JP5596955B2 - 固定子積層鉄心及びその製造方法 - Google Patents

固定子積層鉄心及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、高効率で高品質の製品を製造可能な固定子積層鉄心及びその製造方法に関する。
電動機のステータコア(固定子積層鉄心)は一般に、打抜き加工された磁性鋼板(鉄心片)を積層し、一体化することによって製造される。この鉄心片の一体化に際し、鋼板の外周面を溶接する工法として、高温で母材を溶かすアーク溶接が知られているが、アーク溶接で溶融している金属に空気が巻き込まれると、この溶接箇所が凝固する際にブローホール(窒素が一気に析出し泡状のガスとなってそのまま固まってしまう現象)が発生し、溶接部分の強度が著しく低下する。
そこで、空気中でのアーク溶接を可能とするため、例えば、特許文献1に記載のように、空気とアークを遮断して酸化を防止するシールドガス(アルゴンガス)を用いたTIG(Tungsten Inert Gas)溶接が、ステータコアの溶接には使用されている。
特開2007−14129号公報
しかしながら、特許文献1記載のTIG溶接を行う方法を用いても、TIG溶接を行う際に、鉄心材料に付着しているオイル等の有機物が分解し、溶接箇所にガスが発生するため、そのガス抜けが悪いと、溶接部が硬化しているときにガスが残ってしまい、前記した「ブローホール」や、溶接間隔が開いてしまう「ピット」等の溶接不良が起こっていた。
更に、近年では、環境保全の観点から、電磁鋼板の材料が、クロム等の環境負荷物質を含まない材料、特に、絶縁皮膜にシリコンを多く使用する高シリコン含有材に変わりつつある。このシリコンの燃焼温度は、通常材の燃焼温度より高いため、同じ入熱量なら、高シリコン含有材は、不完全燃焼してガスが発生するタイミングが、通常材より遅くなる。
従って、通常材と同じ条件で溶接すると、溶接速度が速過ぎて、溶融池から燃焼によるガスが抜けきる前に溶接部が硬化するため、「ブローホール」や「ピット」といった溶接不良が発生して、製品の品質に悪影響を及ぼしていた。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、固定子積層鉄心の溶接時に、ブローホール及びピット等の溶接不良をなくして製品品質を向上でき、更に既存の設備でも製造可能な固定子積層鉄心及びその製造方法を提供することを目的とする。
前記目的に沿う第1の発明に係る固定子積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心において、
前記各溶接部は、前記各鉄心片に形成された山形凸状の溶接片部で構成され、該溶接片部に、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を設け、しかも、該ガス抜き路は前記溶接片部を幅方向に横切る溝によって形成されている。
前記ガス抜き路は、前記溶接片部を押し潰して形成してもよい。
の発明に係る固定子積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心において、
前記各溶接部は、前記各鉄心片に形成された山形凸状の溶接片部で構成され、該溶接片部に、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を設け、前記ガス抜き路は、前記溶接片部の一部を打抜いて形成され、前記溶接部には上下方向に挿通する貫通路形成されている
の発明に係る固定子積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心において、
前記各溶接部は、前記各鉄心片に形成された山形凸状の溶接片部で構成され、該溶接片部に、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を設け、前記ガス抜き路は、前記溶接片部の先端から基側にかけて設けられた切欠きにより形成され、しかも該切欠きが、前記溶接片部の周方向に間隔を有して複数設けられて、前記溶接部には上下方向に延設された複数の溝形成されている
そして、第の発明に係る固定子積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心において、
前記各溶接部は、前記各鉄心片に形成された山形凸状の溶接片部で構成され、該溶接片部に、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を設け、前記ガス抜き路は、前記溶接片部の先端から基側にかけて設けられた切込みにより形成され、しかも該切込みが、前記溶接片部の周方向に間隔を有して複数設けられて、前記溶接部には上下方向にわたる複数の切込み面が形成され、更に、前記切込みで形成された隣り合う切込み片部の先側を、上下に交互に折り曲げている
前記目的に沿う第の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心の製造方法において、
前記各鉄心片に形成され、前記各溶接部を構成する山形凸状の溶接片部に、金型を用いて、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を形成し、しかも、前記ガス抜き路は、前記金型により前記溶接片部を押し潰して形成され、前記溶接片部を幅方向に横切る溝からなる。
そして、第の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心の製造方法において、
前記各鉄心片に形成され、前記各溶接部を構成する山形凸状の溶接片部に、金型を用いて、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を形成し、しかも、前記ガス抜き路は、前記金型により、前記溶接片部の一部を打抜いて形成されている。
の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心の製造方法において、
前記各鉄心片に形成され、前記各溶接部を構成する山形凸状の溶接片部に、金型を用いて、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を形成し、しかも、前記ガス抜き路は、前記金型により前記溶接片部の先端から基側にかけて周方向に間隔を有して形成された複数の切欠きからな
更に、第の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心の製造方法において、
前記各鉄心片に形成され、前記各溶接部を構成する山形凸状の溶接片部に、金型を用いて、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を形成し、しかも、前記ガス抜き路は、前記金型により、前記溶接片部の先端から基側にかけて、かつ前記溶接片部の周方向に間隔を有する切込みによって分離された切込み片部の先側を、上下に交互に折り曲げて形成する。
本発明に係る固定子積層鉄心及びその製造方法は、各鉄心片に形成され、各溶接部を構成する山形凸状の溶接片部に、ガス抜き路を形成するので、溶接部の溶接時に発生するガスや、鉄心片表面から発生する煤を、溶接片部から外部へ逃がすことができる。これにより、ブローホール及びピット等の溶接不良がなくなるので、製品品質を向上できる。なお、ブローホールが発生し易い高シリコン含有の電磁鋼板については、特に顕著な効果が得られる。
特に、本発明に係る固定子積層鉄心の製造方法は、溶接時に発生するガスを逃がすガス抜き路を、金型を用いて各溶接片部に形成するので、例えば、溶接前に鉄心片を焼鈍して付着した有機分をなくしたり、エアブローで鉄心片表面に付着しているオイルをとばす等の作業が不要となる。これにより、固定子積層鉄心の製造効率が高められると共に、既存の設備で対応できるため、設備コストの低減も図れる。
また、ガス抜き路が、溶接片部を横切って形成される場合、溶接部の溶接時に発生するガスや、鉄心片表面から発生する煤を、溶接片部を横切るガス抜き路の両側から外部へ逃がすことができる。
そして、ガス抜き路が、溶接片部の一部を打抜いて、溶接片部を切欠いて、又は溶接片部を切込んで形成される場合、溶接部の溶接時に発生するガスや煤を、それぞれ溶接部に上下方向に形成される貫通路、溝、又は切込み面を介して、溶接部の上側及び下側から外部へ逃がすことができる。
このように、ガス抜き路を容易に形成することができ、効率よくガス抜きができる。
更に、溶接片部に切欠きを形成した場合、また切込みで形成された隣り合う切込み片部の先側を上下に交互に折り曲げた場合は、溶接を周方向ではなく、径方向に進めることができ、溶接部の溶接時におけるアークのエネルギー集中性を高めることができる。
本発明の第1の実施の形態に係る固定子積層鉄心の平面図である。 同固定子積層鉄心の斜視図である。 (A)は同固定子積層鉄心の溶接部の平面図、(B)は(A)のa−a矢視断面図である。 (A)は本発明の第2の実施の形態に係る固定子積層鉄心の溶接部の平面図、(B)は(A)のb−b矢視断面図である。 (A)は本発明の第3の実施の形態に係る固定子積層鉄心の溶接部の平面図、(B)は(A)のc−c矢視断面図である。 (A)は本発明の第4の実施の形態に係る固定子積層鉄心の溶接部の平面図、(B)は(A)のd−d矢視断面図である。 (A)は本発明の第5の実施の形態に係る固定子積層鉄心の溶接部の平面図、(B)は(A)のe−e矢視断面図である。 (A)は本発明の第6の実施の形態に係る固定子積層鉄心の溶接部の平面図、(B)は(A)のf−f矢視断面図、(C)は(A)のg−g矢視断面図、(D)は(A)のh−h矢視断面図である。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1〜図3に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る固定子積層鉄心(以下、ステータコア又は単に積層鉄心ともいう)10は、複数の鉄心片11を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部12が複数箇所形成されており、各溶接部12は、各鉄心片11に形成された溶接片部13で構成され、この溶接片部13にガス抜き路14を設けている。以下、詳しく説明する。
積層鉄心10は、厚みが、例えば、0.15〜0.5mm程度の電磁鋼板からなる条材から、同一形状の複数の鉄心片11を、打抜き積層して構成されるものである。
この積層鉄心10は、環状のヨーク15と、その内側に形成されている複数の磁極16とを有している。ヨーク15の周囲(外周部)には、平面視して円弧状の凹部17が等間隔で複数(本実施の形態では6箇所)設けられ、この凹部17の中央に、上下方向(軸心に平行)に溶接部12が形成されている。なお、溶接部12を構成する各溶接片部13の形状は、平面視して山形凸状となっているため、この各溶接片部13を積層した溶接部12の形状も、平面視して山形凸状となっている。
積層鉄心10は、条材から打抜き加工された状態で、各鉄心片11をダイ内に積層したものであり、上下に隣り合う鉄心片11は、特別に連結されていないためバラバラになる。このため、積層鉄心10の外周面に設けた全部の溶接部12を溶接して、各鉄心片11が分離しないようにする必要がある。
この溶接は、フィラーメタルを使用しないTIG溶接によって行い、溶接部12を、その表面側(半径方向外側)から部分的に溶かすことによって行う。なお、溶接法は、TIG溶接が好ましいが、これに限定されるものではなく、場合によっては、レーザー溶接やMIG溶接を採用することもできる。
溶接部12を構成する各溶接片部13は、図1、図3(A)、(B)に示すように、その半径方向外側端(先端)が、鉄心片11の外側円18(図1中の二点鎖線)上に位置している。これは、上記した溶接部12の溶接時に、溶接した部分が、外側円18より外側に突出しないようにするためである。
従って、溶接した部分が、外側円18の半径方向外側に突出しなければ、各溶接片部の半径方向外側端位置を、外側円18の半径方向外側に突出させてもよいが、外側円18上に位置させることが好ましく、更には、外側円18の半径方向内側に位置させるのが好ましい。
各溶接片部13に形成されたガス抜き路14は、各溶接片部13を横切って(即ち、周方向に、又は幅方向に)形成されている。このガス抜き路14の形成位置は、溶融池以外の部分となるが、具体的には、溶接条件に応じて、各溶接片部13の半径方向外側端から内側へ、例えば、0.5〜3mmの範囲R1内である。
なお、ガス抜き路14は、1つの溶接片部13に対して1本形成しているが、溶接片部の半径方向に間隔をあけて2本以上の複数本形成してもよい。
このガス抜き路14は、溶接片部13の幅方向に直線的に形成され、その両端が外部と連通している。
なお、ガス抜き路14は、直線的に形成しているが、その端が外部と連通すれば、例えば、湾曲してもよく、また折れ曲がってもよい。また、ガス抜き路14は、各溶接片部13を横切って(半径方向と交差する方向に)形成されれば、各溶接片部の斜め方向に、1本又は2本以上の複数本形成してもよい。更に、ガス抜き路14は、溶接片部13にのみ設けているが、溶接片部からヨークの半径方向外側にかけて設けてもよい。
ガス抜き路14の形状は、断面長方形(断面正方形でもよい)の溝状となっている。
ここで、ガス抜き路14の半径方向の内幅W1は、鉄心片11の厚みTの50〜80%程度(ここでは、厚みT:0.15mm、内幅W1:0.1mm)であり、ガス抜き路14の深さD1は、鉄心片11の厚みTの30〜50%程度(ここでは、厚みT:0.15mm、深さD1:0.06mm)である。
なお、ガス抜き路は、上記した形状に限定されるものではなく、断面形状を、例えば、半円形、円弧形、又は楕円形にしてもよい。
続いて、本発明の第1の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法について説明する。
複数の金型(図示しない)を用いて、同一形状の鉄心片11を、条材から打抜き加工する。このとき使用する金型(例えば、かしめ部を形成する金型)に、溶接片部13を横切る突出部を設け、金型の突出部で溶接片部13を押し潰して、ガス抜き路14を形成する。なお、この突出部を設ける金型としては、鉄心片11の打抜き加工に使用する金型とは別の金型を用いてもよい。
そして、図2、図3(B)に示すように、積層した鉄心片11の各溶接部12に対して、溶接トーチ19を所定間隔あけて垂直に配置し、下進溶接によって、各溶接部12の溶接を行う。なお、溶接速度は、例えば、1〜10mm/秒程度である。
溶接は、まず、溶接トーチ19からアルゴンガスを流して溶接領域のガスシールドを行う。
次に、溶接部12と溶接トーチ(正確には電極)19との間に高周波を発生させてアークをスタートさせ、溶接部12の溶融を行う。そして、アークの発生と同時に、溶接トーチ19を下方に移動させる。
このとき、各鉄心片11の絶縁皮膜中のシリコン等の有機物が分解し、溶接箇所にガスが発生するが、このガスを、各溶接片部13に形成されたガス抜き路14を介して外部、即ち各溶接片部13の両側へ逃がすことができる。また、各鉄心片11表面に付着しているオイル等からは煤が発生するが、この煤も、各溶接片部13に形成されたガス抜き路14を介して、逃がすことができる。
従って、積層鉄心10の溶接時に、ブローホール及びピット等の溶接不良をなくすことができ、その結果、製品品質を向上できる。
次に、本発明の第2の実施の形態に係る固定子積層鉄心(以下、単に積層鉄心ともいう)について説明するが、前記した固定子積層鉄心10とは、溶接片部の構成のみが異なるため、この溶接片部について、図4(A)、(B)を参照しながら説明する。
積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部20が複数箇所形成されており、この溶接部20は、各鉄心片に形成された溶接片部21で構成され、この溶接片部21にガス抜き路22を設けている。
ガス抜き路22は、溶接片部21の先端を含む内側領域を押し潰して形成され、しかも各溶接片部21を横切って形成されている。このガス抜き路22を形成する押し潰された押圧部23の形成位置は、溶接片部21の先端から溶接時に形成される溶融池の位置を含み、溶接片部21の基側(又は中央部)までであり、具体的には、溶接条件に応じて、例えば、各溶接片部21の半径方向外側端から、内側(軸心側)へ3mmまでの範囲R2内である。また、押圧部23の押圧深さ(ガス抜き路22の深さ)D2は、鉄心片の厚みの30〜50%程度である。
なお、押圧部の形状は、上記した形状に限定されるものではなく、例えば、階段状にしてもよい。
ガス抜き路22は、同一形状の鉄心片を、条材から打抜き加工する際に使用する金型(例えば、かしめ部を形成する金型)により形成する。具体的には、溶接片部21を横切り、しかも溶接片部21の先端を含む内側領域を押し潰す突出部を設けた金型を使用する。なお、溶接片部を金型で押し潰すと、溶接片部が半径方向外側に伸びるため、この伸びを考慮して、押圧前の溶接片部の半径方向の長さを予め短くするのがよい。
そして、第1の実施の形態のように、溶接トーチ19を用いて、積層した鉄心片の溶接部20の溶接を行う。このとき、溶接箇所に発生するガスや、鉄心片表面から発生する煤を、各溶接片部21に形成されたガス抜き路22(溶融池が形成されていない部分)を介して外部、即ち各溶接片部21の両側へ逃がすことができる。
本発明の第3の実施の形態に係る固定子積層鉄心(以下、単に積層鉄心ともいう)について説明するが、前記した固定子積層鉄心10とは、溶接片部の構成のみが異なるため、この溶接片部について、図5(A)、(B)を参照しながら説明する。
積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部25が複数箇所形成されており、この溶接部25は、各鉄心片に形成された溶接片部26で構成され、この溶接片部26にガス抜き路27を設けている。
ガス抜き路27は、溶接片部26の先端を含む内側領域を押し潰して形成され、しかも各溶接片部26を横切って形成されている。このガス抜き路27を形成する押し潰された押圧部28は、交互に配置された直線状の山と谷によって形成された凹凸部で構成されている。この押圧部28の形成位置は、溶接片部26の先端から溶接時に形成される溶融池の位置を含み、溶接片部26の基側(又は中央部)までであり、具体的には、溶接条件に応じて、例えば、各溶接片部26の半径方向外側端から、内側(軸心側)へ3mmまでの範囲R3内である。また、押圧部28(ガス抜き路27)の最大深さD3は、鉄心片の厚みの30〜50%程度である。
なお、押圧部の形状は、上記した形状に限定されるものではなく、例えば、表面を断面波状にしてもよい。
上記したガス抜き路27は、同一形状の鉄心片を、条材から打抜き加工する際に使用する金型(例えば、かしめ部を形成する金型)を用いて形成する。具体的には、溶接片部26を横切り、しかも溶接片部26の先端を含む内側領域を押し潰す突出部を設けた金型を使用する。なお、この形状は、ローレット加工により形成することもできる。
そして、前記した方法で、溶接トーチ19を用いて、積層した鉄心片の溶接部26の溶接を行う。このとき、溶接箇所に発生するガスや、鉄心片表面から発生する煤を、各溶接片部26に形成されたガス抜き路27(溶融池が形成されていない部分)を介して外部、即ち各溶接片部26の両側へ逃がすことができる。
本発明の第4の実施の形態に係る固定子積層鉄心(以下、単に積層鉄心ともいう)について説明するが、前記した固定子積層鉄心10とは、溶接片部の構成のみが異なるため、この溶接片部について、図6(A)、(B)を参照しながら説明する。
積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部30が複数箇所形成されており、この溶接部30は、各鉄心片に形成された溶接片部31で構成され、この溶接片部31にガス抜き路32を設けている。
ガス抜き路32は、各溶接片部31の一部を打抜いて形成された孔であり、複数の溶接片部31を積層することで、溶接部30には上下方向に挿通する貫通路33が形成される。
このガス抜き路32の形成位置は、溶融池(溶接片部31の先端から溶接時に形成される)の位置の半径方向内側から、溶接片部31の基側(又は中央部)までであり、具体的には、溶接条件に応じて、各溶接片部31の半径方向外側端から内側へ、例えば、0.3〜5mmの範囲R4内である。
なお、ガス抜き路32は、1つの溶接片部31に対して1つ形成しているが、2つ以上の複数形成してもよい。
ガス抜き路32の形状は、平面視して長方形(正方形でもよい)である。
ここで、ガス抜き路32の半径方向の内幅W2は、鉄心片の厚みの2〜10倍程度(ここでは、厚み:0.15mm、内幅W2:0.5〜1mm)であり、ガス抜き路32の半径方向と直交する方向の内幅W3は、鉄心片の厚みの2倍以上(ここでは、厚み:0.15mm、内幅W3:1〜50mm)である。
なお、ガス抜き路の形状は、上記した形状に限定されるものではなく、例えば、平面視して、多角形、円形、又は楕円形にしてもよい。
上記したガス抜き路32は、同一形状の鉄心片を条材から打抜き加工する際に使用する金型(例えば、パイロット孔抜き又はスロット抜きを行う金型)を用い、打抜いて形成する。これにより、複数の溶接片部31を積層することで、溶接部30には、平面視して同一位置にある孔で構成された上下方向に挿通する貫通路33が形成される。
そして、前記した方法で、溶接トーチ19を用いて、積層した鉄心片の各溶接部31の溶接を行う。このとき、溶接箇所に発生するガスや、鉄心片表面から発生する煤を、各溶接片部31のガス抜き路32で構成される貫通路33を介して外部、即ち溶接部30の上側及び下側へ逃がすことができる。
本発明の第5の実施の形態に係る固定子積層鉄心(以下、単に積層鉄心ともいう)について説明するが、前記した固定子積層鉄心10とは、溶接片部の構成のみが異なるため、この溶接片部について、図7(A)、(B)を参照しながら説明する。
積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部35が複数箇所形成されており、この溶接部35は、各鉄心片に形成された溶接片部36で構成され、この溶接片部36の周方向に間隔を有して複数(例えば、2〜5つ、ここでは3つ)の切欠き37〜39からなるガス抜き路40を設けている。
各切欠き37〜39は、溶接片部36の先端から基側にかけて設けられている。このため、複数の溶接片部36を積層することで、溶接部35には、平面視して同一位置にある切欠き37〜39で構成された上下方向に延設された複数の溝41〜43が形成される。
この切欠き37〜39の形成位置は、溶接片部36の先端から溶接時に形成される溶融池の位置を含み、溶接片部36の基側(又は中央部)までであり、具体的には、溶接条件に応じて、例えば、各溶接片部36の半径方向外側端から、内側へ5mmまでの範囲R5内である。
各切欠き37〜39の形状は、平面視して長方形(正方形でもよい)である。
ここで、各切欠き37〜39の周方向の内幅W4は、鉄心片の厚みの2〜10倍程度(ここでは、厚み:0.15mm、内幅W4:0.5〜1mm)である。また、隣り合う切欠き37〜39の間隔S1、S2は、内幅W4の2〜10倍程度である。
なお、切欠きの形状は、上記した形状に限定されるものではなく、例えば、平面視して、細長円形にしてもよい。また、1つのガス抜き路を構成する複数の切欠きは、同一形状でもよいが、異なる形状でもよい。
上記した切欠き37〜39は、同一形状の鉄心片を条材から打抜き加工する際に使用する金型(例えば、パイロット孔抜き又はスロット抜きを行う金型)を用い、打抜いて形成する。これにより、複数の溶接片部36を積層することで、溶接部35に上下方向に延設された複数の溝41〜43が形成される。
そして、前記した方法で、溶接トーチ19を用いて、積層した鉄心片の各溶接部35の溶接を行う。このとき、溶接箇所に発生するガスや、鉄心片表面から発生する煤を、各溶接片部36のガス抜き路40を形成する切欠き37〜39で構成された溝41〜43の基側(溶融池が形成されていない部分)を介して外部、即ち溶接部35の上側及び下側へ逃がすことができる。また、ガス抜き路40を切欠き37〜39で形成することで、溶接を周方向ではなく、径方向に進めることができ、アークのエネルギー集中性も高めることができる。
本発明の第6の実施の形態に係る固定子積層鉄心(以下、単に積層鉄心ともいう)について説明するが、前記した固定子積層鉄心10とは、溶接片部の構成のみが異なるため、この溶接片部について、図8(A)〜(D)を参照しながら説明する。
積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部45が複数箇所形成されており、この溶接部45は、各鉄心片に形成された溶接片部46で構成され、この溶接片部46の周方向に間隔を有して複数(例えば、4〜8つ、ここでは6つ)の切込み47〜52を設けている。
各切込み47〜52は、溶接片部46の先端から基側にかけて形成されているため、複数の溶接片部46を積層することで、溶接部45には、平面視して同一位置にある切込み47〜52で構成された上下方向にわたる複数の切込み面53〜58が形成される。更に、溶接片部46の周方向には、各切込み47〜52によって分離された切込み片部59〜63が形成され、図8(B)〜(D)に示すように、隣り合う切込み片部59〜63の先側を、上下に交互に折り曲げることで、ガス抜き路64が形成される。
この切込み47〜52の形成位置は、溶接片部46の先端から溶接時に形成される溶融池の位置を含み、溶接片部46の基側(又は中央部)までであり、具体的には、溶接条件に応じて、例えば、各溶接片部46の半径方向外側端から、内側へ5mmまでの範囲R6内である。
各切込み47〜52の形状は、平面視して直線状である。
ここで、隣り合う切込み47〜52の間隔は、鉄心片の厚みの2〜10倍程度である。なお、切込みの形状は、上記した形状に限定されるものではなく、例えば、平面視して曲線状又は波状にしてもよい。また、1つのガス抜き路を構成する複数の切込みは、同一形状でもよいが、異なる形状でもよい。
上記した切込み47〜52は、同一形状の鉄心片を、条材から打抜き加工する際に使用する金型(例えば、パイロット孔抜き又はスロット抜きを行う金型)を用い、切込んで形成する。これにより、溶接部45に上下方向にわたる複数の切込み面53〜58を形成する。
このとき、各切込み47〜52によって分離された隣り合う各切込み片部59〜63の先側を、軸方向に上下に交互に折り曲げることで、複数の溶接片部46を積層した際に、ガス抜き路64を形成する。なお、上記した溶接片部の切込みと折り曲げは、別の金型で行ってもよい。
そして、前記した方法で、溶接トーチ19を用いて、積層した鉄心片の各溶接部45の溶接を行う。このとき、溶接箇所に発生するガスや、鉄心片表面から発生する煤を、各溶接片部46の切込み47〜52で構成された切込み面53〜58の基側(溶融池が形成されていない部分)を介して外部、即ち溶接部45の上側及び下側へ逃がすことができる。また、隣り合う各切込み片部59〜63の先側は、上下に交互に折り曲げられているので、溶接を周方向ではなく、径方向に進めることができ、アークのエネルギー集中性も高めることができる。
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の固定子積層鉄心及びその製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
そして、前記実施の形態においては、溶接法として下進溶接を行った場合について説明したが、上進溶接であってもよく、場合によっては、水平又は斜め溶接であってもよい。
更に、前記実施の形態においては、環状の鉄心片を複数積層して溶接した場合について説明したが、鉄心片はこれに限定されるものではなく、例えば、螺旋巻きする鉄心片でもよい。
10:固定子積層鉄心、11:鉄心片、12:溶接部、13:溶接片部、14:ガス抜き路、15:ヨーク、16:磁極、17:凹部、18:外側円、19:溶接トーチ、20:溶接部、21:溶接片部、22:ガス抜き路、23:押圧部、25:溶接部、26:溶接片部、27:ガス抜き路、28:押圧部、30:溶接部、31:溶接片部、32:ガス抜き路、33:貫通路、35:溶接部、36:溶接片部、37〜39:切欠き、40:ガス抜き路、41〜43:溝、45:溶接部、46:溶接片部、47〜52:切込み、53〜58:切込み面、59〜63:切込み片部、64:ガス抜き路

Claims (9)

  1. 複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心において、
    前記各溶接部は、前記各鉄心片に形成された山形凸状の溶接片部で構成され、該溶接片部に、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を設け、しかも、該ガス抜き路は前記溶接片部を幅方向に横切る溝によって形成されていることを特徴とする固定子積層鉄心。
  2. 請求項1記載の固定子積層鉄心において、前記ガス抜き路は、前記溶接片部を押し潰して形成されることを特徴とする固定子積層鉄心。
  3. 複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心において、
    前記各溶接部は、前記各鉄心片に形成された山形凸状の溶接片部で構成され、該溶接片部に、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を設け、前記ガス抜き路は、前記溶接片部の一部を打抜いて形成され、前記溶接部には上下方向に挿通する貫通路が形成されていることを特徴とする固定子積層鉄心。
  4. 複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心において、
    前記各溶接部は、前記各鉄心片に形成された山形凸状の溶接片部で構成され、該溶接片部に、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を設け、前記ガス抜き路は、前記溶接片部の先端から基側にかけて設けられた切欠きにより形成され、しかも該切欠きが、前記溶接片部の周方向に間隔を有して複数設けられて、前記溶接部には上下方向に延設された複数の溝が形成されていることを特徴とする固定子積層鉄心。
  5. 複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心において、
    前記各溶接部は、前記各鉄心片に形成された山形凸状の溶接片部で構成され、該溶接片部に、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を設け、前記ガス抜き路は、前記溶接片部の先端から基側にかけて設けられた切込みにより形成され、しかも該切込みが、前記溶接片部の周方向に間隔を有して複数設けられて、前記溶接部には上下方向にわたる複数の切込み面が形成され、更に、前記切込みで形成された隣り合う切込み片部の先側を、上下に交互に折り曲げていることを特徴とする固定子積層鉄心。
  6. 複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心の製造方法において、
    前記各鉄心片に形成され、前記各溶接部を構成する山形凸状の溶接片部に、金型を用いて、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を形成し、しかも、前記ガス抜き路は、前記金型により前記溶接片部を押し潰して形成され、前記溶接片部を幅方向に横切る溝からなることを特徴とする固定子積層鉄心の製造方法。
  7. 複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心の製造方法において、
    前記各鉄心片に形成され、前記各溶接部を構成する山形凸状の溶接片部に、金型を用いて、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を形成し、しかも、前記ガス抜き路は、前記金型により、前記溶接片部の一部を打抜いて形成されていることを特徴とする固定子積層鉄心の製造方法。
  8. 複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心の製造方法において、
    前記各鉄心片に形成され、前記各溶接部を構成する山形凸状の溶接片部に、金型を用いて、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を形成し、しかも、前記ガス抜き路は、前記金型により前記溶接片部の先端から基側にかけて周方向に間隔を有して形成された複数の切欠きからなることを特徴とする固定子積層鉄心の製造方法。
  9. 複数の鉄心片を積層して形成され、外周部には上下方向に延設された溶接部が複数箇所形成された固定子積層鉄心の製造方法において、
    前記各鉄心片に形成され、前記各溶接部を構成する山形凸状の溶接片部に、金型を用いて、前記溶接部の溶接時に発生するガスを前記溶接片部から外部へ逃がすガス抜き路を形成し、しかも、前記ガス抜き路は、前記金型により、前記溶接片部の先端から基側にかけて、かつ前記溶接片部の周方向に間隔を有する切込みによって分離された切込み片部の先側を、上下に交互に折り曲げて形成されることを特徴とする固定子積層鉄心の製造方法。
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