JPH1198723A - 回転電機の鉄心 - Google Patents

回転電機の鉄心

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JPH1198723A
JPH1198723A JP25979697A JP25979697A JPH1198723A JP H1198723 A JPH1198723 A JP H1198723A JP 25979697 A JP25979697 A JP 25979697A JP 25979697 A JP25979697 A JP 25979697A JP H1198723 A JPH1198723 A JP H1198723A
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JP
Japan
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iron core
electric machine
teeth
reinforcing
plate
Prior art date
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Application number
JP25979697A
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English (en)
Inventor
Akira Nakazawa
彰 中澤
Kenji Nomura
健治 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転電機の鉄心で、鉄心端部の歯部強度を充
分なものとし且つ部品点数を削減して材料費を低減す
る。 【解決手段】 巻線を収納するスロット6間で形成され
る歯部7を有する電気抜板2を積層して成る回転電機の
鉄心1で、前記電気抜板2と同形状で材質が同材または
異材で形成され歯部7に補強部7bを形成し補強歯7a
付きとした端用鋼板3aを複数枚積層し、端用鋼板3a
の重合部または板肉部にレーザビームのスポット照射を
順次行い溶接して鉄心ブロック3を形成し、この鉄心ブ
ロック3を前記鉄心1の両端部に配置したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄心の両端部に溶
接により固定の端用鋼板を配置した回転電機の鉄心に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の回転電機の鉄心構造を図9及び図
10を参照して説明する。図は夫々中,大形の回転電機
の鉄心構造を示したものである。図において、図示しな
い例えば板厚が0.5mmの帯状の電気鉄板材料からプ
レス装置で、内周部に磁気回路を形成する複数個の歯部
54と巻線を収納するための複数個のスロット53及び
外周に位置する外周切欠部58を、夫々打ち抜きながら
所定形状の電気抜板52を形成する。この電気抜板52
を規定枚数積層して外径を積層方向に複数箇所連続溶接
して図10に示すような固定子鉄心51を形成する。
尚、外周切欠部58に帯状締付板57を挿入して締め付
け固定してもよい。
【0003】次に、図10に示す固定子鉄心51とした
後に、固定子鉄心51の両端へ前記電気抜板52と同形
状で同材質の或いは鉄製異材質のもので、その歯部54
aに間隔片55をスポット溶接した端用鋼板52aを鋼
板側を電気抜板52と当接させながら配設する。そし
て、間隔片55に押えリング56を当接させて外周切欠
部58に帯状締付板57を挿入し、帯状締付板57を積
層の電気抜板52外径及び押えリング56にMIG溶接
により固定して固定子鉄心51aを形成する。なお、上
記端用鋼板52aが電気抜板52と同材質を使用するの
は、固定子鉄心51として磁気特性を悪くしない為と生
産面において異質材を要する時は材料手配や別工程で打
ち抜き製作する等の生産性低下の問題がある為である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような構成では、
端用鋼板52aに間隔片55を取付ける場合に、スポッ
ト溶接により取付けないと溶接の熱影響により薄い端用
鋼板52aの変形が大きくなり、固定子鉄心51a積層
方向長さや歯部54間の長さでバラツキが発生し精度の
良い固定子鉄心51aを製作できない。しかしながら、
スポット溶接強度にはバラツキが多く、品質検査に多大
の時間を要した。又、固定子鉄心51aを構成する部品
として別に間隔片55が存在するので、部品点数が増え
るに伴い故障確率も増加すると共に材料費が高くなる問
題があった。
【0005】そして図10に示したものは、上記問題点
を解決の為に間隔片55を廃止し、固定子鉄心51を押
えリング56で積層方向に固定しただけの構成のもの
で、電気抜板52の歯部54の固定がないことから電動
機運転中の電磁振動の影響で歯部54が振動し,繰返し
疲労を受けて歯部54に亀裂が入り損傷する恐れがあっ
た。或いは、歯部54の未固定はスロットへの固定子巻
線挿入時に歯部54が変形・移動して挿入性が悪化する
と共に巻線に損傷を与える可能性も出てくる。本発明は
これらの課題を解決するもので、鉄心強度を充分なもの
とし且つ部品点数を削減して材料費を低減する等を目的
とする回転電機の鉄心を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明における回転電機
の鉄心は、請求項1では内周部に巻線を収納するスロッ
トが形成される歯部を複数個有する電気抜板を複数枚積
層して成る回転電機の鉄心において、前記電気抜板と同
形状で材質が同材または異材で形成され歯部に補強部を
有する補強歯付きの端用鋼板を複数枚積層し、端用鋼板
の重合部または板肉部にレーザビームのスポット照射を
順次行い溶接して鉄心ブロックを形成し、この鉄心ブロ
ックを前記鉄心の両端部に配置したことを特徴とする。
【0007】このように構成すると、鉄心の両端部の剛
性が高くなり電気抜板の歯部のびびり振動がなくなって
騒音が低下すると共に歯部の変形・移動もなくなりスロ
ットへの巻線の挿入姓が良くなる.また間隔片も廃止で
きるので鉄心材料費を削減できる。また請求項2乃至6
でも、請求項1と同等或いはそれ以上の作用効果が得ら
れる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明の第1実施例について
図1乃至図4を参照し説明する。図において、図示しな
い例えば板厚が0.5mmの帯状の電気鉄板材料からプ
レス装置で、内周部に有する磁気回路を形成する複数個
の歯部7と巻線を収納するための複数個のスロット6
と,外径に有する外周切欠部8を夫々打ち抜きながら所
定形状の電気抜板2を形成する。次に前記電気抜板2の
歯部7が後述する補強歯7aに変わる以外は、同形状で
同材質の或いは鉄製異材質の端用鋼板3aを規定枚数積
層する。そして、補強歯7a全部の内径側先端略中央1
0と外周切欠部8a全部の底中央11に、レーザビーム
のスポット照射径12(直径D)を複数枚に亘るように
設定(図3に示す)し、スポット照射点が電気抜板2の
重合部または板肉部に当てて積層方向に移動しながら順
次溶接し、鉄心ブロック3を形成する。上記端用鋼板3
aの補強歯7aは、電気抜板2の歯部7の略中央長さ方
向に歯幅から見てV字状(図2(b)に示す)となる形
状の補強部7bを、プレス装置により打抜・成形し形成
される。
【0009】これらの電気抜板2と鉄心ブロック3を図
示しない製作治具内に、まず鉄心ブロック3を挿入し、
その上部に外周切欠部8(電気抜板2部分)と外周切欠
部8a(鉄心ブロック3部分)を位置合せしながら電気
抜板2を規定枚数積層し、その上部にやはり外周切欠部
8と外周切欠部8aを位置合せしながら鉄心ブロック3
を載置する。この状態で、外周切欠部8と外周切欠部8
aに帯状締付板4を挿入し隙間9にMIG溶接を行っ
て、帯状締付板4と積層された電気抜板2及び鉄心ブロ
ック3を一体にして固定子鉄心1(図1参照)を形成す
る。尚、上記端用鋼板3aを電気抜板2と同材質で使用
するのは従来技術で述べたのと同じ理由である。
【0010】このように構成したときの、固定子鉄心1
両端での端用鋼板3aの補強歯7aの断面二次モーメン
トIz1と、電気抜板2の歯部7の断面二次モーメントI
z との比を算出する。
【0011】今、端用鋼板3aの断面積をA、補強歯7
a及び歯部7の1/2歯幅をb、補強歯7a及び歯部7
の厚さをh、端用鋼板3aの曲げ角度をθとすると、電
気抜板2の図4(a)に示す歯部7のZ軸に関する断面
二次モーメントIz は、Iz=(1/12)bh3 であ
る。また、Y軸に関する断面二次モーメントIy は、I
y =(1/12)b3 hで、断面相乗モーメントI
yzは、Iyz=0である。そして、Z1 =Zcos θ+Ysi
n θとY1 =Ycos θ−Zsin θである。これらから端
用鋼板3aの図4(b)に示すZ1 軸に関する断面二次
モーメントIz1は式(1)に示すようになる。
【0012】
【数1】
【0013】この式(1)より固定子鉄心1両端での端
用鋼板3aの補強歯7aの断面二次モーメントIz1と、
電気抜板2の歯部7の断面二次モーメントIz との比を
算出すると式(2)に示すようになる。
【0014】
【数2】
【0015】即ち、この比だけ端用鋼板3aの補強歯7
aは、電気抜板2積層方向への変形に対して剛性が高く
なる。又、補強歯7aの内径側先端略中央10がレーザ
ビームのスポット照射で溶接され補強歯7aが一体に固
定されている。これらの相乗作用で、従来のようにスロ
ットへの固定子巻線挿入時に補強歯7aが変形・移動す
ることなく挿入性は良くなると共に巻線に損傷を与える
ことがなくなる。しかも、補強歯7aの剛性が高くなる
ので電動機運転中では電磁振動の影響による補強歯7a
の振動がなくなって騒音が低下し補強歯7aの疲労損失
もなくなる。
【0016】また固定子鉄心1の両端では、隣接の固定
子巻線間が隣接スロット間と同寸法の間隔が形成されて
いることから、この間隔を冷却風が通過し従来の間隔片
55がないにも関わらず間隔片55を有する構造と同程
度の冷却効果をあげることができ、間隔片55廃止によ
り部品減少による品質向上や低価格効果が発生する。更
に、補強歯7aの内径側先端略中央10のレーザビーム
による溶接は、スポット照射径が小さいことから短絡面
積が小さく、しかも鉄心ブロック3が固定子鉄心1の両
端にあることから、空隙面での渦電流損の発生は実用上
無視することができる。
【0017】(他の実施例)実施例1では、補強歯7a
の形状をV字状としていたが、図5に示すようにU字状
の補強歯17又は図6に示すように歯部の長さ方向に歯
幅から見てΩ字状のリブ18a付き形状の補強歯18に
しても実施例1と同等の効果が得られる。或いは、図7
に示すように端用鋼板22の背部20との境界21で略
歯幅全体を板厚方向に折曲げて形成した補強歯19を有
する端用鋼板22とするか、または図8に示すように端
用鋼板23の歯部の長さ方向の略中央部25で略歯幅全
体を板厚方向に折曲げて形成した補強歯24を有する端
用鋼板23にしても、実施例1と同等の効果が得られ
る。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、固定子鉄
心両端での歯部の剛性が高くなって歯部の変形がなくな
り、スロットへの電機子巻線の挿入性が良くなって歯部
の微動も防止される等で電動機の機能が向上する。また
間隔片や押えリングの廃止や電機子巻線の挿入性が良く
なる等で製品が安価で製作できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す固定子鉄心の側面図と
正面図、
【図2】本発明の端用鋼板を示す正面図と補強歯の一部
斜視図、
【図3】本発明の溶接状態の説明図、
【図4】電気抜板と端用鋼板の歯部の断面二次モーメン
ト説明図、
【図5】本発明の他の実施例を示す図2(a)相当図、
【図6】本発明の他の実施例を示す図2(a)相当図、
【図7】本発明の他の実施例を示す図2相当図、
【図8】本発明の他の実施例を示す図2相当図、
【図9】従来の図1相当図、
【図10】従来の間隔片のない固定子鉄心の側面図。
【符号の説明】
1…固定子鉄心、 2…電気抜板、3…鉄心ブ
ロック、 3a,22,23…端用鋼板 6…スロット、 7a,17,18,19,
24…補強歯、8…外周切欠部、 17…スロ
ット側面、18…スロット底。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周部に巻線を収納するスロットが形成
    される歯部を複数個有する電気抜板を複数枚積層して成
    る回転電機の鉄心において、前記電気抜板と同形状で材
    質が同材または異材で形成され歯部に補強部を有する補
    強歯付きの端用鋼板を複数枚積層し、端用鋼板の重合部
    または板肉部にレーザビームのスポット照射を順次行い
    溶接して鉄心ブロックを形成し、この鉄心ブロックを前
    記鉄心の両端部に配置したことを特徴とする回転電機の
    鉄心。
  2. 【請求項2】 前記補強歯の形状を、歯部の長さ方向に
    V字状またはU字状とした請求項1記載の回転電機の鉄
    心。
  3. 【請求項3】 前記補強歯を、歯部の長さ方向にΩ字状
    のリブ付き形状とした請求項1記載の回転電機の鉄心。
  4. 【請求項4】 前記補強歯を、端用鋼板の背部との境界
    で略歯幅全体を板厚方向に折曲げ形成した請求項1記載
    の回転電機の鉄心。
  5. 【請求項5】 前記補強歯を、歯部の長さ方向の略中央
    部で略歯幅全体を板厚方向に折曲げ形成した請求項1記
    載の回転電機の鉄心。
  6. 【請求項6】 前記端用鋼板はプレス打抜工程で打抜き
    形成された請求項1乃至5記載の回転電機の鉄心。
JP25979697A 1997-09-25 1997-09-25 回転電機の鉄心 Pending JPH1198723A (ja)

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JP (1) JPH1198723A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010239691A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Denso Corp 回転電機の固定子及び回転電機
JP2011103712A (ja) * 2009-11-10 2011-05-26 Mitsuba Corp 回転電機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010239691A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Denso Corp 回転電機の固定子及び回転電機
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