JPH0241641A - 電動機用固定子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、たとえば、冷暖房空調機、自動車などに使用
される電動機用固定子の製造方法に係り、特に、材料歩
留まりが高く、且つ巻き鉄心のスロット内への巻き線の
挿入が容易な、電動機用固定子の製造方法に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来の、電動機用固定子の製造方法としては、たとえば
、■材料歩留まりを向上させるために、帯状の鉄心素材
をらせん状に巻取って積層することにより、電動機用固
定子を製造するもの、■巻き鉄心のスロット内へ巻き線
を挿入し易くするために、スロット開口部を形成する歯
（この歯は、歯先が歯元よりも歯幅が広い）の先端部に
勾配を設けるようにしたもの、■巻き鉄心の歯の歯先に
切込みを設け、スロット内へ巻き線挿入後に、前記歯先
を拡げるもの、■スロット内へ巻き線挿入後に、歯先を
曲げてスロット開口部を塞ぐもの、■スロット内へ巻き
線挿入後に、スロット開口部近傍へ、加熱した発泡性磁
性材料を詰め込むもの、などが知られている。

なお、この種の方法として関連するものには、特開昭５
５−２９２４１号公報、特開昭５５−４９９５５号公報
、特開昭５５−７９６６０号公報。

特開昭５５−１０９１５７号公報、特開昭５７７５５５
１号公報、特開昭５７−８０２４．６号公報などが挙げ
られる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、材料歩留まりを向上する点、および巻
き鉄心のスロット内への巻き線の挿入を容易にする点に
ついての配慮が不十分であり、次のような問題点があっ
た。

すなわち、巻き鉄心の歯の歯先が歯元よりも幅が広いも
のでは、スロット内へ巻き線を挿入するとき、該巻き線
の線材表面が前記歯先によって傷つけられるおそれがあ
った。これを防止するためには、特殊な挿入治具を必要
とするのみならず、スロワ１〜の整列精度を高精度にし
なければならなかった。

一方、歯先を曲げてスロット開口部を塞ぐ方法は、歯先
を曲げる曲げ治具を使用して数工程で前記開口部を塞ぐ
か、あるいは１工程でその閉塞を行なうためには、総形
の治具を開発する必要があった・ いずれにしても、スロット内への巻き線の挿入が容易で
はなく、また材料歩留まりについてもあまり考慮されて
いなかった。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決して、材料
歩留まりが高く、且つ、巻き鉄心のスロット内への巻き
線の挿入が容易な、電動機用固定子の製造方法の提供を
、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための、本発明に係る電動機用固
定子の製造方法の構成は、歯先が歯元と同一幅もしくは
歯元よりも狭い幅の歯と、この歯と輪郭形状が同一のス
ロットとが交互に、前記形状を繰返して連なる２枚の直
線状鉄心素形材を、一方の歯が他方のスロットとなるよ
うにして、１枚の帯板から打抜く第１の工程と、歯・ス
ロワ１〜形成側を内側にして前記直線状鉄心素形材をら
せん状に成形し、これを順次積層することにより、巻き
鉄心を形成する第２の工程と、前記巻き鉄心の外周上の
複数個所で、該巻き鉄心の軸方向に沿って、鉄心素形材
同士を溶接する第３の工程と、この溶接後の巻き鉄心を
焼鈍する第４の工程と、この巻き鉄心のスロット内へ、
予め所定形状に成形された巻き線を挿入する第５の工程
と、この巻き鉄心の歯の先端部を該巻き鉄心の半径方向
外側へ押し潰すことにより、前記スロットの開口を狭く
するとともに、所定の固定子内径に仕」二げる第６の工
程とを有するものである。

さらに詳しくは、次のとおりである。

上記目的は、１枚の帯板から、スロツ１へと歯の形状が
同しで、一方のスロットがそのまま他方の歯となるよう
な互いに同一形状の２枚の直線状鉄心素形材を打抜き、
この直線状鉄心素形材をらせん状に巻いて積層して巻き
鉄心を形成し、巻き線をスロットへ挿入後、歯の先端部
を半径方向外側へ押圧することにより、達成される。

［作用コ １枚の帯板から同一形状の２枚の直線状鉄心素形材を打
抜き、これらを巻き鉄心に成形することにより、抜きか
すがほとんどなく、材料歩留まりが著しく高まる。

巻き鉄心の歯の先端部が幅広になっていないので、スロ
ット開口部寸法は巻き線の外径よりも十分大きく、スロ
ット内への前記巻き線の挿入が容易であり、また、スロ
ットの整列精度は高精度でなくてもよい。

巻き線を挿入後に歯の先端部を半径方向外側へ押し潰す
ようにしたので、歯の先端部が円周方向へ拡がり、スロ
ット開口部は挟まり、巻き線が抜けることなく完全に固
定される。

［実施例］ 以下、本発明を実施例によって説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る電動機用固定子の製
造方法によって製造された電動機用固定子を示す平面図
、第２図は、この製造方法における第１の工程の実施状
態を示す平面図、第３図は、第２の工程の実施に使用さ
れる巻き鉄心成形装置を示す略示正面図、第４図は、第
３図のＩ−１矢視図、第５図は、第６の工程の実施に使
用される歯先端部抑圧装置を示す断面図、第６〜９図は
、第５図に係る歯先端部抑圧装置による歯先端部の押し
潰しの経過を示すものであり、それぞれ第５図のｎ−ｎ
、　ｍ−ｍ、　ｒｖ−ｒｖ、　ｖ−ｖ矢視から見た要部
平面図である。

まず、本実施例の実施に使用される装置の概要を説明す
る。

第１の工程の実施に使用されるプレス装置（図示せず）
は、■帯板の、歯の先端部となる個所へ千鳥状に穴を穿
設することができる穿孔ポンチ・ダイスと、■歯幅が歯
先から歯元まて一定で、先端部が円弧状をなした歯と、
この歯と輪郭形状が同一のスロットとを交互に連続して
打抜くことができる歯・スロット打抜きポンチ・ダイス
とを具備してなるものである。

第２の工程の実施に使用される巻き鉄心成形装置は、第
３，４図に示すように、先端部がテーパ状に形成され、
それぞれ軸心の周りに回転可能な一組の圧延ロール１．
１．１２と、直線状鉄心素形材９　（これは、製造方法
の実施例の中で説明する）の入口側に配設された２枚１
組の入口ガイド１３と、出口側に配設された２枚１組の
出口ガイド１４と、この２枚の出口ガイド１４の間にあ
って、巻き鉄心１の外径を設定するための、回転自在の
外径設定ローラ１５と、前記圧延ロール１１．］２で圧
延加工されたうせん状成形体を巻き取る芯金１６とを有
するものである。

圧延ロール１１と１２との相対角度２両ロール間のすき
ま、外径設定ローラ１５と両ロールとの距離を調整する
ことにより、所望の外径（換言すれば、所望のスロット
数）の巻き鉄心１が得られる。

第６の工程の実施に使用される歯先端部抑圧装置は、先
細のテーパ部１９ａ　（先端は、固定子内径よりも細い
）と、このテーパ部１９ａと接続し、直径を固定子内径
の目標値と等しくした円筒部１９ｂとを有するポンチ１
９を、ダイ１７の穴１８と同心に、上下動可能に配設し
てなるものである。

そして、ポンチ１９を、プレス（図示せず）によって下
降させることができるようになっている。

次に、上記した装置を使用して１本発明の一実施例に係
る電動機用固定子の製造方法を説明する。

第２図を参照して、１枚の帯板８がコンベア（図示せず
）に乗って前記プレス装置へ送られると（第２図におい
て、矢印で示す左方向へ送られる）、歯の先端部となる
個所に、前記穿孔ポンチ・ダイスによって、千鳥状に穴
７が打抜がれる。この穴７がパイロット穴となり、さら
に左方向へ送られ、前記歯・スロット打抜きポンチ・ダ
イスによって、歯幅が一定で先端部が円弧状をなした歯
２と、これと同一輪郭形状のスロット３とが連続して打
抜かれ、互いに同一形状の２枚の直線状鉄心素形状９が
得られる［以上が第１の工程コ。

このようにして打抜かれた２枚の直線状鉄心素形材９，
９は、それぞれ巻き鉄心成形装置へ送られる。その１枚
について説明すると（他の１枚も、別の巻き鉄心成形装
置しこより、巻き鉄心に成形される）、その先頭部が入
ロガイト１３を経て圧延ロール１１，１２の間へ導入さ
れると、該圧延ロール１１，１２によって、反歯・スロ
ット形成側９ｂが、外縁に近いほど圧下率が大きくなる
ようにして圧延加工される。これによって、直線状鉄心
素形材９は、遂次、歯・スロット形成側９ａを内側にし
て円弧状に成形される。そして、外径設定ローラ１５に
よって反歯・スロット形成側９ｂの背面が押され、円弧
の直径が定まり、出口ガイド１４の案内によって、１周
成形後には、圧延ロール１２を跨いで芯金１６の周りへ
らせん状に巻き取られる。これが連続的に行なわれて順
次積層され、所定長さ（すなわち、巻き鉄心１個分の長
さ）の個所で直線状鉄心素形材９がカッタ（図示せず）
で切断され、芯金１６には１個の巻き鉄心１が形成され
る［以上が第２の工程］。

この巻き鉄心１の外周上の複数個所（たとえば、互いに
９ｏ°離れた４個所）で、該巻き鉄心１の軸方向に沿っ
て、鉄心素形材同士がウエルダ（図示せず）しこよって
溶接される。これによって、スロット３の軸方向の整列
を保持することができる［以上が第３の工程コ。

この巻き鉄心１は、コンベア（図示せず）によってトン
ネル炉（図示せず）へ搬送され、ここで８００’Ｃ，１
時間の焼鈍が行なわれ、残留ひずみが除去される［以上
が第４の工程］。

次に、この巻き鉄心１のそれぞれのスロット３内へ、素
線を巻回して予め長円形状に成形された巻き線４を、挿
入装置（図示せず）によって挿入する［以上が第５の工
程コ。

巻き線４を挿入された巻き鉄心１は、歯先端部抑圧装置
（第５図）のダイ１７上に、該ダイ１７の穴１８と同心
になるようにして載置固定される。

前記プレスによってポンチ１９が下降すると、このポン
チ１９のテーパ部１９ａが巻き鉄心１の歯２の先端部５
へ接触するまでは、第６図に示すように、歯２の形状は
直線状鉄心素形材９のときの形状のままである。ポンチ
１９がさらに下降し、巻き鉄心１の内側へ押し込まれる
と、ポンチ１９のテーパ部１９ａが巻き鉄心１の歯２の
先端部５と接触し、次第に歯２の先端部５を半径方向外
側へ押圧するようになる。歯２の先端部５には穴７が穿
設されているので、歯２の先端部５は主に穴７の近傍の
みが変形し、歯２の基底部までは変形が及ばない。この
ようにして、ポンチ１９をさらに押し込むことにより、
第７，８図に示すように、歯の先端部５と穴７とが半径
方向へ潰れて穴がなくなり、これと同時に歯の先端部５
は円周方向へも変形する。そして歯の先端部５の幅が拡
がり、スロット開口部６のすきまが狭まくなり、第９図
に示したように、穴７は完全に潰れて、巻き鉄心１の内
径が所定の固定子内径に仕上がる。また、スロット開口
部６のすきまが巻き線４の素線径よりも狭まくなって、
スロット内に巻き線４が固定され、第１図に示すような
、所望の電動機用固定子が得られる［以上が第６の工程
コ。

以上説明した実施例によれば、次の効果がある。

■、帯板８から直線状鉄心素形材９を打抜くとき、穴７
の部分が抜きかすとなるだけであるので、材料歩留まり
が非常に高い。

００巻き鉄心１を成形する際に、圧延加工を行なってい
るので、外径の小さな巻き鉄心１を座屈を生ずることな
く容易に成形することができる。

００巻き鉄心１の歯の先端部５が円弧になっているので
、スロット開口部６のすきまを巻き線４径よりも十分に
大きくとれる。したがって、巻き線４の外周を傷つける
ことなく、該巻き線４をスロット３内へ容易に、且つ、
高密度に挿入することができる。

■、歯２の歯幅が歯先から歯元まで一定であるのて、ス
ロット３の巻き線収納空間を大きくとることができる。

したがって巻き線４の素線本数を多くすることができ、
磁力を大きくとれ、電動機出力を高めることができる。

■、歯の先端部５には穴７が設けられているので、該先
端部５を半径方向に押し潰して、円周方向へ拡げること
が容易で、しかも、他の部分に不要な変形を与えること
がない。

■、スロット開口部６のすきまを巻き線４の素線径より
も小さくすることにより、巻き線４がスロット３から抜
けることはない。

■、スロット３内へ巻き線４を挿入してから歯の先端部
５を押し潰すようにしたので、巻き鉄心１の整列精度の
高精度化は不要である。

■、歯の先端部５の押し潰しには、ポンチ１９を使用す
るようにしたので、歯先端部抑圧装置の構造が簡単で、
該装置の強度の保持と長寿命化が容易であるなど、経済
的な利点もある。

なお、歯の先端部５に穴７を設けなくとも、該先端部５
を半径方向へ押し潰すことができる。

さらに、歯の先端及びスロワｌ−３の基底部は円弧状を
なした実施例を示したが、たとえば直線であってもよい
。

さらにまた、本実施例の巻き鉄心ｌは圧延加工により成
形したが、芯金の周囲へ、直線状鉄心素素形材９に張力
を負荷しながら巻付けて成形するようにしてもよい。

また、本発明の方法は、電動機用可動子の製造へもでき
るものである。

［発明の効果コ 以上詳細に説明したように本発明によれば、材料歩留ま
りが高く、且つ、巻き鉄心のスロット内への巻き線の挿
入が容易な、電動機用固定子の製造方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る電動機用固定子の製
造方法によって製造された電動機用固定子を示す平面図
、第２図は、この製造方法における第１の工程の実施状
態を示す平面図、第３図は、第２図の工程の実施に使用
される巻き鉄心成形装置５ 置を示す略示正面図、第４図は、第３図のｒ−ｒ矢視図
、第５図は、第６の工程の実施に使用される歯先端部抑
圧装置を示す断面図、第６〜９図は、第５図に係る歯先
端部抑圧装置による歯先端部の押し潰しの経過を示すも
のであり、それぞれ第５図のｎ−ｎ、ｍ−ｍ、ｒｖ−ｒ
ｖ、ｖ−ｖ矢視から見た要部平面図である。 １・・・巻き鉄心５２・・歯、３・・スロット、４・・
・巻き線、５・・歯の先端部、７・穴、８　・帯板、９
直線状鉄心素形材、１１．１２・・・圧延ロール、１９
・・ポンチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、歯先が歯元と同一幅もしくは歯元よりも狭い幅の歯
   と、この歯と輪郭形状が同一のスロットとが交互に、前
   記形状を繰返して連なる２枚の直線状鉄心素形材を、一
   方の歯が他方のスロットとなるようにして、１枚の帯板
   から打抜く第１の工程と、 歯・スロット形成側を内側にして前記直線状鉄心素形材
   をらせん状に成形し、これを順次積層することにより、
   巻き鉄心を形成する第２の工程と、 前記巻き鉄心の外周上の複数個所で、該巻き鉄心の軸方
   向に沿って、鉄心素形材同士を溶接する第３の工程と、 この溶接後の巻き鉄心を焼鈍する第４の工程と、 この巻き鉄心のスロット内へ、予め所定形状に成形され
   た巻き線を挿入する第５の工程と、この巻き鉄心の歯の
   先端部を該巻き鉄心の半径方向外側へ押し潰すことによ
   り、前記スロットの開口を狭くするとともに、所定の固
   定子内径に仕上げる第６の工程とを有する ことを特徴とする電動機用固定子の製造方法。 ２、第１の工程における帯板は、予め、歯の先端部とな
   る個所に、穴が穿設された帯板であることを特徴とする
   請求項１記載の電動機用固定子の製造方法。 ３、第１の工程における歯の形状を、歯先が歯元と同一
   幅の形状にした ことを特徴とする請求項１記載の電動機用固定子の製造
   方法。 ４、第２の工程におけるらせん状の成形は、直線状鉄心
   素形材の反歯・スロット形成側を、外縁に近いほど圧下
   率が大くなるようにして圧延する圧延加工による成形で
   ある ことを特徴とする請求項１記載の電動機用固定子の製造
   方法。 ５、第６の工程は、先端が固定子内径よりも細い先細の
   テーパ状に形成したテーパ部と、このテーパ部と接続し
   、直径が前記固定子内径と等しい円筒部とを有するポン
   チを、該ポンチの中心軸と巻き鉄心の中心軸とが一致す
   るようにして、その先端側から該巻き鉄心の内側へ押し
   込むポンチ押込み工程である ことを特徴とする請求項１記載の電動機用固定子の製造
   方法。