JP6606311B1 - 固定子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
初めに、実施形態に係る製造方法が適用される回転電機の一例について説明する。
図1は、実施形態に係る回転電機の縦断面図であり、中心軸線C1を中心として片側の半分だけを示している。図2は、回転電機の横断面図である。
以下の説明では、中心軸線C1の延在方向を軸方向、中心軸線C1回りに回転する方向を周方向、軸方向および周方向に直交する方向を径方向と称する。
複数のスロット20を形成することにより、固定子鉄心16の内周部は、中心軸線C1に向かって突出する複数(例えば、本実施形態では48個)のティース21を構成している。ティース21は、周方向に沿って等間隔を置いて配置されている。このように、固定子鉄心16は、円環状のヨーク部と、ヨーク部の内周面から中心軸線C1に向かって径方向に突出した複数のティース21とを一体に有している。
ケーシング30は、ほぼ円筒状の第1ブラケット32aと、お椀形状の第2ブラケット32bと、を有している。第1ブラケット32aは、固定子鉄心16の駆動端側に位置する鉄心押え26に連結されている。第2ブラケット32bは、反駆動端側に位置する鉄心押え26に連結されている。第1および第2ブラケット32a、32bは、例えば、アルミニウム合金等で形成されている。第1ブラケット32aの先端側に、環状のベアリングブラケット34がボルトにて同軸的に締結されている。ベアリングブラケット34の中央部に、例えば、ころ軸受35を内蔵した第1軸受部36が締結されている。第2ブラケット32bの中央部に、例えば玉軸受37を内蔵した第2軸受部38が締結されている。
複数の永久磁石46を上記のように配置することにより、回転子鉄心44の外周部において各d軸上の領域は1つの磁極を中心に形成している。本実施形態では、回転電機10は、隣接する1磁極毎に永久磁石46のN極とS極の表裏を交互に配置した、8極(4極対)、48スロットで、単層分布巻で巻線した永久磁石埋め込み型の回転電機を構成している。
なお、切断具は、はさみに限らず、カッター、レーザーカッター等の他の切断具を適宜選択可能である。
その後、各溶接部あるいは接合部を粉体塗装、あるいは、ワニス等の絶縁材料で覆うことにより、コイル間の電気的絶縁を担保する。以上の工程により、固定子鉄心16にコイル18を装着および接続し、固定子12が構成される。
コイルエンドを曲げ成形した後に切断する構成であることから、曲げ成形は、従来と同様の簡易な曲げ治具を用いて行うことが可能である。同時に、予め、コイルセグメントの延出端を斜めに成形しておく必要がなく、製造工程の簡素化を図ることが可能となる。接合するコイルセグメントペアを同時に切断することで、接合部の密着度が向上し、更に、接合面(切断面)の段差を無くすることができる。これにより、以後の溶接工程を容易に、かつ、安定して行うことが可能となる。
例えば、コイルの巻数、コイルセグメントの設置数は、上述した実施形態に限定されることなく、適宜、増減可能である。例えば、1つのスロットに4本あるいは8本のセグメント直線部が配置されるように構成してもよい。回転子の寸法、材質、形状等は、前述した実施形態に限定されることなく、設計に応じて種々変更可能である。本実施形態に係る回転子および電動機は、永久磁石界磁電動機に限らず、誘導電動機にも適用可能である。
Claims (6)
- 互いに間隔を置いて対向する一対の直線部と前記直線部の一端同士を連結した架橋部とを一体に有する平角導体からなるコイルセグメントを複数個配列する準備工程と、
前記一対の直線部を固定子鉄心の第1端面側から固定子鉄心のスロットにそれぞれ挿入し、前記架橋部が前記第1端面と対向して位置し、前記一対の直線部の延出端部を前記固定子鉄心の第2端面側から軸方向に突出させる挿入工程と、
前記コイルセグメントの延出端部をそれぞれ把持可能な治具を前記第2端面側から前記固定子鉄心の中心軸線方向に離間して配置し、前記コイルセグメントの延出端部の端部側の一部である延出端部把持部をそれぞれ治具に把持させる治具配置工程と、
前記治具配置工程ののち前記治具の前記固定子鉄心に対する相対的な位置を前記固定子鉄心の前記中心軸線に対する円周方向に回動させて各コイルセグメントの各延出端部のうち前記固定子鉄心と前記治具との間に位置する折曲げ部を前記固定子鉄心の周方向に折曲げ、それぞれの前記延出端部に、前記スロットから固定子鉄心の第2端面に向かって湾曲した第1曲げ部、前記第1曲げ部から前記固定子鉄心の軸方向に対し傾斜して直線的に延在する傾斜部、前記傾斜部から前記固定子鉄心の軸方向に湾曲した第2曲げ部、および前記第2曲げ部から前記固定子鉄心の軸方向に直線的に延在し前記治具により把持された第2直線部を成形する折曲げ工程と、
前記折曲げ工程で折り曲げられた前記各コイルセグメントの延出端部を前記第2曲げ部と前記第2直線部との境界の近傍で切断し、前記延出端部把持部の全体を切除する切断工程と、
を備えることを特徴とする固定子の製造方法。 - 前記切断工程は、前記治具が前記延出端部把持部を把持したまま行われることを特徴とする請求項1に記載の固定子の製造方法。
- 前記切断工程における切除方向を周方向とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の固定子の製造方法。
- 前記切断工程により前記固定子鉄心の第2端面とほぼ平行に延在する切断面を形成し、
前記溶接工程は、前記固定子鉄心の径方向に隣り合う切断面をレーザー溶接により互いに溶接する請求項1から3のいずれか1項に記載の固定子の製造方法。 - 前記挿入工程は、1つの前記スロットに前記固定子鉄心の径方向に並ぶように複数の前記コイルセグメントを横断面の長辺同士が向かい合うように配列し、
前記切断工程は、1つの前記スロットに配置された複数の前記コイルセグメントを同時に切断する請求項1から4のいずれか1項に記載の固定子の製造方法。 - 互いに間隔を置いて対向する一対の直線部と前記直線部の一端同士を連結した架橋部とを一体に有する平角導体からなるコイルセグメントを複数個配列する準備工程と、
前記一対の直線部を固定子鉄心の第1端面側から固定子鉄心のスロットにそれぞれ挿入し、前記架橋部が前記第1端面と対向して位置し、前記一対の直線部の延出端部を前記固定子鉄心の第2端面側から軸方向に突出させる挿入工程と、
前記コイルセグメントの延出端部をそれぞれ把持可能な治具を前記第2端面側から前記固定子鉄心の中心軸線方向に離間して配置し、前記コイルセグメントの延出端部の端部側の一部である延出端部把持部をそれぞれ治具に把持させる治具配置工程と、
前記治具配置工程ののち前記治具の前記固定子鉄心に対する相対的な位置を前記固定子鉄心の前記中心軸線に対する円周方向に回動させて各コイルセグメントの各延出端部のうち前記固定子鉄心と前記治具との間に位置する折曲げ部を前記固定子鉄心の周方向に折曲げる折曲げ工程と、
前記折曲げ工程で折り曲げられた前記各コイルセグメントの前記延出端部把持部の全体を切除する切断工程と、を備え、
前記切断工程は、前記治具が前記延出端部把持部を把持したまま行われることを特徴とする固定子の製造方法。
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