JPH05292708A - 分割型固定子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、複数のポールピースを正確に位置
決めして連結でき、しかも耐久性及び信頼性を保証でき
る分割型固定子の製造方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 本発明は、分割型固定子を製造するにあた
り、複数のポールピース形状部を環状に配列しかつ各ポ
ールピース形状部の内周端又は外周端の隣接する端部間
に内周端より内方に突設するか又は外周端より外方に突
設する橋絡部を有する鉄芯素形材を一体成形し、複数の
鉄芯素形材を重ねて樹脂成形型内に装入し、合成樹脂材
料によって少なくとも各ポールピース形状部の磁極部間
を連結し、各ポールピース形状部の磁極部間の橋絡部を
切削して鉄芯を製造するようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転電機の分割型固
定子の製造方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転電機においては、例えば実開昭５６
−１４１５７６号公報に示されるように、固定子の内周
にスロットを形成し、予め捲線したコイルをインサータ
方式によってスロット間に巻装してなる構造が広く採用
されていたが、かかる構造の固定子ではコイル巻装の作
業が煩雑であるという不具合があった。これに対し、実
開平２−４４８４８号公報に示されるように、複数のポ
ールピースを環状に配列してその内側磁極部を合成樹脂
材料等で連結して鉄芯とし、該鉄芯のスロット間にコイ
ルを巻装した後、鉄芯を円筒状ヨーク内に嵌入するよう
にした分割型固定子が提案されている。

【０００３】かかる分割型固定子においては、複数のポ
ールピースを環状に配列してその内側磁極部を合成樹脂
材料で連結する際に、各ポールピースがばらばらになっ
てその相互の位置決めが難しく、これをどのように解決
するかが重要な問題である。そこで分割型固定子の製造
方法として、特開平４−５８７４６号公報に示されるよ
うに、複数のポールピース形状の鉄板を打抜くととも
に、ポールピース間を橋絡部で連結した鉄芯素形状の鉄
板を何枚か打抜き、該鉄芯素形状の鉄板とポールピース
形状の鉄板とを重ね合わせ、内側磁極部間を合成樹脂材
料で連結した後、橋絡部を打抜いて鉄芯を製造するよう
にした方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来公報記載
の分割型固定子の製造方法では、橋絡部を打抜く際に鉄
板の積層方向に打抜く必要があるので、内側磁極部間の
連結部分に衝撃が加わって連結部分が損傷し、耐久性及
び信頼性を保証し難いという問題があった。また、ポー
ルピース形状の鉄板については各々バラバラであるの
で、鉄芯素形状の鉄板に対して位置ずれするおそれがあ
ってその対策が必要であった。この発明は、かかる状況
において、各ポールピースを正確に位置決めして連結で
き、しかも耐久性及び信頼性を保証できる分割型固定子
の製造方法を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本件発明者らは上述の課
題を解決すべく鋭意研究した結果、通常、ロータとステ
ータの製造工程においてはロータ外周のエアーギャップ
を確保し、同心度及び寸法出しのために、切削を行って
いることに着目し、かかる切削時にポールピース間の橋
絡部を同時に切削できるようにすればよいことを知見
し、本発明を完成した。即ち、本発明に係る分割型固定
子の製造方法は、「複数のポールピースを環状に配列し
その内側磁極部を合成樹脂材料によって相互に連結して
鉄芯とし、該鉄芯をその外周スロットに捲線を施して円
筒状ヨーク内に挿入してなる分割型固定子を製造するに
あたり、複数のポールピース形状部を環状に配列しかつ
各ポールピース形状部の内周端又は外周端の隣接する端
部間に内周端より内方に突設するか又は外周端より外方
に突設する橋絡部を有する鉄芯素形材を一体成形し、複
数の鉄芯素形材を重ねて樹脂成形型内に装入し、合成樹
脂材料によって少なくとも各ポールピース形状部の磁極
部間を連結し、各ポールピース形状部の磁極部間の橋絡
部を切削して鉄芯を製造するようにした」ことを要旨と
する。ここでコイルの捲線時にスロットと捲線との間を
絶縁紙等で絶縁するのが一般的であるが、各ポールピー
ス形状部の磁極部間を合成樹脂材料で連結するに際し、
各ポールピース形状部の外表面を合成樹脂材料にて被覆
して絶縁するようにすれば絶縁紙や端板を省略すること
もできる。また、合成樹脂材料の種類や厚みに起因して
ポールピース先端磁極部の連結に同心度、真円度のばら
つきが生じて回転効率が変動する場合には、円筒状ヨー
クの内周面に底広がり状の嵌合凹部を形成し、嵌合凹部
にポールピースの外側端部を嵌合させるのが好ましい。

【０００６】

【作用】本発明においては、環状に配列したポールピー
ス形状部の内周端又は外周端に内方又は外方に突設した
橋絡部を有する鉄芯素形材を一体成形して積層した後、
磁極部間を合成樹脂で連結して橋絡部を切削するように
したことから、ポールピースの内側連結部分に打抜方式
に比べ衝撃が作用せず、耐久性及び信頼性が損なわれる
こともない。また、環状のポールピース形状部を橋絡部
で連結した鉄芯素形材を一体成形しこれを積層している
ので、ポールピース自体及びそれを構成する鉄板が位置
ずれすることはなく、正確に位置決めされる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて
詳細に説明する。図１ないし図３は本発明の一実施例に
よる分割型固定子の製造方法を、図４ないし図８は上記
方法によって製造された回転電機１を示す。図４ないし
図９において、回転電機１では前後のフレーム１０と円
筒状ハウジング１２とがねじによって連結されてモータ
外殻１３が構成され、該モータ外殻１３内には環状の固
定子２及び回転子３が内装され、該回転子３は固定子２
内に装入され、その回転軸３０が軸受１１によってフレ
ーム１０に回転自在に保持されている。上記固定子２は
円筒状ヨーク２０内に鉄芯２１を嵌合して構成され、該
鉄芯２１にはその外周側に軸線方向に延びるスロット２
２が所定角度毎に形成されている。

【０００８】また、上記ヨーク２０は電磁鋼帯を打抜い
て積層しこれをカシメるか又は溶接して構成され、又上
記鉄芯２１は複数のポールピース５を環状に配列して構
成され（図５(a) 、(b) 参照）、各ポールピース５は電
磁鋼帯を打抜いて積層して構成されている。 上記複数
の各ポールピース５の内端側には磁極部５０が形成さ
れ、外端側には広幅の端部５１が形成されて全体として
略Ｔ字状をなし、各内端側磁極部５０は合成樹脂材料か
らなる保持部材６０によって相互に連結され、又各ポー
ルピース５の表面には外側基端面５２を残して上記保持
部材６０と同じ合成樹脂材料を被覆して絶縁層６１が形
成されている。また、上記各ポールピース５の外側基端
面５２には軸線方向に凹部５３が形成され、該凹部５３
内には上記絶縁層６１と連続して合成樹脂材料が充填さ
れてポールピース５の各鉄板が連結されてその剥離が阻
止され、又該連結部６２の前端部及び後端部は突設され
て線垂れ防止用突起６３が形成され、巻回作業時におい
て捲線のずれを防止するようになっている（図６(a) 、
(b) 参照）。他方、上記円筒状ヨーク２０の内周面には
嵌合凹部２３が上記各ポールピース５に対応して形成さ
れ、各嵌合凹部２３の両側面は底広がり状に形成され、
該嵌合凹部２３にはポールピース５の外側端部５１が嵌
入され、これによってポールピース５の内方への変位が
防止されている。

【０００９】次に、図１ないし図３を用いて製造方法に
ついて説明する。回転電機１を製造する場合、電磁鋼帯
から複数枚の鉄芯素形材７を打抜く（工程Ｓ１参照）。
この鉄芯素形材７は図２に示すように複数のポールピー
ス形状部７０を環状に配列しかつ各ポールピース形状部
７０の隣接する内側端部間にその内周端より内方に略コ
字状の橋絡部７２を突設した形状を有し、又各ポールピ
ース形状部７０は略Ｔ字形状をなし、外端面に凹部７３
が形成され、又内端部には両側に広がった磁極部７１が
形成されている。次に、この鉄芯素形材７を位置合わせ
しつつ積層し、成形型（図示せず）内に装入し、所定の
合成樹脂材料を注入し、積層した鉄芯素形材７の橋絡部
７２を含む内周部に円筒状の連結部を成形するととも
に、積層した鉄芯素形材７の外端面を除く外表面を合成
樹脂材料で被覆して絶縁し、同時にこれらと連続して外
端部凹部７３に合成樹脂材料を充填しかつその外端部を
外方に突設させ、もって積層した鉄芯素形材７を相互に
固定し、鉄芯素材とする（工程Ｓ２、３参照）。こうし
て樹脂成形が完了すると、鉄芯素材の内周部を磁極部７
１の内周端まで切削して寸法出しを行い、コ字状の橋絡
部７２を除去すると（工程Ｓ４参照）、鉄芯２１を製造
できる。これによって各磁極部７１は完全に分離され、
磁気的特性を確保できる。なお、この橋絡部７２の切削
は鉄芯とヨークとの組立工程Ｓ９の後に行ってもよい。
次に、鉄芯２１の各スロット２２内に直接捲線を施し、
該捲線をワニスで固定するとともに捲線の端部処理を行
う。

【００１０】他方、ヨーク２０については、電磁鋼帯か
ら複数枚のヨーク素形材８を打抜く（工程Ｓ６参照）。
このヨーク素形材８は図３に示すように、内周端に鉄芯
２１の各ポールピース５外端部が嵌合しうるように側面
逆テーパ状の突起８０が所定間隔毎に形成された形状を
有する。このヨーク素形材８を位置合わせしつつ積層
し、カシメ（又は溶接）によって相互に固定し、ヨーク
２０を製造する（工程Ｓ７、８参照）。このようにして
鉄芯２１及びヨーク２０が製造されると、ヨーク２０内
に鉄芯２１を嵌入すると、分割型固定子２を製造できる
（工程９、１０参照）。その後は従来と同様に、モータ
外殻１３の円筒状ハウジング１２内に、環状の固定子２
を挿入するとともに、該固定子２内に回転子３を挿入
し、回転子３の回転軸３０を軸受１１によってフレーム
１０に回転自在に保持し、円筒状ハウジング１２の前後
にフレーム１０を取付けてネジで固定し、さらにコイル
の配線４１を前側フレーム１０の引出孔から引き出せ
ば、図８に示すような回転電機１を製造できる。

【００１１】以上のような本実施例の分割型固定子の製
造方法では、各ポールピース形状部７０の内側磁極部７
１間に内方に突出した橋絡部７２を形成し、樹脂成形後
に橋絡部７２を切削するようにしたので、従来の打抜き
のように衝撃が作用せず、又樹脂材料が充填されている
ために切削によるバリ等もなく、そして樹脂連結部分６
０の破損を防止でき、固定子２の耐久性及び信頼性を保
証できる。しかも、成形作業が非常に容易であり、量産
化を可能にできるとともに大幅なコストダウンを実現で
きる。

【００１２】また、本実施例の分割型固定子の製造方法
では、各ポールピース５表面に合成樹脂製の絶縁層６１
を形成するようにしたので、従来のような絶縁紙や端板
が不要となり、捲線作業を簡単化でき、これによっても
低コスト化を実現できる。また、本実施例の分割型固定
子の製造方法では、ヨーク２０に底広がり状の嵌合凹部
２３を形成し、これにポールピース５の基端部５１を嵌
合させるようにしたので、ポールピース５をヨーク２０
内周面に強固に固定して固定子２の磁極面と回転子３と
の間隙が変化するのを確実に阻止でき、回転電機１の信
頼性を保証できる。

【００１３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る分割型固定
子の製造方法によれば、電磁鋼帯の打抜き時に各ポール
ピースの内周又は外周に橋絡部を設け、樹脂成形後に切
削するようにしたので、各ポールピースを正確に位置決
めでき、製造作業を簡単化できるとともに低コスト化を
実現でき、しかも耐久性及び信頼性を保証できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例による分割型固定子の製造
方法を示す工程図である。

【図２】 上記製造方法における鉄芯素形材を示す図で
ある。

【図３】 上記製造方法におけるヨーク素形材を示す図
である。

【図４】 上記方法で製造された回転電機の固定子鉄芯
を示す斜視図及び正面図である。

【図５】 上記鉄芯におけるポールピースを示す斜視図
及び正面図である。

【図６】 上記ポールピースにおける絶縁層を示す要部
平面図及び側面図である。

【図７】 上記方法で製造された回転電機の固定子ヨー
クを示す斜視図及び正面図である。

【図８】 上記方法で製造された回転電機を示す断面構
成図である。

【符号の説明】

２ 分割型固定子 ２０ ヨーク ２１ 鉄芯 ２２ スロット ５ ポールピース ５０ 磁極部 ６０ 保持部材 ６１ 絶縁層 ７ 鉄芯素形材 ７０ ポールピー
ス形状部 ７１ 磁極部 ７２ 橋絡部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のポールピース５を環状に配列しそ
   の内側磁極部５０を合成樹脂材料によって相互に連結し
   て鉄芯とし、該鉄芯をその外周スロットに捲線を施して
   円筒状ヨーク内に挿入してなる分割型固定子を製造する
   にあたり、 複数のポールピース形状部を環状に配列しかつ各ポール
   ピース形状部の内周端又は外周端の隣接する端部間に内
   周端より内方に突設するか又は外周端より外方に突設す
   る橋絡部を有する鉄芯素形材を一体成形し、 複数の鉄芯素形材を重ねて成形型内に装入し、合成樹脂
   材料によって少なくとも各ポールピース形状部の磁極部
   間を連結し、 各ポールピース形状部の磁極部間の橋絡部を切削して鉄
   芯を製造するようにしたことを特徴とする分割型固定子
   の製造方法。
2. 【請求項２】 各ポールピース形状部の磁極部間を合成
   樹脂材料で連結するに際し、各ポールピース形状部の外
   表面が合成樹脂材料にて被覆されて絶縁されるようにし
   た請求項１記載の分割型固定子の製造方法。