JPH0526421B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転電機の積層鉄心に係り、特に、内
周側にスロツトをもつ薄鋼板を積層し、その外周
部に複数のクランプを溶接した回転電機の積層鉄
心に関する。

〔従来の技術〕

一般に回転電機の鉄心は、薄鋼板を打抜いたも
のを何枚も重ねて形成し、第２図、第３図に示す
ように、電機鉄心１は、内周側に巻線を収納する
ためのスロツト２が放射状に複数形成され、所定
数積層して積層鉄心３となし、その両端部に配設
した鉄心押え板４により適当な押圧力で軸方向に
圧縮して締付け、更に、その外周部の周方向に適
宜間隔で配設したクランプ５を積層鉄心３、およ
び鉄心押え板４に溶接して一体形成している。

ところで、従来、クランプ５を積層鉄心３の外
周部に溶接する場合には、できるだけ積層鉄心３
に溶接熱による悪影響を与えないようにするた
め、第４図に示すように、溶接部が少なくなるよ
う、クランプ５の長手方向に断続的に溶接する方
法、また、特公昭56−50503号公報で周知であり
第５図に示すように、溶接時の膨張、収縮によつ
て生じる円周方向の変形を小さくし、溶接ビート
７の亀裂防止するように溶接部位を隣接するクラ
ンプに対し対称とした方法がとられている。

しかし、前者は、積層鉄心３の各クランプ５と
の溶接では、クランプ５と積層鉄心３との溶接を
行う際、溶接アークによる熱エネルギの過半数が
積層鉄心３に吸収され、積層鉄心３は局部的に加
熱されて熱膨張し、この熱膨張により、積層鉄心
３は円周方向に伸びを生じ、次に冷却されると同
方向に収縮してしまい、結果的に溶接ビート７に
亀裂を生じさせる。更に、積層鉄心３の膨張、収
縮により、積層鉄心３を同一方向に移動させよう
とするＦが生じてしまい、この変形力Ｆにより溶
接ビート７の長さＬに亘つて互いに反対方向に歪
みが生じたり、また、通常打抜き時のスロツト２
の巾Ｗ１は、第６図および第７図に示すように、
夫々の溶接ビート７の長さＬの区分ごとにΔWず
つ反対方向に変位するため2ΔWだけ減少する。
このように打抜き時のスロツト２巾Ｗ１が不揃い
になり、実質的に減少したスロツト巾Ｗ２のまま
巻線を収納すると巻線の絶縁性能を損うし、一
方、減少したスロツト２の巾Ｗ２を修正加工とす
ることは積層鉄心３の薄鋼板相互間を電機的に短
絡することになり、うず電流により局部的に過熱
が生じ、さらに、積層鉄心３の損傷を進行させて
回転電機の性能を損う欠点があつた。

一方、後者は、第５図に示すように断続溶接部
を相隣るクランプから等距離にある中間線に対し
て対称となるようにしたもので、溶接によつて生
じる積層鉄心３の膨張、収縮による円周方向の変
形力Ｆは溶接ビート７の長さＬと等しい積層鉄心
群で互いに反対方向に加わり、互いに打消すよう
に考慮されたものである。この方法は、積層鉄心
３の外周寸法が大きく、相隣るクランプとの間隔
が大きな場合には、変形力Ｆが効果的に働き、積
層鉄心３の変形が少なくスロツト巾の不揃いも小
さくなり、また、溶接ビートの亀裂なども無く良
好な電機鉄心が得られる。しかし、相隣るクラン
プとの間隔が小さな場合には変形力Ｆが有効に働
くことが出来なくなり、積層鉄心３の変形および
溶接ビートの亀裂を発生させてしまう。すなわ
ち、第５図のＢ部では何ら問題ないが、Ａ部はＢ
部より相隣るクランプとの溶接部が近接してお
り、接近した状態で溶接する際に、反対方向に発
生するＦを全く同一の力とする必要があり、相隣
るの溶接部を同時に溶接し加熱速度および冷却速
度を同一時間帯に同一条件で処理する必要があ
り、このような溶接方法は技術的に困難であり、
その結果、積層鉄心３の変形および溶接ビートの
亀裂は避けられない。

〔発明が解決しよとする問題点〕

本発明の目的は、クランプ積層鉄心に断続的に
溶接するものにおいて、溶接時の熱膨張および熱
収縮によつて生じる円周方向の変形力を互いに打
消し合うようにして溶接ビートの亀裂を防ぐと共
にスロツト巾の不揃いを少なくし、電機性能の優
れた電機鉄心を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、内周側にスロツト
をもつ薄鋼板を複数枚積層し、その外周部に薄鋼
板の積層方向にのびた複数のクランプを周方向に
所定の間隔をおいて配置し、そのクランプと外周
部とを溶接する方法として、クランプの長手方向
左右側面に沿つて所定の長さに千鳥状に断続的に
行うものと、長手方向左右側面を所定の間隔をお
いて断続的に両面を行う二種類の方法とし、両ク
ランプを薄鋼板の周方向に交互に配置され、か
つ、千鳥状に溶接するクランプの溶接位置を相隣
る両面を断続的に溶接するクランプを中心として
対称となるように配置させた。また、クランプの
長手方向左右側面を断続的に両面を溶接するクラ
ンプの溶接位置は相隣る千鳥状溶接クランプの円
周方向の溶接位置において、溶接されない部位に
施す構成とした。

〔作用〕

第１図、第５図を用いて説明する。第５図の従
来技術においてクランプの長手方向左右側面を千
鳥状に断続的に溶接する方法は、その溶接位置が
相隣るクランプの溶接位置との関係において、Ａ
部およびＢ部に示す関係となり、相隣るクランプ
の溶接部と最接近するＡ部では、前に説明したよ
うに、Ｆの変形力が左右同等とならないため、薄
鋼板の変形および溶接ビートとの亀裂が生じる。
一方、本発明の第１図では、相隣る千鳥状に溶接
されるクランプ５との間にクランプの長手方向左
右側面を所定の間隔をおいて断続的に両面を溶接
するクランプ６を配置させ、かつ、「所定の間隔
をおいて断続的に両面を溶接する」のは、相隣る
千鳥状に溶接されるクランプ５の溶接位置におい
て、円周方向で溶接が施されない部分に断続的に
溶接する構成である。これにより、クランプの溶
接位置は、相隣るクランプとの関係において、第
１図のＡ部・Ｂ部に示されるよう接近する部分が
回避でき、クランプを溶接する際に生じるＦの変
形力が互いに打消される構造となり、その結果、
薄鋼板の変形および溶接ビートの亀裂を防ぐこと
ができる。

〔実施例〕

第１図で本発明を説明する。積層鉄心３の外周
部に周方向に所定の間隔をもつて複数配設される
クランプは、クランプの長手吟向左右側面に所定
の間隔をもつて千鳥状に断続的に溶接されるクラ
ンプ５とクランプの長手方向の左右側面に所定の
間隔をおいて両面を断続的に溶接されるクランプ
６を外周部の周方向に交互に配置させ、千鳥状に
断続的に溶接されるクランプ５の溶接位置は相隣
る両面を断続的に溶接させるクランプ６を中心と
して左右対称となるよう配置させ、かつ、両面を
断続的に溶接するクンラプ６の溶接位置は、相隣
る千鳥状に溶接されるクランプ５の溶接位置で、
周方向の溶接が施されない部位を溶接する構成と
した。

第５図で従来例を説明する。積層鉄心３の外周
部に複数配設されるクランプ５は、クランプの長
手方向左右側面に所定の間隔をおいて千鳥状に断
続的に溶接されていて、その溶接位置は相隣り合
う各クランプ５から等距離にある中間線に対して
左右対称となるように配置させた。

実施例で説明の本発明は、従来技術で問題とな
る相隣るクランプとの溶接位置の最接近部（第５
図のＡ部）の距離が両面を断続的に溶接するクラ
ンプ６の介入により第１図のＡ部のように拡大で
き、かつ、両面を断続的に溶接するクランプ６は
最接近部（Ａ部）を、溶接しない構造のため、溶
接時に出じる膨張、収縮による円周方向の変形力
Ｆは積層鉄心群で互いに反対方向に加わり、互い
に打消すようになる。

これにより、溶接ビート７の亀裂を防止でき、
更にスロツト巾の不揃いが少なくなり、スロツト
の修正加工を行わなくてもよいので、薄鋼板相互
間の電機的短絡による局部加熱もなくなり、安価
で電機的性能の優れた回転電機の積層鉄心が得ら
れる。

なお、第８図は、従来の溶接配列Ｐと本実施例
の溶接配列Ｑによるスロツト巾の減少率を比較実
験結果である。各測定位置イ，ロ，ハにおいて、
本実施例は従来のものに比較してロ部が大巾に小
さくなつている。これはロ部において、本実施例
は溶接の際に生じる円周方向の変形力Ｆが積層鉄
心群内で確実に打消されていることを証明してい
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、積層鉄心の外周部にクランプ
を配置して溶接する際に生じる積層鉄心の変形力
を打消すことが出来るため、溶接ビートの亀裂を
防止すると共に、スロツト巾の不揃いを少なくで
き、電機性能の優れた回転電機の積層鉄心が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電機鉄心の平面
図、第２図は電機鉄心の側面図、第３図は第２図
の−矢視断面図、第４図、第５図は従来の電
機鉄心の平面図、第６図、第７図はスロツト巾の
不揃い詳細図、第８図はスロツト巾減少率の実験
データを示す図である。 １……電機鉄心。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内周側にスロツトをもつ薄鋼板を軸方向に複
   数枚積層し、その外周部に前記薄鋼板の積層方向
   にのびた複数のクランプを周方向に所定の間隔を
   おいて配設し、前記外周部と前記クランプとを前
   記クランプの長手方向に断続的に溶接した回転電
   機の積層鉄心において、 前記クランプの溶接を長手方向左右側面に沿つ
   て所定の長さに千鳥状に断続的に行うものと、長
   手方向左右側面を所定の間隔をおいて、断続的に
   両面を行うものの二種類を用いて両クランプを交
   互に配置させ、かつ、千鳥状に溶接する前記クラ
   ンプの溶接位置を相隣る両面を断続的に溶接する
   前記クランプを中心として対称となるようにした
   ことを特徴とする回転電機の積層鉄心。