JP6632055B2 - 固定子積層鉄心の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、生産効率の低下を抑制した上で、薄い鉄心片でも安定的に固定できる積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法(以下、「第1の積層鉄心の製造方法」とも言う)によって製造されるインナーコア10は、図1(A)、(B)に示すように所定数の鉄心片11を積層してなり、アウターロータと共に用いられるステータである。
鉄心片11は、板厚Tが25〜200μmで、金型内で他の鉄心片11に重ねられて仮固定される。「仮固定」とは、金型内で行う鉄心片11の固定を意味し、後に金型外で行われる各鉄心片11の固定を「本固定」と言う。
一般的に、インナーコアにおいては、かしめ部がインナーコアの磁気特性を低下させる傾向があり、その傾向は、かしめ部を磁束密度が高い領域に設けることで顕著になる。鉄心片11は、一般的な鉄心片と同様に、中央環状部12において、ティース13の延長に当たらない領域がティース13の延長領域に比べて磁束密度が低くなるため、鉄心片11は、インナーコア10の磁気特性の向上に寄与する設計となっている。
インナーコア10の製造は、図3に示すように、まず、金型によって帯状電磁鋼板から所定形状の鉄心片11を打ち抜く工程S1が行われ、次の工程S2(工程A)で、打ち抜かれた複数の鉄心片11を金型内で積層し、それぞれ他の鉄心片11にかしめによって仮固定する。所定数の鉄心片11を積層して仮固定した鉄心片11の群を、以下、鉄心片群16(図4参照)と言う。
なお、各鉄心片の仮固定は、かしめの代わりに、金型内で接着剤(例えば、所謂、瞬間接着剤)を鉄心片に塗布して各鉄心片を接着することによって行ってもよい。また、図4に示す鉄心片群16においては、かしめ部15の記載が省略されている。
ホルダ17は、棒状の保持材20及び保持材20に取り付けられる2つの締付け具21を備え、鉄心片群16は、保持材20が貫通孔19を挿通した状態でホルダ17に装着される。従って、保持材20は、鉄心片群16の軸心を貫通することになる。なお、保持材は棒状である必要はない。
ホルダ17には、複数の鉄心片群16が、同軸上に並べられ、隣り合う鉄心片群16の間にスペーサ22を配した状態で保持材20に取り付けられている。スペーサ22は、鉄心片11より径が短く、鉄心片11とは異なる素材によって形成されている。
鉄心片群16の外周領域を洗浄液によって洗浄した後、ホルダ17は、洗浄液を収容していた容器から取り出され、ホルダ17から軸受部材が取り外される。
工程S5では、図4に示すように、複数の鉄心片群16を取り付けたホルダ17の保持材20両側にそれぞれ軸受部材24、25が装着され、保持材20の一端にモータ26(モータ26の図示しない出力軸)が連結される。
その後、モータ26の作動により、ホルダ17と共に鉄心片群16を、軸心を中心に間欠的あるいは連続的に回転させ、鉄心片群16の外周領域の異なる箇所に順次(本実施の形態では、各鉄心片11において複数の磁極部14に順次)、硬化性樹脂Pを塗布する。鉄心片群16を回転させる際、ホルダ17(保持材20を含む)、軸受部材24、25、モータ26及びスペーサ22は、樹脂溜Uに非浸漬な状態になっている。
鉄心片群16の回転速度は、硬化性樹脂Pが磁極部14の径方向外側から距離Lの位置まで進入するレベルに調整されている。本実施の形態では、距離Lが鉄心片11の径方向長さ(中心から磁極部の径方向外側までの長さ)の10〜50%の値であるが、距離Lの値は、これに限定されるものではない。
全ての磁極部14に硬化性樹脂Pが付着した後、モータ26を停止させ、各鉄心片群16、ホルダ17、軸受部材24、25及びモータ26を、図4に示すように、鉄心片群16が樹脂溜Uに非接触で、かつ、全体が容器27内に収まる高さ位置まで上昇して停止させる。
工程S6の後、複数の鉄心片群16が装着されたホルダ17から、軸受部材24、25及びモータ26を取り外し、鉄心片群16をホルダ17と共に加熱炉で加熱する図3に示す工程S7(工程D)が行われる。
そして、各鉄心片11を他の鉄心片11に本固定した後、保持材20から締付け具21が取り外され、保持材20から複数のインナーコア10を取り外す図3に示す工程S8が行われる。
ここで、スペーサ22は、硬化性樹脂Pの硬化により鉄心片11に強固に接着される素材でないため、たとえスペーサ22とインナーコア10の間に硬化性樹脂Pが付着していたとしても、インナーコア10とスペーサ22は容易に分離可能である。
第2の積層鉄心の製造方法では、工程S5において、ホルダ17に取り付けられた複数の鉄心片群16の外周領域の全体に、図6に示すように、未硬化の硬化性樹脂Pを染み込ませた複数の吸収体28(未硬化の硬化性樹脂Pを付した樹脂付着体の一例)を接触させて、鉄心片群16の外周領域に未硬化の硬化性樹脂Pを塗布する。
そして、吸収体28の代わりに、未硬化の硬化性樹脂Pを付したブラシ(樹脂付着体の一例)を用いても良い。
第2の積層鉄心の製造方法において、未硬化の硬化性樹脂Pの塗布は、静止状態にした鉄心片群16に樹脂付着体を近付け、鉄心片群16の外周領域に接触させることによって行っているがこれに限定されないのは言うまでもない。
また、硬化性樹脂の塗布を、鉄心片群16の外周領域に図示しないノズルから吹き出した未硬化の硬化性樹脂Pを噴霧して行ってもよい。
インナーロータ30は、図7(A)、(B)に示すように、複数の鉄心片31を積層してなり、中央に貫通孔32が設けられ、径方向外側に周方法に沿って複数の磁石挿入孔33が形成されている。各鉄心片31間は、径方向外側が硬化性樹脂Pによって接着され、径方向内側に硬化性樹脂Pが存在しない領域Nが設けられている。なお、各鉄心片31はかしめによって仮固定されているが、図7(A)、(B)においては、かしめ部の記載を省略している。
しかしながら、磁石挿入孔から外周までの距離が短すぎると、帯状鋼板からインナーロータを打ち抜く際に帯状鋼板に作用する力で、インナーロータの半径方向外側の磁石挿入孔の近傍に許容範囲を超えた変形が生じる。
アウターコア40は、図8(A)、(B)に示すように、外周に配された環状基部41、それぞれ径方向に長い複数のティース42及び各ティース42の径方向内側に連続して形成された磁極部43を具備する鉄心片44が積層されている。鉄心片44の板厚は、25〜200μm(好ましくは25〜150μm)である。
第3の積層鉄心の製造方法は、第1、第2の積層鉄心の製造方法と同様に、金型内で複数の鉄心片44を積層しそれぞれ他の鉄心片44に仮固定した鉄心片群を得る工程Eと、鉄心片群をホルダに装着する工程Fと、鉄心片群の各磁極部43(内周領域)に未硬化の硬化性樹脂Pを塗布する工程Gと、鉄心片群に塗布した硬化性樹脂Pを硬化させ、各鉄心片44を他の鉄心片44に本固定する工程Hを有する。
アウターコア40は、かしめ部45が、環状基部41のティース42の非延長領域に設けられている。
アウターロータ50は、図9(A)、(B)に示すように、複数の鉄心片51を積層してなり、内側に貫通孔52が設けられて環状に形成され、径方向内側に周方向に沿って複数の磁石挿入孔53が形成されている。各鉄心片51間は、径方向内側が硬化性樹脂Pによって接着され、径方向外側に硬化性樹脂Pが存在しない領域Nが設けられている。なお、各鉄心片51はかしめによって仮固定されているが、図9(A)、(B)においては、かしめ部の記載を省略している。
鉄心片51は、板厚が25〜200μmと薄いため、距離W’を0.05〜0.4μmと短くすることができる。磁石挿入孔から外周までの距離を短くする観点においては、鉄心片51の板厚を25〜150μmとして、距離W’を0.05〜0.2μmにするのが好ましい。
例えば、ホルダは、鉄心片群の貫通孔に挿通される保持材を備えている必要はない。
また、1つのホルダに複数の鉄心片群を装着する必要はなく、1つのホルダに1つの鉄心片群のみを装着してもよい。そして、1つのホルダに複数の鉄心片群を装着する場合、スペーサ以外のものを用いて隣り合う鉄心片群を非接触にしてもよい。
更に、鉄心片群を洗浄する工程は必ずしも必要ではない。
そして、鉄心片群の外周領域に塗布した硬化性樹脂の一部を取り除く処理は、必ずしも必要ではない。
更に、鉄心片は帯状電磁鋼板から打ち抜かれたものに限定されず、他の材質の鋼板から打ち抜かれたものであってもよい。そして、鉄心片は、一つの鉄心片でインナーコア、あるいは、アウターコアの一の層を構成するものに限定されず、複数の鉄心片でインナーコア、あるいは、アウターコアの一の層を構成するものであってもよい。
Claims (7)
- インナーコアを製造する積層鉄心の製造方法において、
複数の鉄心片を積層しそれぞれ他の該鉄心片に仮固定した鉄心片群を得る工程Aと、
前記鉄心片群の軸心をホルダの保持材で貫通した状態で、該鉄心片群を該ホルダに装着する工程Bと、
前記鉄心片群の外周領域の一部を未硬化の硬化性樹脂を溜めた樹脂溜に浸漬させた状態で、前記保持材を回転して、前記鉄心片群を軸心を中心に回転させ、前記外周領域に前記硬化性樹脂を塗布する工程Cと、
前記鉄心片群に塗布した前記硬化性樹脂を硬化させ、前記各鉄心片を他の該鉄心片に本固定する工程Dとを有することを特徴とする積層鉄心の製造方法。 - 請求項1記載の積層鉄心の製造方法において、前記工程Cでの前記鉄心片群の回転は、前記保持材が前記樹脂溜に非浸漬な状態で行われることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項1又は2に記載の積層鉄心の製造方法において、前記工程Dの前に、前記鉄心片群に塗布した前記硬化性樹脂の一部を、該鉄心片群を回転させて取り除くことを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層鉄心の製造方法において、前記工程B、C間で、前記鉄心片群の前記硬化性樹脂が塗布される領域を洗浄することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層鉄心の製造方法において、前記ホルダには、複数の前記鉄心片群が、隣り合う該鉄心片群の間にスペーサを配され同軸上に並べられた状態で装着されることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項5記載の積層鉄心の製造方法において、前記ホルダは、該ホルダに装着された前記複数の鉄心片群を両側から締め付ける固定部材を備えることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層鉄心の製造方法において、前記硬化性樹脂は熱硬化性樹脂であることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
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