JPS6046620B2 - 回転電機用鉄心 - Google Patents

回転電機用鉄心

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JPS6046620B2
JPS6046620B2 JP55149814A JP14981480A JPS6046620B2 JP S6046620 B2 JPS6046620 B2 JP S6046620B2 JP 55149814 A JP55149814 A JP 55149814A JP 14981480 A JP14981480 A JP 14981480A JP S6046620 B2 JPS6046620 B2 JP S6046620B2
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紘一 深谷
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/024Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
    • H02K15/026Wound cores
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/09Magnetic cores comprising laminations characterised by being fastened by caulking
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両用交流発電機の固定子鉄心などとして使
用される回転電機用鉄心であつて、特に、帯状の鉄心素
材をら旋状に巻取つて積層の上、各層間を電気抵抗溶接
により接合して構成される、通常巻鉄心と呼ばれている
ものに関し、より詳細には、鉄心素材の正確かつ良好な
巻取り、積層および溶接のために改良された突起および
凹部を有する巻鉄心に関する。
多数の歯部を持つた帯状素材の鉄心素材を塑性変形させ
ながら旋状に巻取つて複数層積層し、その各層間を溶接
により接合して構成される鉄心は、巻鉄心として従来周
知である。
この巻鉄心によれば、鋼鉄から直接打ち抜かれた環状の
鉄心素・材を複数枚積層して構成される一般の鉄心に比
して、鋼板の使用量を大幅に節減できることも広く知ら
れている。しかし、この巻鉄心の実用化にあたつては、
帯状素材鉄心素材を確実かつ良好に巻取ること、および
鉄心素材の各層の歯部が一致しフ合うよう鉄心素材を正
確に積層することが重要で、いかにしてこれらを達成す
るかが大きな課題となる。かかる課題を解決する方法と
して、鉄心素材の各歯部を巻取りおよび積層時の位置決
めとして利5用することは公知である。
また鉄心素材の歯部とは反対側の端面(外周端面)に所
定の間隔で突起を設け、これを巻取り用および位置決め
用として利用することも知られている。しかしながら、
前者においては各歯部が巻取り力の作用によつて変形す
る恐れがあり、また後者においては突起を設ける分だけ
鉄心素材の幅が広くならざる得ず、このため材料の無駄
が生じてしまう。従つて、このいずれ対策も上記課題を
解決するための最適なものとは言い難いのが実情である
。本発明になる巻鉄心は、上記課題を最適な構成で解決
するためになされたもので、積層した鉄心素材の各層間
を電気抵抗溶接により接合することを前提とし、そのた
めの突起を帯状鉄心素材の一面に、またこれと対応する
凹部を同素材の他面に、所定の間隔でそれぞれ設け、上
記突起を巻取り用としても、また凹部と相まつて積層時
の各層の位置決め用としても利用することを基礎とする
これによれば、上記突起およびこれを対応した凹部の有
効活用により、各歯部の変形を伴うことなく、また材料
の無駄を生じることなく、帯状鉄心素材の良好な巻取り
および正確な積層が可能となり、従つて上記巻鉄心にお
ける課題を有効解決することができる。しかして本発明
は、このような巻鉄心において、巻取り用、位置決め積
層用、さらには溶接用として適切な構成の突起および凹
部を提供し、もつてその効果をより向上させることを目
的としたものである。
以下、図に示す一実施例に従つて本発明を説明する。
本発明になる回転電機用の巻鉄心は帯状の鉄心素材から
構成されるもので、この帯状鉄心素材10は第1図に示
すようにして、帯状の鋼板1から打ち抜かれる。
鉄心素材10は基部11およびその一端面側に一定間隔
て突出する多数の歯部12を有するくし状で、鋼板1か
らの打ち抜きに際しては2枚の鉄心素材が、一方の素材
の各歯部間が他方の素材の歯部となるようにして同時に
打ち抜かれる。これにより鋼板1の廃材はごく少量にな
される。上記鉄心素材10には第2図に示す通り、その
基部11の一面に溶接用の突起13が一定の間隔で形成
され、この各突起13と対応した位置で基部11の他面
に凹部(ここでは図示しない)がそれぞれ設けられる。
突起13(凹部)はここでは6個目の歯部12毎にその
根本部と対応して基部11に設けられる。 突起13お
よび凹部が設けられた鉄心素材10は、第3図に示す如
く歯部12が内周側となるようにして、塑性変形されつ
つら旋状に巻取られる。
この巻取りにおいては、突起13と噛み合う溝21を持
つた巻取りリング2が使用され、溝21を突起13に噛
み合せてリング2を回転させることにより、突起13に
巻取り力が加えられる。この場合、鉄心素材10の他面
側にはプッシャ7(図示せず)が押圧されて巻取りリン
グ2とこのプッシャとで鉄心素材10は挾持され、かつ
鉄心素材10の内外周はインナリング、アウタリング(
いずれも図示しない)によりガイド、これらも巻取りリ
ング2と一緒に回転されて巻取りに寄与・するが、主た
る巻取り力は突起13に加えられ、これにより鉄心素材
10はら旋状に巻取られる。巻取りリング2はここでは
等間隔で設けられた6個の溝21を持つており、その各
々はリング2の回転で鉄心素材10の突起13に順次噛
み合つていく。従つて、鉄心素材10は一周上に6個の
突起13(3睡の歯部12)が等間隔で配置される形態
に巻取られる。 上述のようにしてら旋状に巻取られた
鉄心素材10は適当な所で切断され、それから第4図の
如く複数層積層される。
この際、各層の6個の突起13は隣り合う層の6個の凹
部にそれぞれ嵌入され、これによつて各層の歯部12が
一致し合うよう位置決めされる。また各層間には後述の
電気抵抗溶接(プロジェクション溶接)時に溶接電流の
3 分流を防ぐための隙間Sが形成される。 積層さ
れた鉄心素材10は、最上層の突起13と最下層の底面
とにそれぞれ電極3,4を加圧接触させ、この両電極間
を通電することにより電気抵抗溶接される。これにより
各層間は接合され3,る。 この溶接の後、積層された
鉄心素材10の上下面端面は平担かつ平行に仕上げ加工
され、巻鉄心として完成される。
かかる巻鉄心においては、電気抵抗溶接のため4tこ
不可欠な突起13およびそれに伴う凹部を帯状決心素材
10をら旋状に塑性変形させながら巻取S際の巻取り用
として、さらにはら旋状素材を積゛・ブする際の各層の
歯部を一致させるための位置決う用として活用するので
、各歯部12に巻取り時および積層時に外力が直接作用
することはなく、従つてその変形が防止される。
しかも、巻取り用、位置決め用として特別な突起を設け
る必要もないので、材料無駄が生じることもない。これ
によつても良好な巻取り、正確な位置決めが可能で、高
品質の巻鉄心が得られるのは勿論である。上記の巻鉄心
において本発明では、鉄心素材10に設けられる突起お
よび凹部が第5図および第6図の如く構成される。すな
わち、突起13おいてはその根本部の外周に、鉄心素材
10の一面に対して垂直なストレート部131が形成さ
れる。
また、突起13の先端部132がほぼ球面状になされる
。ストレート部131は帯状鉄心素材10をら旋状に巻
取る際に巻取り力を受ける部分となる。従つて、このス
トレート部131は矢印イで示す鉄心素材の巻取り方向
に対して後方側の突起根本部、つまり巻取り力の作用部
Aのみに設けるだけでも良いが、ここでは突起13の根
本部全周に設けられる。ストレート部131の高さは突
起13の最大高さの112〜1B程度に選定される。一
方、凹部14においては、その球面状の内面に対して凹
部14の深さを部分的に減少させる隆起部141が形成
される。
この隆起部141は、鉄心素材10を積層する際に隣り
合う層の突起起13が凹部14へ嵌入する度合いを規制
し、もつて各層間に適切な隙間Sを確保する作用をなす
。ここでは隆起部141はこれに加えて、凹部14に嵌
入する突起13の先端球面部132の中心と凹部14の
中心とを一致させる作用、さらには反対面上の突起13
を補強す作用も果すようになされ、このため同隆起部1
41は凹部14の周縁部分に等間隔で3個形成される。
そして、その各々は凹部14の中心部142に近づいく
につれて高さの減少する球面状に形成される。この3個
の隆起部141の形成により、凹部14の隆起部141
を除く部分の形状はY形となる。なお、このような突起
13および凹部14は、突起13が設けられる鉄心素材
10の一面側に、ストレート部131の外径と同じ内径
を持つ筒状の型を当てておき、各隆起部141と対応す
るくぼみを有するポンチを、凹部14が設けられる鉄心
素材10の他面に押圧することにより、同時に形成する
ことができる。
上記ストレート部131を有す突起13によれば、第3
図の如く鉄心素材10をら旋状に巻取る場合、巻取りリ
ング2による巻取り力がストレート部131に巻取り方
向と一致した方向で確実に作用する。
従つて、素材のすベリとか変形を生じることなく、きわ
めて良好な鉄心素材10の巻取りが可能となる。ここに
おいて、凹部14に形成された3個の隆起部141は相
互のブリッジ作用によつて、ストレート部131の変形
を防止する。従つて、上記ストレート部131に巻取り
力を作用させながらの鉄心素材の巻取りは、より良好と
なる。上記隆起部141を有する凹部14によれば、鉄
心素材10の積層の際、第7図の如く隣り合う層の突起
13の嵌入量が隆起部141によつて規制され、これに
より各層間に電気抵抗溶接のための隙間Sが確保される
3個の球面状の隆起部141は、突起13の球面状先端
部132と相まつて、嵌入し合う凹部14と突起13と
の中心を一致させるので、鉄心素材10の積層において
、各層は歯部12が一致し合うよう、きわめて正確に位
置決めされる。
凹部141に設けられた3個のの隆起部141はその反
対面上の突起13の強度を増大させる。
電気抵抗溶接の際、積層された鉄心素材10の両端面間
は電極3,4により加圧され、その力が各層の突起13
にも作用するが、上記隆起部141による補強により突
起13の沈み込みとか座屈は防止され、それによる非溶
接部の接触は確実に防ノ止される。従つて、電極間の通
電時にも各層間には隙間が維持され、溶接電流の分流が
防止され、高品質の溶接が可能となる。なお、隆起部1
41の個数は3個以上であれば、上述の種々の効果を得
ることができる。
以上説明した通り本発明は、溶接用として不可欠な突起
およびそれに伴う凹部の有効活用により鉄心素材の確実
かつ良好な巻取りおよび溶接を可能としたもので、これ
によれば鋼板の廃材をほとんど生じることなく、回転電
機用の高品質な巻鉄フ心を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる回転電機用鉄心における鉄心素材
の打ち抜き構成を示す平面図、第2図は溶接用の突起が
設けられた同鉄心素材の平面図、第3図は同鉄心素材の
巻取り構成を示す正面図、第4図は同鉄心素材の積層構
成を示す正面図、第5図は本発明において鉄心素材に設
けられる凹部の一例に示す平面図、第6図は第5図の■
−■断面図、第7図は上記凹部(突起)を有する鉄心素
5の積層構成を示す要部の断面正面図である。 10・・・・・・鉄心素材、13・・・・・・突起、1
31・・・トレート部、132・・・・・・突起の先端
部、14・・凹部、141・・・・・・隆起部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 帯状の鉄心素材をら旋状に巻取つて積層し、かつ積
    層された鉄心素材の各層間を電気抵抗溶接により接合し
    て構成される回転電機用鉄心において、上記鉄心素材の
    一面に、同鉄心素材の巻取りの際に巻取り力の作用を受
    けると共に上記電気抵抗溶接の溶接部となる突起を、所
    定の間隔で設け、この各突起の少なくとも上記巻取り力
    の作用部には、上記鉄心素材の一面に対して垂直なスト
    レート部を形成し、かつ上記各突起と対応した位置で上
    記鉄心素材の他面に、同鉄心素材の積層の際に隣り合う
    層の突起が嵌入する凹部を設け、この各凹部には、積層
    された鉄心素材の各層間に間隙が形成されるよう上記突
    起の嵌入量を規制する隆起部を形成し、上記帯状素材を
    上記各突起のストレート部に巻取り力をを作用させてら
    旋状に巻取り、隣り合う層の突起と凹部とを嵌入させて
    積層し、電気抵抗溶接により各層間を接合するようにな
    したことを特徴とする回転電機用鉄心。 2 上記隆起部が、上記凹部の周縁部にあつて同凹部の
    中心側に近づくにつれて高さの減少する球面状の少なく
    とも3個の隆起部よりなり、上記突起の先端が球面状に
    形成された特許請求の範囲第1項記載の回転電機用鉄心
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