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公開番号2022171120
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-11-11
出願番号2021077549
出願日2021-04-30
発明の名称ステータコアの製造方法
出願人株式会社アイシン
代理人個人,個人
主分類H02K 15/02 20060101AFI20221104BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】残留応力を除去する際のエネルギー効率を向上させることが可能で、かつ、残留応力を除去するための時間を短縮させることが可能なステータコアの製造方法を提供する。
【解決手段】このステータコア100の製造方法では、不活性ガスの雰囲気中で、積層コア10aおよび治具200を、それぞれ、陰極および陽極として、積層コア10aの残留応力層19を除去するように、積層コア10aのうちの少なくとも治具200の複数の挿入部分210に対向する複数のスロット13の内側面13aをスパッタエッチングするスパッタエッチング工程(S3)が行われる。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項1】
電磁鋼板が積層されるとともに径方向に突出する複数のティースと前記複数のティース同士の間に形成される複数のスロットとを含む積層コアを形成するコア形成工程と、
前記コア形成工程の後に、前記複数のスロット内にそれぞれ挿入される複数の挿入部分を含む治具の前記挿入部分を、前記複数のスロットの内側面に対向するように配置する治具配置工程と、
前記治具配置工程の後に、不活性ガスの雰囲気中で、前記積層コアおよび前記治具を、それぞれ、陰極および陽極として、前記積層コアの残留応力層を除去するように、前記積層コアのうちの少なくとも前記治具の前記複数の挿入部分に対向する前記複数のスロットの内側面をスパッタエッチングするスパッタエッチング工程と、を備える、ステータコアの製造方法。
続きを表示(約 700 文字)【請求項2】
前記治具配置工程は、前記治具のうちの、前記複数の挿入部分と、前記複数のティースの前記径方向における先端部にそれぞれ対向する前記積層コアの周方向に延びる複数の周方向延長部分とを、それぞれ、前記複数のスロットの内側面と、前記複数のティースの前記先端部とに対向するように配置する工程である、請求項1に記載のステータコアの製造方法。
【請求項3】
前記治具配置工程は、前記積層コアの前記治具に対向する部分と前記治具との距離が前記積層コアと前記治具とが対向する部分の全体に亘って同等になるように前記治具を配置する工程である、請求項1または2に記載のステータコアの製造方法。
【請求項4】
前記治具配置工程は、全周に亘って前記径方向に突出する前記複数の挿入部分を含む櫛歯状の前記治具の全ての前記挿入部分を、前記積層コアの全ての前記スロットに一度に配置する工程である、請求項1~3のいずれか1項に記載のステータコアの製造方法。
【請求項5】
前記スパッタエッチング工程は、前記残留応力層を除去するように、前記積層コアと前記治具との間で放電される時間、前記積層コアと前記治具との間に印加される電圧、前記不活性ガスの雰囲気中の前記不活性ガスの密度、および、前記積層コアの前記治具に対向する部分と前記治具との距離のうちの少なくとも1つが調整された状態で、前記積層コアのうちの少なくとも前記治具の前記複数の挿入部分に対向する前記複数のスロットの内側面をスパッタエッチングする工程である、請求項1~4のいずれか1項に記載のステータコアの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ステータコアの製造方法に関する。
続きを表示(約 2,500 文字)【背景技術】
【0002】
従来、積層コアの残留応力を除去する工程を備えるステータコアの製造方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
上記特許文献1には、電気機器鉄心(ステータコア)の製造方法が開示されている。上記特許文献1に記載の電気機器鉄心の製造方法では、まず、電磁鋼板に対して所定の形状となるように打ち抜き加工が行われる。そして、複数の電磁鋼板を積層して積層鉄心(積層コア)が形成される。そして、積層鉄心を焼鈍することにより、打ち抜き加工時にせん断切り口部に生じる残留応力が除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開昭58-63119号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1に記載の電気機器鉄心(ステータコア)の製造方法では、積層鉄心(積層コア)を焼鈍(熱処理)することにより残留応力が除去されるので、残留応力を除去する際に、積層鉄心の全体が伝熱により加熱されてしまう。すなわち、焼鈍時に、積層鉄心において、残留応力が生じているせん断切り口部以外も加熱されるので、残留応力を除去する際のエネルギー効率が比較的低くなる(エネルギー消費量が大きくなる)。また、焼鈍時に、積層鉄心の全体が加熱された後、積層鉄心の全体が徐冷される必要があるので、残留応力を除去するために必要となる時間が比較的長くなる。このため、残留応力を除去する際のエネルギー効率を向上させることが可能で、かつ、残留応力を除去するための時間を短縮させることが可能なステータコアの製造方法が望まれている。
【0006】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、残留応力を除去する際のエネルギー効率を向上させることが可能で、かつ、残留応力を除去するための時間を短縮させることが可能なステータコアの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるステータコアの製造方法は、
電磁鋼板が積層されるとともに径方向に突出する複数のティースと複数のティース同士の間に形成される複数のスロットとを含む積層コアを形成するコア形成工程と、コア形成工程の後に、複数のスロット内にそれぞれ挿入される複数の挿入部分を含む治具の挿入部分を、複数のスロットの内側面に対向するように配置する治具配置工程と、治具配置工程の後に、不活性ガスの雰囲気中で、積層コアおよび治具を、それぞれ、陰極および陽極として、積層コアの残留応力層を除去するように、積層コアのうちの少なくとも治具の複数の挿入部分に対向する複数のスロットの内側面をスパッタエッチングするスパッタエッチング工程と、を備える。
【0008】
この発明の一の局面におけるステータコアの製造方法では、上記のように、不活性ガスの雰囲気中で、積層コアおよび治具を、それぞれ、陰極および陽極として、積層コアの残留応力層を除去するように、積層コアのうちの少なくとも治具の複数の挿入部分に対向する複数のスロットの内側面をスパッタエッチングするスパッタエッチング工程が行われる。これにより、積層コアのうちの治具に対向する部分(少なくとも複数のスロットの内側面)の残留応力層をスパッタエッチングにより除去することができる。すなわち、積層コアを焼鈍することにより残留応力が除去される場合のように積層コアの全体が加熱および徐冷される場合と異なり、局所的な処理によって残留応力を除去することができる。その結果、残留応力を除去する際のエネルギー効率を向上させる(エネルギー消費量を小さくする)ことができるとともに、残留応力を除去するための時間を短縮させることができる。また、積層コアのうちの少なくとも複数のスロットの内側をスパッタエッチングすることによって、(ステータコアが回転電機の一部として使用される際に磁束の流れを妨げないように)除去が要求される複数のスロットの内側面の残留応力層を局所的に除去することができる。また、治具の複数の挿入部分が複数のスロットの内側面に対向するように配置することによって、複数のスロットの内側面を容易にスパッタエッチングすることができる。また、積層コアの全体が加熱および徐冷される場合と異なり、加熱および徐冷時の形状劣化を抑制するための押圧部材が不要となる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、上記のように、残留応力を除去する際のエネルギー効率を向上させることが可能で、かつ、残留応力を除去するための時間を短縮させることが可能なステータコアの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本発明の一実施形態によるステータの構成を示す斜視図である。
本発明の一実施形態によるステータの構成を示す拡大平面図である。
本発明の一実施形態によるステータの製造フローを示す図である。
本発明の一実施形態によるステータの製造フローにおけるコア形成工程を示す図である。
本発明の一実施形態によるステータの製造フローにおける治具配置工程を示す1つ目の図である。
本発明の一実施形態によるステータの製造フローにおける治具配置工程を示す2つ目の図である。
本発明の一実施形態によるステータの製造フローにおけるスパッタエッチング工程を示す1つ目の図である。
本発明の一実施形態によるステータの製造フローにおけるスパッタエッチング工程を示す2つ目の図である。
本発明の一実施形態によるステータの製造フローにおけるスパッタエッチング工程を示す3つ目の図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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