JPS62244249A - 回転電動機用固定子鉄心の製造方法 - 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〕 本発明は回転電動機用固定子鉄心の製造方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

または歯部とは反対側の端部もしくは鉄心素材の基部に
配設された突起を利用して、板面内曲げにより塑性変形
させながら螺旋状に巻取って複数層積層し、溶接あるい
はかしめ鋲等により固定して形成される巻鉄心が、例え
ば比較的モータ効率の低い自動車用交流発電機等の固定
子鉄心として公知である。なお、この種の巻鉄心に関連
するもの、とじて特開昭５７−７５５５１号公報がある
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この板面内曲げ加工による従来の巻鉄心
は、基部板幅・板厚比や基部板幅・半径比を大さくする
と、第１１図の説明図に示した如（巻取り時に内外周に
緑液３０を生じるか、伸びの少ない磁性鋼板では外周に
亀裂３１を生ずる欠点がある。従って例えば小形冷媒圧
縮機等に使用される回転電動機用固定子鉄心のように、
高いモータ効率が要求される用途には用いることかでさ
なかった。

このため基部板幅の広い従来の高効率の回転電翁鴻田出
！２吐八でｌ峙　山す―尤２且ヂ歳杵■帽え１孜１枚個
別に打抜いた後、これを複数枚積層・固定していた。従
って打抜きによる瑞相が多く発生し、素材利用率が低い
欠点があづた。とりわけ永久磁石を回転子に用いる回転
電動機の場合は、通常固定子鉄心の内周部の打抜きによ
り発生した瑞相から回転子用の鉄心素材を共取りしてい
たが、この瑞相の活用ができなくなるので素材利用率の
大幅な低下を招いている。

本発明の目的は磁性鋼板材の利用率を大幅に向上させる
ことを可能とした回転電動機用固定子鉄心の製造方法を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、帯状板に櫛状の歯部を展開抜きする工程と
、上記帯状板の反歯部側に形成された基部を圧延しなが
ら螺旋状に巻回する工程と、上記基部に打抜き加工を行
う工程からなる製造方法とすることにより達成される。

〔作用〕

すなわち、帯状板の反歯部側に形成された基部を崖゛延
しながら螺旋状に巻回するようにしたので、。

従来の板面円曲げでは製造不可能であった基部板幅・板
厚比や基部板幅・半径比の大さい高効率モータの固定子
鉄心が内外周の緑液や外周の亀裂を生ずることなく螺旋
状に巻回せるようになり、更に上記巻回し工程か終了し
た後に、基部に打抜き加工を行う工程としたので、予め
基部外周に打抜き加工を施した後、圧延巻回しを行った
場合に生ずる腰折れ等の発生を回避することが可能とな
る。

〔実施例〕

第１図から第７図（ａｌ、（ｂｌに本発明の一実施例を
示した。同図に示されているように回転電動機用固定子
鉄心を、帯状磁性鋼帯から打抜いた、帯状で、かつ基部
１および複数の歯部２を有する一連の帯状素材３で形成
したが、この固定子鉄心を次に述べるようにして製造し
た。すなわち、帯状で１、基部１および複数の歯部２を
有する一連の帯状連続鉄心素材３を後から取り除かれる
回転軸４の周せなから圧延曲げし、螺旋状に巻付ける。

次いで回転軸４を取り除き、螺旋状に巻付けた螺旋状鉄
心素材５を後から取り除かれる受台６上の心金７に挿入
して、その外周の所定位置に固定用切欠き８および冷媒
通路９を打抜き、かつ歯部２が積層方向に揃うよう盛こ
積層・整形する。積層・整形後は受台６を取り除くと共
に、固定用切欠＠８に侯１０を挿入し、積層・整形した
螺旋状鉄心素材５を固定した。

以上の如く、本発明の製造方法によって製作した回転電
動機用固定子鉄心は、従来の打抜きコア（磁性鋼板を１
枚１枚個別に打抜いたもの）によらず、帯状磁性鋼板か
ら打抜いた帯状で、かつ基部１および複数の歯部２を有
する一連の帯状鉄心素材３で形成されるようになって、
磁性鋼板材の利用率が大幅に向上するようになり、磁性
鋼板材の利用率を大幅に向上させることを可能とした回
転電動機用固定子鉄心の製造方法を得ることができる。

また、本実施例によれば、従来の板面円曲げで神　γ　
；丁　ｂヒ　＋ｙｐｓｋ　　−Ｊ−ｋＡ：ｈ　　ノ１４
ｂ　　ｙｔｔ　　７１％　　Ｊ＋＋　　１　％　　向　
ｈ’ｌ　　ａｍ　　Ｍｂ　も＆ＪＪｈ体が得られ、該螺
旋体を積層固定した固定子鉄心では、緑液に起因する占
積率の低下（螺旋状の鉄心素材を積重ねたとさ、緑液が
素材同志の密着を妨げ、隙間を形成するために起こる）
、絶縁膜の破壊（緑液の突起部に発生）、亀裂による磁
路の切断等を防止でき、その結果として渦電流損失の増
加によるモータ効率の低下を抑制する効果も得られる。

以下、本実施例を更に詳しく説明すると次の如くである
。すなわち、歯部２を櫛状に予め展開抜きした帯状で、
一連の帯状鉄心素材３の基部ｌを、スピンドルロールｌ
ｌとローりングパン１２との組合せで構成される複数の
ロールで、順次斜めに圧延曲げしながら螺旋状がイド１
３を有する回転軸４に螺旋状に巻付ける（第２．３図参
照）。このようにすることにより螺旋状に巻付けられた
螺旋状鉄心素材５は、基部ｌの内周から外周に向けて順
次大きな圧延率を伴った塑性変形となり、従来の板面円
曲げの場合に生じた外周亀裂や内外周に緑液の生じない
良好な本のとなる、 次いでこの螺旋状鉄心素材５を受台６の上に垂直に配置
した心金７と、この心金７の周りにガイド板１４、送り
ロール１５．１５ａおよび打抜きプレス１６．１６ａを
配設・形成した外周抜き装置とを用いて、螺旋状鉄心素
材５の外周に複数個の冷媒通路９や固定用切欠＠８を打
抜き、その歯部２を積層方向に整列させながら受台６の
上に所定の段数積み重ねる（第４図参照）。このように
圧延曲げ巻回後に、外周の冷媒通路９や固定用切欠さ８
の打抜きを行うようにしたので、巻回時に切欠きによる
腰折れ等が発生せず、歯部２の寸法精度の確保か容易で
ある。そして山形に形成した短冊状の楔１０（第６図参
照）を固定用切欠き８に挿入し、喫１’ｏの背面を押圧
すると共に、その上下端部１０ａ、１０ｂを押曲げて積
層・整形した螺旋状鉄心素材５を固定し、回転電動機用
固定子鉄心（第１．５図参照）を完成させる。

本実施例では圧延曲げの工程において、基部１の内周か
ら外周に向けて順次板厚を減するように塑性変形させた
ので、得られる螺旋状鉄心素材を積層・整形すると、圧
延部１７の積層により隙間部１８が形成される状態とな
り　（第７図（ａｌ（ｂｌ参照）、この外周部を単純に
上下方向から加圧かしめる方式で固定すると、その加圧
力によって歯部が上下方向に変形して寸法精度の確保が
困難となるが、本実施例では山形楔を側方から挿入し、
それを押広げるかしめ力によって主として固定を行うよ
うにしたので、上述の歯部の変形が防止でき寸法精度の
確保が容易となる。なお、第７図（ａ）、（ｂｌには片
面圧延および両面圧延の例を示したが、圧延部の基部の
断面形状は圧延曲げの条件を選ぶことにより任意に変え
ることかでさる。

ところで上述の螺旋状鉄心素材を複数枚積層して固定子
鉄心を形成させる工程において、その積層枚数が著しく
多（なる用途においては、圧延曲げ時の諸因子によって
発生する歯部間のピッチずれか積層と共に累積されて許
容限度を越える恐れかある。そのような場合には第８図
から第１０図に示す本発明の他の一実施例の手段によっ
て、その寸法精度を維持することが可能である。

すなわち、歯部２を櫛状に予め展開抜きした帯状で、一
連の帯状鉄心素材３の基部１をスピンドルロール１９と
ローリングパン２０との組合セテ構成される複数のロー
ルを用いて斜めに圧延曲げしながら回転軸２１に巻付け
る。この圧延曲げの際に帯状鉄心素材３の板厚のばらつ
きや材質的な不均質によって生じる歯部２間のピッチず
れは。

検出器２２によって自動的に計測しながら圧延条件を変
化させ、各歯部２間毎あるいは任意数の歯部２間毎に図
中ハツチング表示のように圧延量の異なる部分、すなわ
ち圧延量の大きい（圧延強さの大きい）所定の圧延部分
２３を設けてピッチずれを許容寸法差に補正する（第８
図参照）。このようにすることにより歯部２間ピッチが
許容寸法差内に管理された良好な螺旋状鉄心素材２４を
得ることができる。

次いでこの螺旋状鉄心素材２４を先述の実施例の場合と
同じ（、第４図の受台６の上に垂直に配置した心金７と
、この心金７の周りにガイド板１４、送りロール１５−
ＩＲａおよび打ｔｌＦ食プレス１６、Ｌ６ａを配設・形
成した外周抜き装置とを用いて、螺旋状鉄心素材２４の
外周に複数個の冷媒通路９や固定用切欠＠８等を打抜き
、その歯部２を積層方向に整列させながら受台６上に所
定の段数積み重ねる。このようにして積層・整形した°
賜旋状鉄心素材２４は、圧延曲げ加工時に歯部２間のピ
ッチずれを補正した部分、すなわち圧延の強さを大さく
した所定の圧延部分２３の一部が外周方向に突出した突
出部（はみ出し部）２５となって点在するようになる（
第９図参照）。このよ°うにして段積みした螺旋状鉄心
素材２４を所定の外周寸法に仕上げるには、段積みした
螺旋状鉄心素・材２４の歯部内周側に回転自在な心金２
６を挿入して回転させ、基部ｌ外周にスピニングロール
２７を押当てて突出部２５から発生するぼり・２８を隙
間部２９に逃がしながらスピニング加工すればよい（第
１０図参照）。隙間部２９を持たない段積み鉄心ではは
り２８の収納場所がなく、加工度の高いスピニング加工
は施せないが、本実施例では隙間部２９が形成されるの
でスピニング加工が容易にでさる。本実施例で隙間部２
９が形成されるのは圧延曲げによりスロット部を形成す
る歯部２と連らなる基部１の内周から外周に向けて順次
その厚さが減少するからである。

このようにして積層・整形し、かつ外周仕上げを行った
螺旋状鉄心素材２４の固定用切欠き１０に山形に形成し
た短冊状の［１０（第６図参照）を挿入し、その背面を
押圧すると共に、その上下端部１０ａ、１０ｂを押曲げ
て螺旋状鉄心素材２４を（支）定し、回転電動機用固定
子鉄心（第１．５図参照）を完成させる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は磁性鋼板材の利用率が大幅に向上
するようになって、磁性鋼板材の利用率を大幅に向上さ
せることを可能とした回転電動機用固定子鉄心の製造方
法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転電動機用（支）定子鉄心の製造方
法の一実施例による固定子鉄心の斜視図、第２図は同じ
（一実施例による一連の帯状鉄心素材の側面図、第３図
は同じ（一実施例による帯状鉄心素材の圧延曲げ時の状
態を示す斜視図、第４図は同じ（一実施例による螺旋状
鉄心素材の積層・整形時の状態を示す斜視図、第５図は
同じ（一実施例による楔による固定時の状態を示す斜視
図、第６図は同じ（一実施例による楔の斜視図、第７図
（ａｌ、（ｂｌは同じく一実施例による固定子鉄心の部
、分断面図で［ａ）は片面を（ｂ）は両面を圧延した状
態を示す縦断面図である。 第８図は本発明の回転電動機用固定子鉄心の製造方法の
他の一実施例による圧延曲げ時の状態を示す斜視図、第
９図は同じく他の一実施例による螺旋状鉄心素材の部分
はみ出し部の状態を示す平面図、第１０図は同じ（他の
一実施例による外周スピニング加工時の状態を示す部分
縦断面図である。 第１１図は内周に歯部を有する銅帯を無理−げしたとき
に発生する欠陥の状態を示す平面図である。 ｌ・・・基部、２・・・歯部、３・・・帯状鉄心素材、
４．２１・・・回転軸、５．２４・・・螺旋状鉄心素材
、６・・・受台、７・・・心金、８・・・固定用切欠き
、９・・・冷媒通路、１０・・・［，１１，１９・・・
スピンドルロール、１２．２０・・・ローリングパン、
１３・・・螺旋状ガイド、１４・・・ガイド板、１５．
１５ａ・・・送りロール、１６．１６ａ・・・打抜きプ
レス、１７・・・圧延部、１８・・・隙間部、２２・・
・検出器、２３・・・圧延量の大きい圧延部分、２５・
・・突出部、２６・・・心金、２７・・・スピニングロ
ール、２８・・・ばり、２９・・・隙間部、３０・・・
緑液、３１・・・亀裂。 ＃　１　固 ｌＯ・・僕 ＪＦ２目 第３　区 ＄５７　　　茅６０ （、、）　　　茅７固　　（、） 一１！？　　目 ＄９　囚 ｔｓ　　　　　　　ｚ３ 茅１１　　固

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、帯状板に櫛状の歯部を展開抜きする工程と、上記帯
   状板の反歯部側に形成された基部を圧延しながら螺旋状
   に巻回する工程と、上記基部に打抜き加工を行う工程と
   からなる回転電動機用固定子鉄心の製造方法。 ２、上記巻回された帯状板の基部外周をスピニングする
   工程を備えた特許請求の範囲第１項記載の回転電動機用
   固定子鉄心の製造方法。 ３、上記巻回された帯状板の基部外周を楔によりかしめ
   る工程を備えた特許請求の範囲第１項記載の回転電動機
   用固定子鉄心の製造方法。