(57)【要約】【課題】巻線挿入後に固定子鉄心をスキューする場合、スキュー後の固定子鉄心外径に形成された切り欠き部は３次元的に捻った形状となるので、スキュー治具の高精度化やスキュー機構の複雑化を招くが、簡単な構成でスキュー付固定子を製造できる方法を実現する。【解決手段】積層された固定子鉄心１の内周に複数個のスロット２を有すると共に、外周にはスキュー付勢用凹部３を有し、前記スロット２に絶縁材４を介して巻線５を装着してなる固定子において、巻線５装着後、前記固定子鉄心１の前記スキュー付勢用凹部３の積層方向両端部にのみ、前記スキュー付勢用爪６、７を引掛けると共に、前記固定子を前記爪６、７にて回転方向に捻ってスキューするので、複雑な機構を必要とせず簡単な構成で、低騒音のスキュー付固定子を製造することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁鋼板等を積層した固定子鉄心の内周に複数個のスロットを有すると共に、外周にはスキュー付勢用凹部を有し、前記スロットに絶縁材を介して巻線を装着してなる固定子において、巻線装着後、前記固定子鉄心のスキュー付勢用凹部の積層方向両端部にのみスキュー付勢用爪を引掛けると共に前記固定子を前記爪にて円周方向に捻ってスキューすることを特徴とするスキュー付固定子の製造方法。
【請求項２】
前記スキュー付勢用爪において、捻り荷重を前記固定子鉄心に伝達する側の傾斜角度を、スキュー時の最大捻り角度と略同一にしたことを特徴とする前記請求項１に記載のスキュー付固定子の製造方法。
【請求項３】
前記請求項１または２に記載のスキュー付固定子製造方法にて製作した固定子を搭載した電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの固定子をスキューするための製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境改善のため省エネルギー化の取り組みが盛んに行われ、家庭用エアコンにおいては集中巻モータの採用化が増加してきている。また、自動車においても燃費向上や排ガス削減などから自動車用コンプレッサーについても電動化され始めており、前記用モータについても更なる高効率化や小型軽量化、また低騒音化が要求されている。
【０００３】
集中巻モータは銅損低減が可能なため高効率化が可能であるが、磁束の変化が急峻であるために騒音振動は不利であることが知られている。また、低騒音化のためには、固定子もしくは回転子をスキューすることが知られており、家庭用エアコン用コンプレッサーに搭載のブラシレスモータにおいて、スキュー仕様の場合は回転子側の擬似的なスキューを採用している事例が多い。擬似的なスキューに対し連続的なスキューは磁束の変化が滑らかであるため低騒音・低振動の効果は大きいが、現実には主に製造的観点等から回転子側の擬似的なスキューを採用している事例が多い。
【０００４】
また、固定子側のスキューの方法には、固定子鉄心の状態で予めスキューした固定子鉄心に巻線する方式と、固定子鉄心の状態ではスキューせずに巻線を施した後にスキューする方式が知られている。前者の場合は巻線を固定子鉄心に直接巻き込む直巻き方式や手作業で製作する方式、或いはスロット数の比較的少ない構造の固定子、または比較的積厚の短い構造の固定子などの場合に採用される事例が多い。後者の場合は、巻線をスロットの内径側開口部から挿入するインサーター方式の事例が多い。
【０００５】
後者の従来のスキュー方法を図５および図６に示す。
【０００６】
図５において、電磁鋼板を積層して構成されたステータコア５０１に、コイル挿入装置を用いてコイル５０２を挿入した後、センターポスト５０３の外周に装着し、ステータコア５０１の外周に形成した切欠き５０４に板５０５を挿入し、ステータコア５０１の積厚のほぼ中間に配置された支軸５０６を中心に板５０５を回動傾斜させ、ステータコア５０１の電磁鋼板を徐々にずらして捻りを与え、スキューを付ける工法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
また、図６において、スロット部を打抜き形成した電磁鋼板を、スロット部が軸心に対して平行になるように積層して固定子鉄心体６０１を作り、この鉄心体６０１に固定子巻線６０２を収納したのち，外周部に設けた溝６０３に治具６０４を係合させてスロット部を傾斜させるようにスキュー加工を施す工法が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開平１１−２２５４６１号公報
【特許文献２】特開昭５７−１８３２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構成では、スキュー後の固定子鉄心外径に形成された切り欠き部は、直線状ではなく３次元的に捻った形状となるので、スキュー効果としては１スロットピッチのスキューを付けるとその効果が大きいことは知られているが、固定子鉄心の外径寸法が大きい場合や固定子鉄心の積厚が長い場合、更にはスキュー角度が大きい場合は、前述の切り欠き部形状の捻りの度合いが大きくなる。
【０００８】
そのため、スキュー加工を施す際に、スキュー加工用治具が固定子鉄心外径の切り欠き部に対して、積厚方向中心付近では両者が接触し荷重が加わるが、積厚方向上下両端付近では、両者の間に空隙ができ、荷重が加わり難くなる。
【０００９】
よって、スキューを確実に施そうとすれば、固定子鉄心外径の切り欠き部に係合する治具の精度を向上させるか、単純に切り欠き部の深さを深くするか、もしくは、その機構をより複雑化する等の対応が必要となる。
【００１０】
しかし、固定子鉄心外径の切り欠き部の深さを深くすると、当部における固定子ヨークの厚みが薄くなり磁気抵抗が増加し、モータ効率の低下をまねいたり、固定子鉄心の剛性が低下し騒音が大きくなる。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するものであり、簡単な構成で高効率、低騒音なモータのスキュー付き固定子を製造する方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明のスキュー付固定子の製造方法は、電磁鋼板等を積層した固定子鉄心の内周に複数個のスロットを有すると共に、外周にはスキュー付勢用凹部を有し、前記スロットに絶縁材を介して巻線を装着してなる固定子において、巻線装着後、前記固定子鉄心のスキュー付勢用凹部の積層方向両端部にのみスキュー付勢用爪を引掛けると共に前記固定子を前記爪にて円周方向に捻ってスキューすることを特徴したものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、巻線装着後に固定子鉄心のスキュー付勢用凹部の積層方向両端部にのみスキュー付勢用爪を引掛けると共に、前記固定子を前記爪にて円周方向に捻ってスキューすることにより、積層方向両端部付近で固定子鉄心に荷重を容易に加えることができるので、固定子鉄心外径に設ける切り欠き部の深さを浅くできる。
【００１４】
よって、当部におけるヨーク厚みを狭くすることなく確保でき、磁気抵抗の増加を抑制でき、モータ効率の低下を抑制できる。
【００１５】
また、固定子鉄心のスキュー付勢用凹部の積層方向両端部にのみスキュー付勢用爪を引掛け、円周方向に捻ってスキューするだけの構成なので、複雑な機構を必要とせず簡単な構成で、低騒音のスキュー付固定子を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態は、電磁鋼板等を積層した固定子鉄心の内周に複数個のスロットを有すると共に、外周にはスキュー付勢用凹部を有し、前記スロットに絶縁材を介して巻線を装着してなる固定子において、巻線装着後、前記固定子鉄心のスキュー付勢用凹部の積層方向両端部にのみスキュー付勢用爪を引掛けると共に前記固定子を前記爪にて円周方向に捻ってスキューすることを特徴とするスキュー付固定子の製造方法であり、積層方向両端部付近で固定子鉄心に荷重を容易に加えることができるので、固定子鉄心外径の切り欠き部の深さを浅くできる。
【００１７】
また、前記スキュー付勢用爪において、捻り荷重を前記固定子鉄心に伝達する側の傾斜角度を、スキュー時の最大捻り角度と略同一にすることにより、スキュー付勢用爪にて印加される固定子鉄心スキュー付勢用凹部への荷重が部分集中せず緩和され、固定子鉄心に加わる応力の緩和によりモータの鉄損を低減でき、さらに固定子鉄心が変形することがな
いので固定子鉄心の精度を確保できる。
【００１８】
さらに、上記方法にて製作した固定子を搭載した電動圧縮機とすることで、簡単な設備構成にて高効率で低騒音の電動圧縮機が提供可能となる。
【実施例】
【００１９】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１に示すように、電磁鋼板を積層した固定子鉄心１は内周に複数個のスロット２を有すると共に、外周にはスキュー付勢用凹部３を有している。前記スロット２にスロット絶縁材を配置し、巻線５を装着した後に、図２に示すように、前記固定子鉄心１のスキュー付勢用凹部３の積層方向上端部にスキュー付勢用爪Ａ６を引掛け、前記スキュー付勢用凹部３の積層方向下端部にスキュー付勢用爪Ｂ７を引掛ける。そして、前記固定子鉄心１を前記スキュー付勢用爪Ａ６および前記スキュー付勢用爪Ｂ７にて、矢印で表示する円周方向に捻る。
【００２１】
それにより、前記スロット２内の巻線３にて前記固定子鉄心１のスロット２が強制的に捻られ、図３、図４に示すように前記固定子鉄心１にスキューを付けることが可能となる。そして、スキュー後、固定子鉄心１を締結し、巻線５のコイルエンドを整形し、縛り糸で固定して固定子を完成する。
【００２２】
また、スキュー付勢用爪Ａ６および爪Ｂ７において、捻り荷重を固定子鉄心１に伝達する側（ａ面およびｂ面）の傾斜角度を、スキュー時の最大捻り角度θと同一にする。
【００２３】
前記傾斜角度がスキュー時の最大捻り角度より大きかったり小さかったりすると、前記ａ面およびｂ面が固定子鉄心１のスキュー付勢用凹部３と直線で接触せず部分当りとなるため、スキューするための捻り荷重が部分集中し、固定子鉄心１の変形をまねいたり、スキュー付勢用爪Ａ６および爪Ｂ７の変形や損傷を招くこととなる。
【００２４】
従って、スキュー付勢用爪Ａ６および爪Ｂ７の前記ａ面およびｂ面の傾斜角度を、スキュー時の最大捻り角度θに合致させることが重要である。
【００２５】
これによって、スキュー付勢用爪Ａ６および爪Ｂ７にて印加される、固定子鉄心１のスキュー付勢用凹部３への荷重が部分集中せずに応力が緩和されるので、鉄損が低減しモータ効率を向上できる。また、前記スキュー付勢用凹部３の捻り荷重が伝達される側にわずかな爪跡（線状の圧痕）のみが付くに止まり、固定子鉄心１が変形することなく精度が確保できるので、後加工（固定子鉄心の精度を確保するための追加工）が不要となる。さらには、スキュー付勢用爪の寿命も確保できる。
【００２６】
なお、上記実施例においては、スキュー付勢用爪Ａ６とスキュー付勢用爪Ｂ７を互いに周方向で逆方向に捻っているが、例えばスキュー付勢用爪Ｂ７は固定したままでスキュー付勢用爪Ａ６のみを矢印の周方向に捻っても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のスキュー付固定子の製造方法は、高効率、低騒音なスキュー付固定子を簡単な構成で高精度に製造可能な方法として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例の製造方法にてスキューする前の固定子の斜視図
【図２】同スキュー前の固定子部分概念図
【図３】同スキュー直後の固定子部分概念図
【図４】同スキューした固定子完成品の斜視図
【図５】従来例のスキュー方法を示す製造装置の正面図
【図６】他の従来例のスキュー方法を示す斜視図
【符号の説明】
【００２９】
１    固定子鉄心
２    スロット
３    スキュー付勢用凹部
４    スロット絶縁材
５    巻線
６    スキュー付勢用爪Ａ
７    スキュー付勢用爪Ｂ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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