WO2021210173A1 - ステータの製造装置およびステータの製造方法 - Google Patents

ステータの製造装置およびステータの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021210173A1
WO2021210173A1 PCT/JP2020/016922 JP2020016922W WO2021210173A1 WO 2021210173 A1 WO2021210173 A1 WO 2021210173A1 JP 2020016922 W JP2020016922 W JP 2020016922W WO 2021210173 A1 WO2021210173 A1 WO 2021210173A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
stator
cores
outer shell
core metal
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/016922
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
広志 橋口
信哉 高田
洋輔 藤森
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2020/016922 priority Critical patent/WO2021210173A1/ja
Priority to JP2022515174A priority patent/JP7270840B2/ja
Publication of WO2021210173A1 publication Critical patent/WO2021210173A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies

Definitions

  • the present disclosure relates to a stator manufacturing apparatus and a stator manufacturing method including a stator core in which a plurality of cores are arranged in an annular shape.
  • Patent Document 1 is a technique for ensuring the roundness of the inner diameter of the stator core.
  • a plurality of cores constituting the stator core are arranged on the outer peripheral side of the core metal that can be expanded and contracted in the radial direction, and an annular jig is arranged on the outer peripheral side of the plurality of cores. Then, the diameter of the core metal is expanded so that the outer peripheral surface of the core metal is brought into contact with the inner peripheral surface of each core, and each core is clamped by the core metal and the annular jig to correct the posture of each core and the stator core. I try to secure the roundness of the inner diameter of.
  • Patent Document 1 the shape of the outer peripheral surface of the core metal in contact with the inner peripheral surface of each core is unknown. Therefore, depending on the shape of the outer peripheral surface of the core metal, the core cannot be clamped stably. If the core cannot be clamped stably, the posture of the core cannot be corrected properly, and there is a problem that it is difficult to secure the roundness of the stator core.
  • the present disclosure has been made in view of these points, and an object of the present disclosure is to provide a stator manufacturing apparatus and a stator manufacturing method capable of ensuring the roundness of the stator core.
  • the stator manufacturing apparatus is a stator manufacturing apparatus including an annular stator core in which a plurality of cores are arranged in a circumferential shape, and the plurality of cores projecting outward from the outer peripheral surface and having an arc-shaped tip surface.
  • the core of each core is clamped by a plurality of protrusions of the core metal and an outer shell retainer for each core to correct the posture of each core.
  • the method for manufacturing a stator according to the present disclosure is a stator manufacturing apparatus including a stator core in which a plurality of cores are arranged in an annular shape, and a plurality of protrusions having an arcuate tip surface protruding outward from an outer peripheral surface.
  • Each core is provided with a posture correction step of clamping a plurality of cores by a plurality of protrusions of a core metal and an outer shell retainer to correct the posture of each core.
  • the outer peripheral surface of the core metal is provided with a plurality of protrusions for one core, and the core is clamped by the arc-shaped tip surfaces of the plurality of protrusions and the outer shell retainer.
  • the core can be properly straightened, and as a result, the roundness of the stator core can be ensured.
  • FIG. It is a figure which shows the stator manufactured by the stator manufacturing apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic top view which shows the component of the stator manufacturing apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the manufacturing method of the stator which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the connection core before shape correction in the manufacturing method of the stator which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the state of step S2 of FIG. It is a figure which shows the state of step S3 of FIG. It is a figure which shows the state of step S4 of FIG. It is a figure which shows the state of step S5 of FIG. It is explanatory drawing of step S6 of FIG.
  • FIG. 3 is the side view of the stator core.
  • stator manufacturing apparatus prior to the description of the stator manufacturing apparatus and the method of manufacturing the stator of the present embodiment, the stator of the motor will be described.
  • FIG. 1 is a diagram showing a stator manufactured by the stator manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • the direction in which the central axis of the stator extends is referred to as an axial direction
  • the direction perpendicular to the axial direction is referred to as a radial direction
  • the direction around the rotation axis is referred to as a circumferential direction.
  • the stator 1 has an annular stator core 3 in which a plurality of cores 2 are arranged in a circumferential shape.
  • an example of 12 cores is shown, but the number is arbitrary.
  • Each core 2 has a back yoke portion 21 having an arcuate outer peripheral surface, and a teeth portion 22 protruding inward in the radial direction from the back yoke portion 21.
  • a winding (not shown) is wound around the tooth portion 22 of each core 2 via an insulating member (not shown).
  • a thin-walled connecting portion 23 is provided between the back yoke portions 21 of each core 2.
  • the stator core 3 is bent at the thin-walled connecting portion 23 to form an annular shape, and is welded at both ends in the circumferential direction.
  • the two cores 2a at both ends in the circumferential direction are formed with stepped portions 24 that are pressed by a pressurizing mechanism described later.
  • a connected core in which the cores 2 are connected to each other by a thin-walled connecting portion has been described, but the present disclosure is not limited to this, and even if the core 2 is a completely separated split core. good. In the following, an example of a connected core will be described.
  • FIG. 2 is a schematic top view showing the components of the stator manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • the stator manufacturing apparatus 4 includes an annular outer shell retainer 42 and an annular core metal 44.
  • the outer shell retainer 42 has a configuration in which a plurality of retainer pieces 41 that can be expanded and contracted in the radial direction and can come into contact with the outer peripheral surface of the core 2 are arranged at intervals in the circumferential direction.
  • the outer shell retainer 42 is arranged on the outer peripheral side of the core metal 44 at a distance from the core metal 44.
  • the outer shell retainer 42 is not limited to the configuration having a plurality of retainer pieces 41, and may be composed of an annular elastic metal material member that can be expanded and contracted in the radial direction.
  • the core metal 44 has a configuration in which a plurality of core metal pieces 43 that can be expanded and contracted in the radial direction and can come into contact with the inner peripheral surface of the core 2 are arranged in a circumferential shape.
  • the stator manufacturing apparatus 4 further includes a pressurizing mechanism 45, a welding unit 46, and a pedestal (not shown) on which a plurality of cores 2 are placed.
  • Each core metal piece 43 of the core metal 44 has a plurality of protrusions 47 protruding outward from the outer peripheral surface 43a.
  • the tip surface 47a of the protrusion 47 is formed in an arc shape.
  • the tip surface 47a of the protrusion 47 comes into contact with the inner peripheral surface 22a of the core 2 (see FIG. 4 described later) when the core metal 44 expands in diameter.
  • the shape of the tip surface 47a of the protrusion 47 is an arc shape in order to suppress the contact variation of the protrusion 47 due to the manufacturing variation of the inner diameter of the core 2.
  • FIG. 2 shows a configuration in which the number of core metal pieces 43 is 6, and each core metal piece 43 is provided with four protrusions 47, but the present invention is not limited to this.
  • a plurality of protrusions 47 may be configured to come into contact with the inner peripheral surface 22a of each core 2. Therefore, for example, the number of core metal pieces 43 may be 12 which is the same as that of the core 2, and each core metal piece 43 may be provided with two or more protrusions 47. Further, the diameter of the arc shape of the tip surface 47a of the protrusion 47 is arbitrary.
  • the pressurizing mechanism 45 has a pair of pressurizing plates 45a that can move in a direction approaching each other, and by pressurizing the stepped portion 24 of the core 2a with the tip of the pressurizing plate 45a, both ends of the connecting core are brought close to each other. It corrects the positions of both ends.
  • the welding unit 46 is for welding and fixing the welding surfaces at both ends of the stator core 3.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a method of manufacturing the stator according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a connecting core before shape correction in the method for manufacturing a stator according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing the state of step S2 in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing the state of step S3 in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing the state of step S4 of FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing the state of step S5 in FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory view of step S6 of FIG. 3, and is a side view of the stator core.
  • step S1 the diameter of the outer shell retainer 42 is increased and the diameter of the core metal 44 is reduced to form an arrangement space S (see FIG. 5) between the outer shell retainer 42 and the core metal 44.
  • step S2 as shown in FIG. 5, the connecting core 200 before shape correction shown in FIG. 4 is arranged in the arrangement space S formed in step S1.
  • the connecting core 200 is arranged in an open state without being joined at both ends. The above is the placement process.
  • step S3 the core is set so that the diameter of the virtual circle L connecting the vertices of the protrusions 47 of the core metal 44 becomes a preset diameter as the inner diameter of the stator core 3 of the finished product. Increase the diameter of gold 44.
  • step S4 as shown in FIG. 7, the outer shell retainer 42 is reduced in diameter, each retainer piece 41 is moved inward in the radial direction, and the outer peripheral surface of the core 2 is pressed inward in the radial direction by each retainer piece 41. ..
  • each core 2 is clamped between each holding piece 41 and each protrusion 47 of each core metal piece 43, and the posture of each core 2 is corrected.
  • the action of each protrusion 47 of the core metal 44 at the time of clamping will be described later.
  • the number of the holding pieces 41 of the outer shell holding 42 is 10 while the number of cores 2 is 12, and there is no holding piece 41 corresponding to the cores 2a at both ends. Therefore, in step S3, the postures of the ten cores 2 excluding the cores 2a at both ends are corrected.
  • the bending angle of the thin-walled connecting portion 23, that is, the angle formed by the facing surfaces of the back yoke portions 21 of the two adjacent cores 2 is an appropriate angle. Is corrected to.
  • the connecting core 200 is formed in a substantially annular shape.
  • a gap 48 is formed between the cores 2a at both ends as shown in FIG.
  • step S5 the pair of pressure plates 45a of the pressure mechanism 45 presses the stepped portions 24 of the cores 2a at both ends to form the connecting core 200 in an annular shape.
  • the adjacent cores 2a at both ends are brought into close contact with each other, and the entire connecting core 200 is formed in an annular shape, so that the roundness is ensured.
  • the above is the posture correction process.
  • step S6 the welding surface 51 is welded by the welding unit 46 as shown in FIG. This welding is performed by spot welding as shown in the welded portion 50.
  • the connecting core 200 does not become annular and the connecting core 200 is not formed. It tends to be a drop shape with both ends of the top.
  • the roundness of the connecting core 200 is secured at the stage before welding is performed. Therefore, when fixing both ends of the connecting core 200, it is possible to reduce the fixing strength, and it can be sufficiently fixed even by spot welding. Therefore, the welding area can be reduced and the iron loss can be reduced, so that an efficient motor can be provided.
  • step S7 the stator core 3 is taken out from the manufacturing apparatus.
  • the action of the protrusion 47 provided on the core metal piece 43 will be described.
  • a plurality of protrusions 27 are provided for each core 2.
  • the operation of the protrusion 27 will be described by comparing the structure of the first embodiment with the conventional structure for each of the cases where the diameter of the inner peripheral surface of the stator core 3 is larger than the set diameter and the case where the diameter is smaller than the set diameter. ..
  • the conventional structure is a structure in which a plurality of protrusions are not formed on the core metal piece, and the outer peripheral surface of the core metal piece has an arc shape having a preset diameter set as the inner diameter of the stator core 3.
  • FIG. 10 is a diagram showing a clamped state of the core of the comparative example, and is a diagram when the inner diameter of the stator core is larger than the set diameter.
  • FIG. 11 is a diagram showing a state in which the core is clamped in the stator manufacturing apparatus according to the first embodiment, and is a diagram when the inner diameter of the stator core is larger than the set diameter.
  • FIG. 12 is a diagram showing a clamped state of the core of the comparative example, and is a diagram when the inner diameter of the stator core is smaller than the set diameter.
  • FIG. 13 is a diagram showing a state in which the core is clamped in the stator manufacturing apparatus according to the first embodiment, and is a diagram when the inner diameter of the stator core is smaller than the set diameter.
  • the inner diameter of the stator core 3 may be larger than the set diameter within the range of manufacturing variation.
  • the outer peripheral surface 143a of the core metal piece 143 comes into contact with the inner peripheral surface 22a of the core 2 at one place. Therefore, since the core 2 is in a state of two-point support in which the radial end is supported by the outer shell retainer 142 and the core metal piece 143, there is a possibility that the core 2 is displaced in the circumferential direction, and a stable clamp is provided. I can't.
  • a plurality of protrusions 47 are provided for one core 2. Therefore, at the time of clamping, as shown in FIG. 11, a plurality of protrusions 47 are in contact with the inner peripheral surface 22a of the core 2. Therefore, the core 2 is supported by the plurality of protrusions 47 and the outer shell retainer 42 at three or more points, and can be stably clamped.
  • the inner diameter of the core 2 may be smaller than the set diameter within the range of manufacturing variation.
  • the outer peripheral surface 143a of the core metal piece 143 comes into contact with the corner portions 22b at both ends in the circumferential direction of the inner peripheral surface 22a of the core 2.
  • buckling occurs in the core 2 due to the pressure at the time of clamping, and the posture of the core 2 is not stable.
  • the plurality of protrusions 47 are located closer to the inner side of both ends of the inner peripheral surface 22a of the core 2 in the circumferential direction. Contact 22a. Therefore, the position of the core 2 can be corrected without causing the core 2 to buckle.
  • the stator core 3 may be composed of a split core as described above.
  • the number of holding pieces 41 of the outer shell holding 42 is the same as the number of cores 2, and the core 2 is formed by each holding piece 41 and each core metal piece 43 of the core metal 44. It should be clamped.
  • the contact surfaces of the divided cores may be spot-welded by the welding unit 46.
  • both the outer shell retainer 42 and the core metal 44 are expandable and contractible, but only one of them may be expandable and contractible.
  • one or both of the outer shell retainer 42 and the core metal 44 may be configured to clamp the core 2 by moving in a direction approaching each other.
  • the stator manufacturing apparatus of the first embodiment has an annular core metal 44 having a plurality of protrusions 47 protruding outward from the outer peripheral surface 43a, and an interval from the core metal 44 on the outer peripheral side of the core metal 44. It is provided with an annular outer shell retainer 42 arranged so as to be vacant. Then, the plurality of cores 2 arranged between the core metal 44 and the outer shell retainer 42 are clamped by the plurality of protrusions 47 of the core metal 44 and the outer shell retainer 42 for each core 2, and each core 2 is clamped. It corrects the posture.
  • the outer peripheral surface 43a of the core metal 44 is provided with a plurality of protrusions 47 for one core, and the core 2 is clamped by the plurality of protrusions 47 and the outer shell retainer 42. It can be corrected properly, and as a result, the roundness of the stator core 3 can be ensured. Further, by improving the roundness of the stator core 3, when the stator core 3 is a connecting core, the stress in the opening direction of both ends during manufacturing is reduced, so that the welding area can be reduced. Therefore, it is possible to provide an apparatus capable of manufacturing an efficient motor by reducing iron loss.
  • the plurality of protrusions 47 come into contact with the inner peripheral surface 22a of the core 2 at a position closer to the inside than the corners 22b at both ends in the circumferential direction of the inner peripheral surface 22a of the core 2. As a result, buckling of the core 2 due to the pressure at the time of clamping can be prevented.
  • the stator 1 of the first embodiment described above is installed in the outdoor unit of an air conditioner, and is used as a stator of a fan motor that rotationally drives a blower that sucks in outside air and sends out conditioned air.
  • the stator 1 of the first embodiment is used as a stator of a compressor motor which is built in a closed compressor and drives a compressor mechanism unit.
  • stator 1 stator, 2 core, 2a core, 3 stator core, 4 stator manufacturing equipment, 21 back yoke part, 22 teeth part, 22a inner peripheral surface, 22b corner part, 23 thin wall connection part, 24 step part, 41 holding piece, 42 outside Shell retainer, 43 core metal piece, 43a outer peripheral surface, 44 core metal, 45 pressure mechanism, 45a pressure plate, 46 welding unit, 47 protrusions, 47a tip surface, 48 gap, 50 weld points, 51 weld surface, 142 Outer shell retainer, 143 core metal piece, 143a outer peripheral surface, 200 connecting core, L virtual circle, S placement space.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

ステータの製造装置（４）は、外周面（４３ａ）から外方に向けて突出し、先端面（４７ａ）が円弧形状の複数の突起部（４７）を有する環状の芯金（４４）と、芯金（４４）の外周側に芯金（４４）から間隔を空けて配置された環状の外殻押さえ（４２）とを備える。芯金（４４）と外殻押さえ（４２）との間に配置された複数のコア（２）を、各コア毎に芯金（４４）の複数の突起部（４７）と外殻押さえ（４２）とによってクランプして各コアの姿勢を矯正する。

Description

ステータの製造装置およびステータの製造方法
　本開示は、複数のコアが環状に配置されたステータコアを備えるステータの製造装置およびステータの製造方法に関するものである。
　モータのステータの製造においては、環状のステータコアの内径真円度を確保することが求められている。ステータコアの内径真円度を確保する技術として、特許文献１がある。特許文献１では、径方向に拡縮可能な芯金の外周側に、ステータコアを構成する複数のコアを配置し、複数のコアの外周側に環状治具を配置する。そして、芯金を拡径して芯金の外周面を各コアの内周面に接触させ、芯金と環状治具とで各コアをクランプすることで、各コアの姿勢を矯正してステータコアの内径真円度を確保するようにしている。
特開２０１０－０９８８２８号公報
　特許文献１では、各コアの内周面に接触する芯金の外周面の形状が不明である。このため、芯金の外周面の形状によっては、コアを安定してクランプできない。コアを安定してクランプできないと、コアの姿勢を適正に矯正できず、ステータコアの真円度を確保することが難しいという問題があった。
　本開示はこのような点を鑑みなされたもので、ステータコアの真円度を確保することが可能なステータの製造装置およびステータの製造方法を提供することを目的とする。
　本開示に係るステータの製造装置は、複数のコアが周状に配置された環状のステータコアを備えるステータの製造装置であって、外周面から外方に向けて突出し、先端面が円弧形状の複数の突起部を有する環状の芯金と、芯金の外周側に芯金から間隔を空けて配置された環状の外殻押さえとを備え、芯金と外殻押さえとの間に配置された複数のコアを、各コア毎に芯金の複数の突起部と外殻押さえとによってクランプして各コアの姿勢を矯正するものである。
　本開示に係るステータの製造方法は、複数のコアが環状に配置されたステータコアを備えるステータの製造装置であって、外周面から外方に向けて突出し、先端面が円弧形状の複数の突起部を有する環状の芯金と、芯金の外周側に配置された環状の外殻押さえとの間に複数のコアを配置する配置工程と、芯金および外殻押さえを互いに近づく方向に移動させて、複数のコアを、各コア毎に、芯金の複数の突起部と外殻押さえとによってクランプして各コアの姿勢を矯正する姿勢矯正工程とを備えたものである。
　本開示によれば、芯金の外周面が、コア一つに対して複数の突起部を備えており、複数の突起部の円弧形状の先端面と外殻押さえとによってコアをクランプするため、コアを適正に矯正でき、結果としてステータコアの真円度を確保することが可能である。
実施の形態１に係るステータ製造装置によって製造されたステータを示す図である。 実施の形態１に係るステータ製造装置の構成要素を示す概略上面図である。 実施の形態１に係るステータの製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るステータの製造方法における形状矯正前の連結コアを示す図である。 図３のステップＳ２の状態を示す図である。 図３のステップＳ３の状態を示す図である。 図３のステップＳ４の状態を示す図である。 図３のステップＳ５の状態を示す図である。 図３のステップＳ６の説明図で、ステータコアの側面図である。 比較例のコアのクランプ状態を示す図であって、ステータコアの内径が設定径よりも大きい場合の図である。 実施の形態１に係るステータ製造装置におけるコアのクランプ状態を示す図であって、ステータコアの内径が設定径よりも大きい場合の図である。 比較例のコアのクランプ状態を示す図であって、ステータコアの内径が設定径よりも小さい場合の図である。 実施の形態１に係るステータ製造装置におけるコアのクランプ状態を示す図であって、ステータコアの内径が設定径よりも小さい場合の図である。
　以下、本実施の形態のステータ製造装置およびステータの製造方法の説明に先立って、モータのステータについて説明する。
　図１は、実施の形態１に係るステータ製造装置によって製造されたステータを示す図である。なお、以下の説明において、ステータの中心軸が延びる方向を軸方向、軸方向に垂直な方向を径方向、回転軸周りの方向を周方向という。
　ステータ１は、複数のコア２が周状に配置された環状のステータコア３を有する。ここではコアが１２個の例を示しているが、個数は任意である。各コア２は、外周面が円弧状のバックヨーク部２１と、バックヨーク部２１から径方向内側に向かって突出するティース部２２とを有する。各コア２のティース部２２には、絶縁部材（図示せず）を介して巻線（図示せず）が巻回されている。
　各コア２のバックヨーク部２１同士の間には薄肉連結部２３が設けられている。ステータコア３は、薄肉連結部２３で折り曲げられて環状に形成され、周方向の両端部にて溶接されている。周方向の両端部の２つのコア２ａには、後述の加圧機構によって押圧される段差部２４が形成されている。なお、ここでは、コア２同士が薄肉連結部で連結された連結コアの例を説明したが、本開示はこれに限定するものではなく、コア２が完全に切り離された分割コアであってもよい。以下では、連結コアの例で説明を行う。
　次に、実施の形態１に係るステータ製造装置の構成要素について説明する。
　図２は、実施の形態１に係るステータ製造装置の構成要素を示す概略上面図である。
　ステータ製造装置４は、環状の外殻押さえ４２と環状の芯金４４とを備えている。外殻押さえ４２は、径方向に拡縮可能でコア２の外周面に接触し得る複数の押さえ片４１が周方向に間隔を空けて配置された構成を有する。外殻押さえ４２は、芯金４４の外周側に芯金４４から間隔を空けて配置されている。なお、外殻押さえ４２は、複数の押さえ片４１を有する構成に限らず、径方向に拡縮可能な環状の弾性金属材料部材などで構成されてもよい。芯金４４は、径方向に拡縮可能でコア２の内周面に接触し得る複数の芯金片４３が周状に配置された構成を有する。ステータ製造装置４はさらに、加圧機構４５と、溶接ユニット４６と、複数のコア２が載置される台座（図示せず）とを備えている。
　芯金４４の各芯金片４３は、外周面４３ａから外方に向けて突出する複数の突起部４７を有する。突起部４７の先端面４７ａは円弧形状に構成されている。突起部４７の先端面４７ａは、芯金４４が拡径した際にコア２の内周面２２ａ（後述の図４参照）に接触するようになっている。突起部４７の先端面４７ａの形状は、コア２の内径の製造バラツキによる、突起部４７の接触バラツキを抑制するために円弧形状となっている。
　なお、図２には、芯金片４３の数が６個で、各芯金片４３に４つの突起部４７が設けられた構成を示しているが、これに限られたものではない。各コア２の内周面２２ａに複数の突起部４７が接触するように構成されていればよい。よって、たとえば芯金片４３の数がコア２と同数の１２個で、各芯金片４３に２個以上の突起部４７が設けられた構成でもよい。また、突起部４７の先端面４７ａの円弧形状の径は任意である。
　加圧機構４５は、互いに近づく方向に移動可能な一対の加圧プレート４５ａを有し、加圧プレート４５ａ先端でコア２ａの段差部２４を加圧することで、連結コアの両端部を互いに近づけて両端部の位置を矯正するものである。溶接ユニット４６は、ステータコア３の両端部の溶接面を溶接して固定するためのものである。
　次に、実施の形態１に係るステータ製造装置を用いたステータの製造方法について説明する。
　図３は、実施の形態１に係るステータの製造方法を示すフローチャートである。図４は、実施の形態１に係るステータの製造方法における形状矯正前の連結コアを示す図である。図５は、図３のステップＳ２の状態を示す図である。図６は、図３のステップＳ３の状態を示す図である。図７は、図３のステップＳ４の状態を示す図である。図８は、図３のステップＳ５の状態を示す図である。図９は、図３のステップＳ６の説明図で、ステータコアの側面図である。
　ステップＳ１では、外殻押さえ４２を拡径すると共に芯金４４を縮径し、外殻押さえ４２と芯金４４との間に配置スペースＳ（図５参照）を形成する。ステップＳ２では、図５に示すように、ステップＳ１で形成された配置スペースＳに、図４に示した形状矯正前の連結コア２００を配置する。連結コア２００は、両端部が接合されずに開いた状態で配置される。以上が配置工程である。
　ステップＳ３では、図６に示すように、芯金４４の突起部４７の頂点を結んだ仮想円Ｌの径が、完成品のステータコア３の内径として予め設定された設定径となるように、芯金４４を拡径する。ステップＳ４では、図７に示すように、外殻押さえ４２を縮径して各押さえ片４１を径方向内側に移動させ、各押さえ片４１にてコア２の外周面を径方向内側に押圧する。これにより、各押さえ片４１と各芯金片４３の各突起部４７との間で各コア２をクランプして各コア２の姿勢を矯正する。クランプ時における芯金４４の各突起部４７の作用については後述する。
　なお、外殻押さえ４２の押さえ片４１は、コア２の数が１２個であるのに対して１０個であり、両端のコア２ａに対応する押さえ片４１が無い。このため、ステップＳ３では、両端のコア２ａを除く１０個のコア２の姿勢が矯正される。１０個のコア２の位置が適正な位置に矯正されることで、薄肉連結部２３の曲げ角度、つまり隣接する２つのコア２のバックヨーク部２１同士の対向面が成す角度、が適正な角度に矯正される。これにより、連結コア２００は概ね環状に形成される。ただし、両端のコア２ａの位置は矯正されないため、両端のコア２ａ同士の間には、図７に示すように隙間４８が形成された状態となる。
　ステップＳ５では、図８に示すように加圧機構４５の一対の加圧プレート４５ａにより、両端のコア２ａの段差部２４を押さえて連結コア２００を環状に形成する。これにより両端の隣接するコア２ａ同士が互いに密着して連結コア２００全体が環状に形成され、真円度が確保された状態となる。以上が姿勢矯正工程である。
　そして、ステップＳ６の溶接工程では、図９に示すように溶接面５１を溶接ユニット４６により溶接する。この溶接は、溶接箇所５０に示すようにスポット溶接で行われる。
　溶接を行う前の段階で、仮に連結コア２００の真円度が確保されていない場合、言い換えれば薄肉連結部２３の曲げ角度が適正ではない場合、連結コア２００は環状にならず、連結コア２００の両端部を頂点とした雫型になりやすい。
　このような雫型の状態の連結コア２００の両端部を溶接するには、ステータコア３が環状となるように加圧機構４５で形状を矯正する必要があるが、無理に矯正しようとすると、一部の薄肉連結部２３のみを過度に折り曲げることになるため、逆に真円度が悪化する。また、加圧機構４５で連結コア２００の形状を無理に矯正しようとすると、連結コア２００の両端部において開き方向への反力が増大する。このように、溶接を行う前の段階で真円度が確保されていない状態の連結コア２００の両端部同士を溶接する場合には、溶接面５１を上から下まで溶接することで溶接面積を大きくし、固定強度の確保が必要となる。このため、結果として溶接面積が大きくなることで鉄損が増加し、モータ効率が低下するという問題があった。
　これに対し、本実施の形態１では、溶接を行う前の段階で、連結コア２００の真円度が確保されている。このため、連結コア２００の両端部同士を固定するにあたり、固定強度を低減することが可能であり、スポット溶接でも十分に固定できる。よって、溶接面積を減少でき、鉄損が減少することで、効率の良いモータを提供することができる。
　以上の溶接工程が終了した後、最後に、ステップＳ７では、ステータコア３を製造装置から取り出す。
　ここで、芯金片４３に設けた突起部４７の作用について説明する。本実施の形態１では、突起部２７が各コア２毎に複数個ずつ設けられた構造となっている。以下では、ステータコア３の内周面の径が設定径よりも大きい場合と小さい場合のそれぞれについて、本実施の形態１の構造と、従来構造とを比較して、突起部２７の作用を説明する。従来構造とは、芯金片に複数の突起部が形成されておらず、芯金片の外周面が、ステータコア３の内径として予め設定された設定径の円弧形状となった構造である。
　図１０は、比較例のコアのクランプ状態を示す図であって、ステータコアの内径が設定径よりも大きい場合の図である。図１１は、実施の形態１に係るステータ製造装置におけるコアのクランプ状態を示す図であって、ステータコアの内径が設定径よりも大きい場合の図である。図１２は、比較例のコアのクランプ状態を示す図であって、ステータコアの内径が設定径よりも小さい場合の図である。図１３は、実施の形態１に係るステータ製造装置におけるコアのクランプ状態を示す図であって、ステータコアの内径が設定径よりも小さい場合の図である。
　ステータコア３の内径は、製造バラツキの範囲内で設定径よりも大きくなることがある。この場合、従来構造では、図１０に示すように芯金片１４３の外周面１４３ａが、コア２の内周面２２ａと１箇所で接触することになる。よって、コア２は、外殻押さえ１４２と芯金片１４３とで径方向の端部が支持された２点支持の状態となるため、周方向に位置ズレが生じる可能性があり、安定したクランプができない。
　これに対し、本実施の形態１では、１つのコア２に対して突起部４７が複数設けられている。このため、クランプ時には、図１１に示すように、コア２の内周面２２ａに複数の突起部４７が接触した状態となる。このため、複数の突起部４７と外殻押さえ４２とでコア２は３点以上で支持され、安定してクランプできる。
　また、コア２の内径が、製造バラツキの範囲内で設定径よりも小さくなることがある。この場合、従来構造では、図１２に示すように芯金片１４３の外周面１４３ａが、コア２の内周面２２ａの周方向両端の角部２２ｂに接触する。この場合、３点支持となるため、周方向に位置ズレには効果があるものの、クランプ時の圧力によりコア２に座屈が生じ、コア２の姿勢が安定しない。
　これに対し、本実施の形態１では、図１３に示すように、複数の突起部４７が、コア２の内周面２２ａの周方向両端よりも内側に寄った位置でコア２の内周面２２ａに接触する。このため、コア２の座屈を招くこと無く、コア２の位置を矯正することができる。
　なお、上記では、ステータコア３が連結コアである場合の製造方法について説明したが、ステータコア３は上述したように分割コアにより構成されてもよい。分割コアからなるステータコア３の製造方法では、外殻押さえ４２の押さえ片４１をコア２の数と同数の１２個とし、各押さえ片４１と芯金４４の各芯金片４３とでコア２をクランプするようにすればよい。また、分割コアからなるステータコア３の製造方法の溶接工程では、各分割コア同士の接触面を溶接ユニット４６でスポット溶接すればよい。
　また、上記では、外殻押さえ４２および芯金４４の両方が拡縮可能な構成であるとして説明したが、一方のみが拡縮可能な構成としてもよい。要するに、外殻押さえ４２および芯金４４の一方または両方が互いに近づく方向に移動することにより、コア２をクランプするように構成されていればよい。
　また、上記では、コア一つに対して突起部４７を２個とした例を示したが、コア２の内周面２２ａの形状に合わせて３個以上としてもよい。
　本実施の形態１のステータの製造装置は、外周面４３ａから外方に向けて突出する複数の突起部４７を有する環状の芯金４４と、芯金４４の外周側に芯金４４から間隔を空けて配置された環状の外殻押さえ４２とを備える。そして、芯金４４と外殻押さえ４２との間に配置された複数のコア２を各コア２毎に芯金４４の複数の突起部４７と外殻押さえ４２とによってクランプして各コア２の姿勢を矯正するものである。
　このように、芯金４４の外周面４３ａが、コア一つに対して複数の突起部４７を備えており、複数の突起部４７と外殻押さえ４２とによってコア２をクランプするため、コアを適正に矯正でき、結果としてステータコア３の真円度を確保することが可能である。また、ステータコア３の真円度が向上することで、ステータコア３が連結コアである場合、製造途中における、両端部の開き方向への応力が小さくなることで、溶接面積を少なくできる。このため、鉄損を下げて、効率の良いモータを製造可能な装置を提供することができる。
　複数の突起部４７は、クランプ時に、コア２の内周面２２ａの周方向両端の角部２２ｂよりも内側に寄った位置でコア２の内周面２２ａに接触する。これにより、クランプ時の圧力によるコア２の座屈を防止できる。
　以上説明した本実施の形態１のステータ１は例えば、空気調和機の室外機に設置されて、外気を吸込み調和空気を送出する送風機を回転駆動させるファンモータのステータとして利用される。他には例えば、本実施の形態１のステータ１は、密閉型圧縮機に内蔵されて圧縮機機構部を駆動する圧縮機モータのステータとして利用される。
　１　ステータ、２　コア、２ａ　コア、３　ステータコア、４　ステータ製造装置、２１　バックヨーク部、２２　ティース部、２２ａ　内周面、２２ｂ　角部、２３　薄肉連結部、２４　段差部、４１　押さえ片、４２　外殻押さえ、４３　芯金片、４３ａ　外周面、４４　芯金、４５　加圧機構、４５ａ　加圧プレート、４６　溶接ユニット、４７　突起部、４７ａ　先端面、４８　隙間、５０　溶接箇所、５１　溶接面、１４２　外殻押さえ、１４３　芯金片、１４３ａ　外周面、２００　連結コア、Ｌ　仮想円、Ｓ　配置スペース。

Claims (8)

  1. 　複数のコアが周状に配置された環状のステータコアを備えるステータの製造装置であって、
    　外周面から外方に向けて突出し、先端面が円弧形状の複数の突起部を有する環状の芯金と、
    　前記芯金の外周側に前記芯金から間隔を空けて配置された環状の外殻押さえとを備え、
    　前記芯金と前記外殻押さえとの間に配置された前記複数のコアを、各コア毎に前記芯金の前記複数の突起部と前記外殻押さえとによってクランプして各コアの姿勢を矯正するステータの製造装置。
  2. 　前記複数の突起部は、前記クランプ時に、前記コアの内周面の周方向両端の角部よりも内側に寄った位置で前記コアの前記内周面に接触する請求項１記載のステータの製造装置。
  3. 　前記外殻押さえは、前記コアの外周面に接触し得る複数の押さえ片を有する請求項１または請求項２記載のステータの製造装置。
  4. 　前記芯金と前記外殻押さえとの間に配置された前記複数のコアのうち、隣接する２つのコアを互いに近づく方向に加圧する加圧機構を備えた請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のステータの製造装置。
  5. 　複数のコアが環状に配置されたステータコアを備えるステータの製造装置であって、
    　外周面から外方に向けて突出し、先端面が円弧形状の複数の突起部を有する環状の芯金と、前記芯金の外周側に配置された環状の外殻押さえとの間に前記複数のコアを配置する配置工程と、
    　前記芯金および前記外殻押さえを互いに近づく方向に移動させて、前記複数のコアを、各コア毎に、前記芯金の前記複数の突起部と前記外殻押さえとによってクランプして各コアの姿勢を矯正する姿勢矯正工程とを備えたステータの製造方法。
  6. 　前記複数のコアは、周方向に隣接する前記コア同士が連結部で連結され、前記連結部で折り曲げられた連結コアであり、
    　前記配置工程において前記連結コアは、両端部が接合されずに開いた状態で配置され、
    　前記姿勢矯正工程の後、前記連結コアの前記両端部を互いに近づく方向に加圧して前記両端部を閉じる工程と、
    　前記両端部が閉じられた前記連結コアの前記両端部の接触面を溶接する溶接工程とを有する請求項５記載のステータの製造方法。
  7. 　前記複数のコアは、互いに切り離された分割コアであり、
    　前記姿勢矯正工程の後、各分割コア同士の接触面を溶接する溶接工程を有する請求項５記載のステータの製造方法。
  8. 　前記溶接工程では、スポット溶接を行う請求項６または請求項７記載のステータの製造方法。
PCT/JP2020/016922 2020-04-17 2020-04-17 ステータの製造装置およびステータの製造方法 WO2021210173A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/016922 WO2021210173A1 (ja) 2020-04-17 2020-04-17 ステータの製造装置およびステータの製造方法
JP2022515174A JP7270840B2 (ja) 2020-04-17 2020-04-17 ステータの製造装置およびステータの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/016922 WO2021210173A1 (ja) 2020-04-17 2020-04-17 ステータの製造装置およびステータの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021210173A1 true WO2021210173A1 (ja) 2021-10-21

Family

ID=78084752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/016922 WO2021210173A1 (ja) 2020-04-17 2020-04-17 ステータの製造装置およびステータの製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7270840B2 (ja)
WO (1) WO2021210173A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002199666A (ja) * 2000-12-21 2002-07-12 Hitachi Ltd 回転電機及びその製造方法
JP2014161200A (ja) * 2013-01-28 2014-09-04 Asmo Co Ltd ブラシレスモータ及びブラシレスモータの製造方法
JP2015023630A (ja) * 2013-07-17 2015-02-02 アスモ株式会社 ステータの製造方法及びステータ
JP2018026929A (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 アイシン精機株式会社 電動モータ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3678102B2 (ja) * 2000-02-02 2005-08-03 株式会社日立製作所 電動機
JP5228386B2 (ja) * 2007-07-09 2013-07-03 パナソニック株式会社 ブラシレスｄｃモータの固定子鉄芯およびそれを用いた電気機器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002199666A (ja) * 2000-12-21 2002-07-12 Hitachi Ltd 回転電機及びその製造方法
JP2014161200A (ja) * 2013-01-28 2014-09-04 Asmo Co Ltd ブラシレスモータ及びブラシレスモータの製造方法
JP2015023630A (ja) * 2013-07-17 2015-02-02 アスモ株式会社 ステータの製造方法及びステータ
JP2018026929A (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 アイシン精機株式会社 電動モータ

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021210173A1 (ja) 2021-10-21
JP7270840B2 (ja) 2023-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10404110B2 (en) Stator with core including divided cores, and electric motor
JP4722589B2 (ja) 固定子積層鉄心
US20210376697A1 (en) Method of manufacturing a stator of a motor
WO2021033496A1 (ja) ステータと回転電機、およびそれらの製造方法
US11888349B2 (en) Stator assembly of hairpin winding motor and manufacturing method thereof
JP2016131453A (ja) ステータの製造方法
WO2021210173A1 (ja) ステータの製造装置およびステータの製造方法
JP2020110025A (ja) セグメントコイル成形方法
JP2011151933A (ja) 回転電機の固定子の製造方法および回転電機の固定子
JP2007259620A (ja) 固定子
WO2020034535A1 (zh) 定子及电机
JP5260951B2 (ja) 積層固定鉄心
JPS62100151A (ja) 電動機用フレ−ムの製造方法
JP2003176781A (ja) 密閉型圧縮機
JP6458637B2 (ja) ステータコアへのコイル装着方法
JP6486545B2 (ja) 回転電機のステータ、これを用いた回転電機、および回転電機のステータの製造方法
WO2020067352A1 (ja) ステータの製造方法
JP7329961B2 (ja) 鉄心部材の熱処理方法、熱処理用治具
JP2019126195A (ja) ステータの組立方法
JP2002233084A (ja) モータ用ステータの組立方法
JP3855284B2 (ja) 回転電機およびその製造方法
JPH0767273A (ja) 回転電機の鉄心
JP7406907B2 (ja) モータステータ
JP2001284136A (ja) 巻鉄心変圧器
JP5566327B2 (ja) 密閉型圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20931078

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022515174

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20931078

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1