’，…，１１２Ｉ’と、連結用凸部１２
２Ａ’，１２２Ｂ’，…，１２２Ｉ’の形成について
は、図７を用いて後述する。

【００２１】ここで、連結用凹部１１２Ａ’の底部の幅
をＷ１Ａ’とする。また、ヨーク鉄心片１１０’の中心
Ｏから連結用凹部１１２Ａ’の底部までの距離をＲ１
Ａ’とし、連結用凹部１１２Ａ’の基部までの距離をＲ
２Ａ’とする。また、連結用凹部１１２Ｂ’の底部の幅
をＷ１Ｂ’とし、その基部の幅をＷ２Ｂ’とする。ま
た、ヨーク鉄心片１１０’の中心Ｏから連結用凹部１１
２Ｂ’の底部までの距離をＲ１Ｂ’とし、連結用凹部１
１２Ｂ’の基部までの距離をＲ２Ｂ’とする。以下、連
結用凹部１１２Ｃ’，１１２Ｄ’，…，１１２Ｈ’，１
１２Ｉ’についても、同様にして、連結用凹部の底部の
幅をＷ１Ｃ’，…，Ｗ１Ｉ’とし、その基部の幅をＷ２
Ｃ’，…，Ｗ２Ｉ’とする。また、ヨーク鉄心片の中心
Ｏから底部までの距離をＲ１Ｃ’，…，Ｒ１Ｉ’とし、
連結用凹部１１２Ａ’の基部までの距離をＲ２Ｃ’，
…，Ｒ２Ｉ’とする。

【００２２】これらの各寸法は、次のようになるように
打ち抜かれている。即ち、 W1A'=6.00mm, , R1A'=55.700mm, R2A'=53.700mm W1B'=6.05mm, W2B'=12.00mm, R1B'=55.725mm, R2B'=53.725mm W1C'=6.10mm, W2C'=12.05mm, R1C'=55.750mm, R2C'=53.750mm W1D'=6.15mm, W2D'=12.10mm, R1D'=55.775mm, R2D'=53.775mm W1E'=6.20mm, W2E'=12.15mm, R1E'=55.800mm, R2E'=53.800mm W1F'=6.25mm, W2F'=12.20mm, R1F'=55.825mm, R2F'=53.825mm W1G'=6.30mm, W2G'=12.25mm, R1G'=55.850mm, R2G'=53.850mm W1H'=6.35mm, W2H'=12.30mm, R1H'=55.875mm, R2H'=53.875mm W1I'=6.40mm, W2I'=12.35mm, R1I'=55.900mm, R2I'=53.900mm という寸法となっている。例えば、底部の幅Ｗ１Ａ’，
…，Ｗ１Ｉ’は、Ｗ１Ａ’＝６．１０ｍｍが最小の幅で
あり、順次、０．０５ｍｍづつ広くなっている。また、
基部の幅Ｗ２Ａ’，…，Ｗ２Ｉ’は、Ｗ２Ａ’＝１２．
０５ｍｍが最小の幅であり、順次、０．０５ｍｍづつ広
くなっている。また、底部までの距離Ｒ１Ａ’，…，Ｒ
１Ｉ’は、Ｒ１Ａ’＝５５．７５０ｍｍが最小の距離で
あり、順次、０．０２５ｍｍづつ長くなっている。さら
に、基部までの距離Ｒ２Ａ’，…，Ｒ２Ｉ’は、Ｒ２
Ａ’＝５３．７５０ｍｍが最小の距離であり、順次、
０．０２５ｍｍづつ長くなっている。

【００２３】さらに、連結用凸部１２２Ａ’，１２２
Ｂ’，…，１２２Ｉ’の各部の寸法と比較すると明らか
なように、連結用凹部１１２Ａ’の底部の幅Ｗ１Ａ’
は、連結用凸部１２２Ａ’の先端部の幅Ｗ１Ａよりも、
０．０５ｍｍ広くなっており、連結用凹部１１２Ａ’の
基部の幅Ｗ２Ａ’は、連結用凸部１２２Ａ’の基部の幅
Ｗ１Ａよりも、０．０５ｍｍ広くなっており、これは、
パンチプレスによる打ち抜き加工時のクリアランス分に
相当する。また、連結用凹部１１２Ａ’の底部までの距
離Ｒ１Ａ’は、連結用凸部１２２Ａ’の先端部の距離Ｒ
１Ａよりも０．０２５ｍｍ長くなっており、基部までの
距離Ｒ２Ａ’は、連結用凸部１２２Ａ’の基部の距離Ｒ
２Ａよりも０．０２５ｍｍ長くなっておりこれは、パン
チプレスによる打ち抜き加工時のクリアランス分に相当
する。なお、幅Ｗ方向においては、両側にクリアランス
があるため、距離Ｒの倍のクリアランスの影響となって
いる。

【００２４】ここで、図４を用いて、パンチプレスによ
る打ち抜き加工時のクリアランスについて説明する。図
４は、本発明の一実施形態による電動機のステータの製
造方法において用いるパンチプレスによるクリアランス
の説明図である。

【００２５】打ち抜き加工は、適切なクリアランスＣを
持って、鋼板Ｓに対して、パンチＰ及びダイＤにより行
われる。通常、クリアランスＣは、鋼板Ｓの板厚Ｔの原
寸法に対して、１０％程度（両側）に設定し、抜き穴Ｓ
Ｈは、パンチＰの寸法とほぼ同一寸法となり、抜きカス
ＳＲは、ダイＤの寸法とほぼ同一寸法となる。

【００２６】従って、鋼板の板厚を０．５ｍｍとすると
き、連結用凹部１１２Ａ’の底部の幅Ｗ１Ａ’を規定す
るダイＤの寸法を６．０５ｍｍとし、連結用凸部１２２
Ａ’の先端部の幅Ｗ１Ａを規定するパンチＰの寸法を
６．００ｍｍとすることにより、連結用凹部１１２Ａ’
の底部の幅Ｗ１Ａ’は６．００ｍｍとなり、連結用凸部
１２２Ａ’の先端部の幅Ｗ１Ａは６．０５ｍｍとなる。

【００２７】ここで、連結用凹部１１２Ａ’（例えば、
底部の幅Ｗ１Ａ’は６．００ｍｍ）に、連結用凸部１２
２Ａ’（例えば、先端部の幅Ｗ１Ａは６．０５ｍｍ）を
嵌着しようとすると、凸部の方が幅広く、締め代は、
０．０５ｍｍとなっており、圧入時の負荷を大きくする
必要があり、結果として、コア鉄心片１２０’の内周部
が変形することになる。

【００２８】本実施形態においては、図２及び図３にお
いて説明したような寸法で、コア鉄心片１２０’及びヨ
ーク鉄心片１１０’を打ち抜き加工成形した上で、次の
ようにして、上述した問題を解決するようにしている。

【００２９】即ち、図１において示したように、ヨーク
鉄心１１０の連結用凹部１１２Ｂに対して、コア鉄心１
２０の連結用凸部１２２Ａを嵌着するようにしている。
ここで、ヨーク鉄心１１０の連結用凹部１１２Ｂの各部
の寸法は、上述したように、Ｗ１Ｂ’＝６．０５ｍｍ，
Ｗ２Ｂ’＝１２．００ｍｍ，Ｒ１Ｂ’＝５５．７２５ｍ
ｍ，Ｒ２Ｂ’＝５３．７２５ｍｍであり、一方、コア鉄
心１２０の連結用凸部１２２Ａの各部の寸法は、上述し
たように、Ｗ１Ａ＝６．０５ｍｍ，Ｗ２Ａ＝１２．００
ｍｍ，Ｒ１Ａ＝５５．７２５ｍｍ，Ｒ２Ａ＝５３．７２
５ｍｍであり、両者は、寸法上は同一である。従って、
ヨーク鉄心１１０の連結用凹部１１２Ｂに対して、コア
鉄心１２０の連結用凸部１２２Ａを嵌着する際の締め代
は、０．０１ｍｍ以下とすることができる。

【００３０】同様にして、ヨーク鉄心１１０の連結用凹
部１１２Ｃに対して、コア鉄心１２０の連結用凸部１２
２Ｂを嵌着する。さらに、ヨーク鉄心１１０の連結用凹
部１１２Ｄ，…，１１２Ｉに対して、それぞれ、コア鉄
心１２０の連結用凸部１２２Ｃ，…，１２２Ｈを嵌着す
る。

【００３１】なお、ここで、ヨーク鉄心１１０の連結用
凹部１１２Ａに対して、コア鉄心１２０の連結用凸部１
２２Ｉは、そのままでは嵌着できないものである。即
ち、ヨーク鉄心１１０の連結用凹部１１２Ａの各部の寸
法は、上述したように、Ｗ１Ａ’＝６．００ｍｍ，Ｒ１
Ａ’＝５５．７００ｍｍ，Ｒ２Ａ’＝５３．７００ｍｍ
であるのに対して、コア鉄心１２０の連結用凸部１２２
Ｉの各部の寸法は、上述したように、Ｗ１Ｉ＝６．４５
ｍｍ，Ｗ２Ｉ＝１２．４０ｍｍ，Ｒ１Ｉ＝５５．９２５
ｍｍ，Ｒ２Ｉ＝５３．９２５ｍｍであるため、締め代が
大き過ぎるため、このままでは嵌着は困難である。

【００３２】そこで、図５において説明するように、本
実施形態においては、ヨーク鉄心片１１０’の連結用凹
部１１２Ａ’に対して、再パンチプレス加工により、凹
部の寸法を大きくしている。

【００３３】即ち、図５に示すように、図３に示した寸
法を有するヨーク鉄心片１１０’の連結用凹部１１２
Ａ’に対して、図中に斜線で示す部分をパンチプレスに
より打ち抜いて、連結用凹部１１２Ａ”を形成するよう
にしている。

【００３４】ここで、連結用凹部１１２Ａ”の底部の幅
Ｗ１Ａ”を６．４５ｍｍとし、基部の幅Ｗ２Ａ”を１
２．４０ｍｍとし、ヨーク鉄心片１１０’の中心Ｏから
連結用凹部１１２Ａ”の底部までの距離Ｒ１Ａ”を５
５．９２５ｍｍとし、連結用凹部１１２Ａ”の基部まで
の距離Ｒ２Ａ”を５３．９２５ｍｍとしている。

【００３５】このとき、コア鉄心１２０の連結用凸部１
２２Ｉの各部の寸法は、上述したように、Ｗ１Ｉ＝６．
４５ｍｍ，Ｗ２Ｉ＝１２．４０ｍｍ，Ｒ１Ｉ＝５５．９
２５ｍｍ，Ｒ２Ｉ＝５３．９２５ｍｍであるため、ヨー
ク鉄心１１０の連結用凹部１１２Ａに対して、コア鉄心
１２０の連結用凸部１２２Ｉを嵌着することが可能とな
る。

【００３６】次に、図６を用いて、本実施形態による嵌
着の接合面について説明する。図６は、本発明の一実施
形態による電動機のステータの製造方法における嵌着の
接合面の説明図である。

【００３７】ここで、ヨーク鉄心１１０の連結用凹部１
１２Ａに対するコア鉄心１２０の連結用凸部１２２Ｉの
嵌着面について見ると、連結用凹部１１２Ａの底部に対
して、連結用凸部１２２Ｉの先端部は、面Ｗと面Ｘの２
面で接合され、また、連結用凹部１１２Ａの基部に対し
て、連結用凸部１２２Ｉの基部は、面Ｙと面Ｚの２面で
接合され、合計４面で接合されている。これは、他の連
結用凸部と連結用凹部についても同様である。

【００３８】即ち、本実施形態においては、各連結用凸
部と連結用凹部は、それぞれ、４面でもって強固に接合
されることになる。しかも、各連結部の締め代は、０．
０１ｍｍ以下の適切な締め代とすることができたので、
圧入時の負荷を低減することができ、作業性を向上する
ことができる。しかも、締め代が適切であるため、コア
の変形を少なくすることができる。従って、締め代分の
変形を極力小さくできるため、従来に比べ、寸法精度が
向上し、特に、コアの内径部分の真円度が向上する。こ
の精度向上により、電動機として、回転鉄心を組み込む
際、微少なエアギャップの設定が可能となり、高性能な
電動機を得ることができる。

【００３９】次に、図７を用いて、本実施形態による打
ち抜きを行う金型の工程について説明する。図７は、本
発明の一実施形態による電動機のステータの製造方法に
おける金型の工程図である。

【００４０】（Ａ）ステーションにおいては、鋼板Ｓか
らセンター穴７０が打ち抜かれる。

【００４１】（Ｂ）ステーションでは、間欠的に、コア
鉄心片の積層締結時の分離用穴７１が打ち抜かれる。鋼
板Ｓから打ち抜かれたコア鉄心片を１００枚積層して、
コア鉄心を形成する際、（Ｂ）ステーションによる分離
用穴７１の打ち抜き工程は、１００回に１回の割合で間
欠的に行われる。

【００４２】（Ｃ）ステーションでは、コア鉄心片の積
層締結部７２（図１に示した積層締結部１２８）が押し
出し加工される。

【００４３】（Ｄ）ステーションにおいて、コア鉄心片
の磁極部（図１の磁極部１２４）を形成するための角穴
７３が打ち抜かれる。

【００４４】（Ｅ）ステーションでは、図２において説
明した寸法を有するコア鉄心片が打ち抜きされ、打ち抜
かれると同制に、積層締結部同士が締結することによ
り、金型内で積層締結される。

【００４５】（Ｆ）ステーションでは、図５において説
明したように、ヨークの連結用凹部１１２Ａ’を連結用
凹部１１２Ａ”に広げるために、打ち抜き部７４が再度
打ち抜かれる。

【００４６】（Ｇ）ステーションでは、間欠的に、ヨー
ク鉄心片の積層締結時の分離用穴７５が打ち抜かれる。
鋼板Ｓから打ち抜かれたヨーク鉄心片を１００枚積層し
て、ヨーク鉄心を形成する際、（Ｇ）ステーションによ
る分離用穴７５の打ち抜き工程は、１００回に１回の割
合で間欠的に行われる。

【００４７】（Ｈ）ステーションでは、ヨーク鉄心片の
積層締結部７６（図１に示した積層締結部１１８）が押
し出し加工される。

【００４８】（Ｉ）ステーションにおいて、ヨーク鉄心
が打ち抜きされ、打ち抜かれると同時に、金型内で積層
締結される。

【００４９】次に、図８及び図９を用いて、上述した
（Ｅ）ステーションで積層締結されて形成されたコア鉄
心及び、（Ｉ）ステーションで積層締結されて形成され
たヨーク鉄心について説明する。

【００５０】図８に示したように、図７の（Ｅ）ステー
ションにおいて、コア鉄心片を複数枚積層して、コア鉄
心１２０が製造される。また、図９に示したように、図
７の（Ｉ）ステーションにおいて、ヨーク鉄心片を複数
枚積層して、ヨーク鉄心１１０が製造される。コア鉄心
１２０及びヨーク鉄心１１０の厚み，板枚数は、（Ｂ）
ステーションの積層分離用穴７１と（Ｇ）ステーション
の積層分離用穴７５の打ち抜きのタイミングの設定によ
り任意に行うことが可能である。このように製作したコ
ア鉄心１２０とヨーク鉄心１１０は、バラバラになるこ
となく組み立て工程における作業性の向上がはかれる。

【００５１】図１０は、ヨーク鉄心１１０にコア鉄心１
２０を嵌着により組み上げてステータ１００を製作した
状態を示している。

【００５２】組み立て工程においては、図１において説
明したように、コア鉄心１２０の連結用凸部１２２Ａ
が、ヨーク鉄心１１０の連結用凹部１１２Ｂを合わせ、
組み立てを行う。

【００５３】なお、図示は省略したが、巻線は、図８に
示したコア鉄心１２０に対して巻線機を用いて自動巻さ
れる。巻線の巻回されたコア鉄心１２０が、ヨーク鉄心
１１０の嵌着される。

【００５４】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、各連結部の締め代は、０．０１ｍｍ以下の適切な締
め代とすることができたので、圧入時の負荷を低減する
ことができ、作業性を向上することができる。

【００５５】また、コアの変形を少なくすることができ
るため、コアの内径部分の真円度が向上する。

【００５６】さらに、電動機として、回転鉄心を組み込
む際、微少なエアギャップの設定が可能となり、高性能
な電動機を得ることができる。

【００５７】次に、本発明の他の実施形態による電動機
のステータの製造方法について説明する。本実施形態に
おいて用いるヨーク鉄心片やコア鉄心片の形状，その打
ち抜き工程，積層されたヨーク鉄心やコア鉄心等は、図
１〜図５，図７〜図１０において説明したものと同様で
ある。

【００５８】本実施形態においては、ヨーク鉄心に形成
される連結用凹部の寸法を以下のようにしている。即
ち、図３に示したように、連結用凹部１１２Ａ’の底部
の幅をＷ１Ａ’とし、ヨーク鉄心片１１０’の中心Ｏか
ら連結用凹部１１２Ａ’の底部までの距離をＲ１Ａ’と
し、連結用凹部１１２Ａ’の基部までの距離をＲ２Ａ’
とする。また、連結用凹部１１２Ｂ’の底部の幅をＷ１
Ｂ’とし、その基部の幅をＷ２Ｂ’とする。また、ヨー
ク鉄心片１１０’の中心Ｏから連結用凹部１１２Ｂ’の
底部までの距離をＲ１Ｂ’とし、連結用凹部１１２Ｂ’
の基部までの距離をＲ２Ｂ’とする。以下、連結用凹部
１１２Ｃ’，１１２Ｄ’，…，１１２Ｈ’，１１２Ｉ’
についても、同様にして、連結用凹部の底部の幅をＷ１
Ｃ’，…，Ｗ１Ｉ’とし、その基部の幅をＷ２Ｃ’，
…，Ｗ２Ｉ’とする。また、ヨーク鉄心片の中心Ｏから
底部までの距離をＲ１Ｃ’，…，Ｒ１Ｉ’とし、連結用
凹部１１２Ａ’の基部までの距離をＲ２Ｃ’，…，Ｒ２
Ｉ’とする。

【００５９】これらの各寸法は、次のようになるように
打ち抜かれている。即ち、 W1A'=6.00mm, , R1A'=55.700mm, R2A'=53.725mm W1B'=6.05mm, W2B'=12.05mm, R1B'=55.725mm, R2B'=53.750mm W1C'=6.10mm, W2C'=12.10mm, R1C'=55.750mm, R2C'=53.775mm W1D'=6.15mm, W2D'=12.15mm, R1D'=55.775mm, R2D'=53.800mm W1E'=6.20mm, W2E'=12.20mm, R1E'=55.800mm, R2E'=53.825mm W1F'=6.25mm, W2F'=12.25mm, R1F'=55.825mm, R2F'=53.850mm W1G'=6.30mm, W2G'=12.30mm, R1G'=55.850mm, R2G'=53.875mm W1H'=6.35mm, W2H'=12.35mm, R1H'=55.875mm, R2H'=53.900mm W1I'=6.40mm, W2I'=12.40mm, R1I'=55.900mm, R2I'=53.925mm という寸法となっている。即ち、本実施形態において
は、連結用凹部１１２の基部の幅Ｗ２Ｂ’，…，Ｗ２
Ｉ’及び連結用凹部１１２の基部までの距離をＲ２
Ａ’，…，Ｒ２Ｉ’を、図３において説明したものより
も、それぞれ、０．０５ｍｍ及び０．０２５ｍｍだけ大
きくしている。このようにしてパンチプレスにより成形
し、積層締結したヨーク鉄心とコア鉄心を嵌着すると、
図６に示した状態において、ヨーク鉄心１１０の連結用
凹部１１２Ａに対するコア鉄心１２０の連結用凸部１２
２Ｉの嵌着面においては、連結用凹部１１２Ａの底部に
対して、連結用凸部１２２Ｉの先端部は、面Ｗと面Ｘの
２面で接合される。しかしながら、連結用凹部１１２Ａ
の基部に対して、連結用凸部１２２Ｉの基部は、互いに
逃げることにより、接合されないことになる。これは、
他の連結用凸部と連結用凹部についても同様である。

【００６０】接合強度は多少低下するものの、本実施形
態においても、上述の実施形態と同様にして、各連結部
の締め代を、０．０１ｍｍ以下の適切な締め代とするこ
とができたので、圧入時の負荷を低減することができ、
作業性を向上することができる。しかも、締め代が適切
であるため、コアの変形を少なくすることができる。従
って、締め代分の変形を極力小さくできるため、従来に
比べ、寸法精度が向上し、特に、コアの内径部分の真円
度が向上する。この精度向上により、電動機として、回
転鉄心を組み込む際、微少なエアギャップの設定が可能
となり、高性能な電動機を得ることができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、電動機のステータの製
造の際の組立作業性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による電動機のステータの
製造方法によって製造されたステータの正面図である。

【図２】本発明の一実施形態による電動機のステータの
製造方法によって製造されるヨーク鉄心片の部分拡大図
である。

【図３】本発明の一実施形態による電動機のステータの
製造方法によって製造されるコア鉄心片の部分拡大図で
ある。

【図４】本発明の一実施形態による電動機のステータの
製造方法において用いるパンチプレスによるクリアラン
スの説明図である。

【図５】本発明の一実施形態による電動機のステータの
製造方法におけるパンチプレス加工の説明図である。

【図６】本発明の一実施形態による電動機のステータの
製造方法における嵌着の接合面の説明図である。

【図７】本発明の一実施形態による電動機のステータの
製造方法における金型の工程図である。

【図８】本発明の一実施形態による電動機のステータの
製造方法によって製造されたコア鉄心の斜視図である。

【図９】本発明の一実施形態による電動機のステータの
製造方法によって製造されたヨーク鉄心の斜視図であ
る。

【図１０】本発明の一実施形態による電動機のステータ
の製造方法によって製造されたステータの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１００…ステータ １１０…ヨーク鉄心 １１０’…ヨーク鉄心片 １１２…連結用凹部 １１８，１２８…積層締結部 １２０…コア鉄心 １２０’…コア鉄心片 １２２…連結用凸部 １２４…磁極部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門脇 好和 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 河原 敬二 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 山本 典明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プレス金型により打ち抜き加工された環状
   のヨーク鉄心片を積層締結したヨーク鉄心と、プレス金
   型により打ち抜き加工されたＮ個の磁極部を有するコア
   鉄心片を積層締結したコア鉄心とから構成される電動機
   のステータを、 上記ヨーク鉄心に形成された連結用凹部に、上記コア鉄
   心に形成された連結用凸部を嵌着して電動機のステータ
   を製造する方法において、 上記ヨーク鉄心を構成する上記ヨーク鉄心片と、上記コ
   ア鉄心を構成する上記コア鉄心片とを、同一の帯状の素
   材から打ち抜き加工により形成し、 上記コア鉄心片に形成されるＮ個の上記連結用凸部の寸
   法は、円周方向に順次大きくなるように形成され、 また、上記ヨーク鉄心片に形成されるＮ個の上記連結用
   凹部の寸法は、円周方向に順次大きくなるように形成さ
   れ、 ｎを上記Ｎ以下の自然数とするとき、ｎ番目の上記連結
   用凹部を、ｎ＋１番目の上記連結用凸部に組み合わせる
   ようにして、上記ヨーク鉄心に上記コア鉄心を嵌着して
   電動機のステータを製造することを特徴とする電動機の
   ステータの製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の電動機のステータの製造方
   法において、 上記帯状の素材から上記コア鉄心片を打ち抜き加工する
   際に、上記コア鉄心片の上記連結用凸部を形成するとと
   もに、同時に、上記ヨーク鉄心片の上記連結用凹部を形
   成するとともに、 １番目の上記連結用凹部は、Ｎ番目の上記連結用凸部の
   寸法に合わせて、再度打ち抜き加工することを特徴とす
   る電動機のステータの製造方法。
3. 【請求項３】請求項１記載の電動機のステータの製造方
   法において、 ｎ＋１番目の上記連結用凸部の寸法は、ｎ番目の上記連
   結用凸部の寸法よりもプレス加工時のクリアランス相当
   分大きくしてあり、 ｎ＋１番目の上記連結用凹部の寸法は、ｎ番目の上記連
   結用凹部の寸法よりもプレス加工時のクリアランス相当
   分大きくしたことを特徴とする電動機のステータの製造
   方法。
4. 【請求項４】請求項１記載の電動機のステータの製造方
   法において、 プレス金型による上記コア鉄心片の形成時に、コア鉄心
   片を積層して締結する積層締結部を形成し、上記コア鉄
   心は、プレス金型内で積層締結するとともに、 プレス金型による上記ヨーク鉄心片の形成時に、ヨーク
   鉄心片を積層して締結する積層締結部を形成し、上記ヨ
   ーク鉄心は、プレス金型内で積層締結することを特徴と
   する電動機のステータの製造方法。
5. 【請求項５】プレス金型により打ち抜き加工された環状
   のヨーク鉄心片を積層締結したヨーク鉄心と、プレス金
   型により打ち抜き加工されたＮ個の磁極部を有するコア
   鉄心片を積層締結したコア鉄心とを有し、 上記ヨーク鉄心に形成された連結用凹部に、上記コア鉄
   心に形成された連結用凸部を嵌着した電動機のステータ
   において、 上記コア鉄心片に形成されるＮ個の上記連結用凸部の寸
   法は、円周方向に順次大きくなるように形成され、 また、上記ヨーク鉄心片に形成されるＮ個の上記連結用
   凹部の寸法は、円周方向に順次大きくなるように形成さ
   れたことを特徴とする電動機のステータ。