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JP5232068B2 - Stator manufacturing method - Google Patents
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JP5232068B2 - Stator manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、固定子をモールド樹脂でモールド成型して形成されるモールドモータに関する。   The present invention relates to a molded motor formed by molding a stator with a mold resin.

固定子が発生する熱を放熱するため、モールド材でモールドする必要がある。固定子をモールド材でモールド成型する際、モールド材を高圧で注入することにより、空気の混入を防ぎ、空気の泡ができることを防ぐ。
しかし、モールド材を高圧で注入すると、モールド材の圧力あるいはモールド材の熱が固定子に加わることで、モールド成型した固定子が拡大変形する問題が発生する。固定子が拡大変形すると、固定子の真円度が悪くなり、ハイブリッドモータにおいては、コギングの原因となり運転精度が悪くなるため問題となる。
In order to dissipate the heat generated by the stator, it is necessary to mold with a molding material. When the stator is molded with a molding material, the molding material is injected at a high pressure, thereby preventing air from being mixed in and preventing air bubbles from being formed.
However, when the mold material is injected at a high pressure, the mold material pressure or the heat of the mold material is applied to the stator, which causes a problem that the molded stator is expanded and deformed. When the stator is enlarged and deformed, the roundness of the stator is deteriorated, which causes a problem in the hybrid motor because it causes cogging and operation accuracy is deteriorated.

従来、この種の技術として、固定子の拡大変形を防止するものではないが、モールド材の圧力あるいはモールド材の熱が加わることによる、保護壁の傾き、倒れを抑制するものとして、下記の特許文献1に記載されるモールドモータ100(固定子)がある。
図17に、モールドモータ100の断面図を示す。
モールドモータ100は、固定子106のバックヨーク111上に、このバックヨーク111の面と垂直に設けられ、輪状に形成された保護壁112の内周面に隣接して、輪状に形成されたインサート座101が設けられている。さらに、その上からモールド樹脂114により固定されている。
モールド樹脂114により、固定子106を固定するときに、インサート座101が保護壁112の内周面に隣接して設けられていることにより、固定子106の内側方向へ掛かるモールド樹脂の圧力に耐えることができる。
Conventionally, as this type of technology, it does not prevent the stator from expanding and deforming, but the following patent is used to suppress the tilting and falling of the protective wall caused by the pressure of the molding material or the heat of the molding material. There is a molded motor 100 (stator) described in Document 1.
FIG. 17 shows a cross-sectional view of the molded motor 100.
The mold motor 100 is provided on the back yoke 111 of the stator 106 perpendicularly to the surface of the back yoke 111, and adjacent to the inner peripheral surface of the protective wall 112 formed in a ring shape. A seat 101 is provided. Further, it is fixed by a mold resin 114 from above.
When the stator 106 is fixed by the mold resin 114, the insert seat 101 is provided adjacent to the inner peripheral surface of the protective wall 112, so that it can withstand the pressure of the mold resin applied to the inner side of the stator 106. be able to.

上記モールドモータ100のインサート座101は、保護壁112が内側に傾き、倒れることを防止するものであるが、保護壁112内側に取付けられているインサート座101を保護壁112の外周面に隣接させて設けることも考えられる。インサート座101を保護壁112の外側に設けることにより、モールド樹脂114の圧力あるいはモールド樹脂114の熱が加わることによる、モールドモータ100の外径の拡大変形を防止することができるとも考えられる。   The insert seat 101 of the mold motor 100 prevents the protective wall 112 from inclining and falling down. The insert seat 101 attached to the inner side of the protective wall 112 is adjacent to the outer peripheral surface of the protective wall 112. It is also possible to install them. By providing the insert seat 101 on the outer side of the protective wall 112, it is considered that expansion deformation of the outer diameter of the mold motor 100 due to the pressure of the mold resin 114 or the heat of the mold resin 114 can be prevented.

特開2001−258186号公報JP 2001-258186 A 特開2003−079113号公報JP 2003-079113 A 特開2008−160938号公報JP 2008-160938 A

しかしながら、インサート座101を保護壁112の外側に設けるモールドモータ100には、以下の問題が考えられる。
すなわち、モールドモータ100には、モールドモータ100の外径の拡大変形を防止するために、常に、インサート座101が必要とされるため、コスト高に繋がる。
また、自動車に使用されるハイブリッドモータに用いられるモールドモータは、燃費をよくするため軽量化が必要とされる。そのため、モータの作用に直接関係のないインサート座101を常に組み込まなければならないとなると、軽量化に反することになる。
さらに、ハイブリッドモータは、伝熱性をよくするため、モールド材にフィラを混ぜる。フィラは伝熱性が良くなる反面、流動性が悪いため、高圧にする必要がある。高圧にすると、モールド材の流動性が悪いため、従来よりさらに、高圧にする必要があるため、よりモールド材の圧力あるいはモールド材の熱が加わることになるので、固定子が拡大変形し真円度が悪くなりやすい問題が発生する。
However, the following problems can be considered in the molded motor 100 in which the insert seat 101 is provided outside the protective wall 112.
That is, the mold motor 100 always requires the insert seat 101 in order to prevent the outer diameter of the mold motor 100 from being enlarged and deformed, leading to high costs.
Further, a molded motor used for a hybrid motor used in an automobile needs to be light in weight in order to improve fuel efficiency. For this reason, if the insert seat 101 that is not directly related to the operation of the motor has to be incorporated at all times, it is contrary to weight reduction.
Furthermore, in the hybrid motor, a filler is mixed in the mold material in order to improve heat conductivity. Filler has better heat transfer, but poor fluidity, so it needs to be high pressure. When the pressure is increased, the flowability of the molding material is poor, and therefore it is necessary to increase the pressure further than before. Therefore, the pressure of the molding material or the heat of the molding material is further applied, so that the stator is enlarged and deformed. Problems that tend to get worse.

そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的はモールド成型をする際の樹脂射出圧により、固定子の径が拡大することを防止することができる固定子製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is a stator capable of preventing the diameter of the stator from expanding due to the resin injection pressure at the time of molding. An object is to provide a manufacturing method.

上記目的を達成するために、本発明に係る固定子製造方法は、以下の構成を有する。
(1)円筒部材内に複数の分割固定子を有する固定子組立体をモールド成型して、固定子を製造する固定子製造方法において、固定子組立体の外周に熱膨張させた固定リングを挿入し、固定リングを冷却することにより嵌め合わせる第1工程と、固定子組立体をモールド成型し固定子を製造する第2工程と、固定リングを熱膨張させて固定子から外す第3工程と、を含むことを特徴とすることにある。
(2)(1)に記載する固定子製造方法において、固定リングの熱膨張率が、円筒部材の熱膨張率よりも大きいこと、を特徴とすることにある。
(3)(1)に記載する固定子製造方法において、固定リングが固定子組立体を所定の力で押圧していること、を特徴とすることにある。
(4)(2)に記載する固定子製造方法において、固定リングが超々ジュラルミン素材であること、を特徴とすることにある。
In order to achieve the above object, a stator manufacturing method according to the present invention has the following configuration.
(1) In a stator manufacturing method for manufacturing a stator by molding a stator assembly having a plurality of divided stators in a cylindrical member, a thermally expanded fixing ring is inserted into the outer periphery of the stator assembly A first step of fitting the stator ring by cooling, a second step of molding the stator assembly to manufacture the stator, and a third step of thermally expanding the stator ring to remove it from the stator, It is characterized by including.
(2) In the stator manufacturing method described in (1), the thermal expansion coefficient of the fixing ring is larger than the thermal expansion coefficient of the cylindrical member.
(3) In the stator manufacturing method described in (1), the fixing ring presses the stator assembly with a predetermined force.
(4) The stator manufacturing method according to (2) is characterized in that the fixing ring is made of a super duralumin material.

上記の固定子製造方法の作用及び効果について説明する。
(1)固定子組立体の外周に熱膨張させた固定リングを挿入し、固定リングを冷却することにより嵌め合わせる第1工程と、固定子組立体をモールド成型し固定子を製造する第2工程と、固定リングを熱膨張させて固定子から外す第3工程と、を含むことにより、モールド成型をする際の樹脂射出圧により分割固定子間に隙間が発生することを防止し、固定子組立体の径が拡大することを防止し、高い真円度を維持することができる。
また、モールド成型後は、固定子から固定リングを取外すことができるため、固定子を軽量化することができる。
(2)固定リングの熱膨張率が、円筒部材の熱膨張率よりも大きいこと、を特徴とすることにより、固定リングを熱膨張させることにより固定子組立体から容易に取り外すことができる。
(3)固定リングが固定子組立体を所定の力で押圧していることにより、モールド成型をする際の樹脂射出圧により分割固定子間に隙間が発生することを防止し、固定子組立体の径が拡大することを防止し高い真円度を維持することができる。
(4)固定リングが超々ジュラルミン素材であることにより、固定リングの強度を増すことができ、さらに、熱膨張率が、円筒部材の熱膨張率よりも大きくなるため、固定子組立体から容易に取り外すことができる。
The operation and effect of the stator manufacturing method will be described.
(1) A first step of inserting a thermally expanded fixing ring into the outer periphery of the stator assembly and fitting the stator ring by cooling, and a second step of manufacturing the stator by molding the stator assembly And a third step in which the fixing ring is thermally expanded and removed from the stator, thereby preventing a gap from being generated between the divided stators due to the resin injection pressure when molding, and the stator assembly It is possible to prevent the diameter of the solid from expanding and maintain high roundness.
Further, since the fixing ring can be removed from the stator after molding, the weight of the stator can be reduced.
(2) Since the thermal expansion coefficient of the fixing ring is larger than the thermal expansion coefficient of the cylindrical member, the fixing ring can be easily removed from the stator assembly by thermal expansion.
(3) Since the fixing ring presses the stator assembly with a predetermined force, it is possible to prevent a gap from being generated between the divided stators due to the resin injection pressure at the time of molding, and the stator assembly It is possible to prevent the diameter of the glass from expanding and maintain high roundness.
(4) Since the fixing ring is made of an ultra-duralumin material, the strength of the fixing ring can be increased, and the coefficient of thermal expansion is greater than the coefficient of thermal expansion of the cylindrical member. Can be removed.

本発明の本実施例1に係る第1工程(1)におけるステータ1の正面図である。It is a front view of the stator 1 in the 1st process (1) which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係る第1工程(1)におけるステータ1のA−A断面図である。It is an AA sectional view of stator 1 in the 1st process (1) concerning this example 1 of the present invention. 本発明の本実施例1に係る第1工程(2)におけるステータ1等の正面図である。It is a front view of the stator 1 etc. in the 1st process (2) which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係る第1工程(2)におけるステータ1等のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of the stator 1 grade | etc., In the 1st process (2) which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係る第1工程(3)におけるステータ1等の正面図である。It is a front view of the stator 1 etc. in the 1st process (3) which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係る第1工程(3)におけるステータ1等のC−C断面図である。It is CC sectional drawing of the stator 1 grade | etc., In the 1st process (3) which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係る第2工程(1)におけるモールドステータ50等の断面図である。It is sectional drawing of the mold stator 50 grade | etc., In the 2nd process (1) which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係る第2工程(2)におけるモールドステータ50等の正面図である。It is a front view of mold stator 50 grade in the 2nd process (2) concerning this example 1 of the present invention. 本発明の本実施例1に係る第2工程(2)におけるモールドステータ50等のD−D断面図である。It is DD sectional drawing of mold stator 50 grade | etc., In the 2nd process (2) which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係る第3工程(1)におけるモールドステータ50等の正面図である。It is a front view of mold stator 50 grade in the 3rd process (1) concerning this example 1 of the present invention. 本発明の本実施例1に係る第3工程(1)におけるモールドステータ50等のE−E断面図である。It is EE sectional drawing of mold stator 50 grade | etc., In the 3rd process (1) which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係る第3工程(2)におけるモールドステータ50の正面図である。It is a front view of the mold stator 50 in the 3rd process (2) which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係る第3工程(2)におけるモールドステータ50のF−F断面図である。It is FF sectional drawing of the mold stator 50 in the 3rd process (2) which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係るステータ1の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a stator 1 according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の本実施例1に係るモールドステータ50の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the mold stator 50 which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例1に係るモールドステータ50の製造工程のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the manufacturing process of the mold stator 50 which concerns on the present Example 1 of this invention. 特許文献1に係る、モールドモータ100の断面図を示す。A sectional view of mold motor 100 concerning patent documents 1 is shown.

次に、本発明に係るモールドステータの製造方法の具体的な工程の一実施の形態について図を参照して詳細に説明する。
図16に、モールドステータを製造するための全工程S1〜S14をフローチャート図で示した。本実施例1においては、S7〜S13に係る工程の製造工程に特有かつ顕著な効果を有する。
S7〜S13までを、3つの工程で分解することができる。固定リングを加熱(S7)し、固定リングをステータに取付け(S8)するまでを第1工程とする。
成型前加熱(S9)し、モールド成型(S10)を第2工程とする。
再加熱(S11)、及び、固定リング撤去(S12)を第3工程とする。
具体的には、図14に示すステータ1に、モールド樹脂により成型し、図15に示すモールドステータ50とするまでの製造方法である。
図1〜図13では、モールドステータの製造方法における第1工程〜第3工程までを、順に示したものである。
以下、図を参照して、第1工程〜第3工程(S7〜S13)及び事前工程(S1〜S6)を説明する。
Next, an embodiment of specific steps of the method for manufacturing a molded stator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 16 is a flowchart showing all steps S1 to S14 for manufacturing a molded stator. In the present Example 1, it has a peculiar and remarkable effect in the manufacturing process of the process which concerns on S7-S13.
S7 to S13 can be decomposed in three steps. The process until the fixing ring is heated (S7) and the fixing ring is attached to the stator (S8) is the first step.
Heating before molding (S9) is performed, and mold molding (S10) is set as the second step.
Reheating (S11) and removal of the fixing ring (S12) are defined as the third step.
Specifically, it is a manufacturing method in which the stator 1 shown in FIG. 14 is molded with a mold resin to obtain a molded stator 50 shown in FIG.
1 to 13 sequentially show the first to third steps in the method of manufacturing a molded stator.
Hereinafter, the first to third steps (S7 to S13) and the preliminary steps (S1 to S6) will be described with reference to the drawings.

<事前工程>
事前工程において、導線である巻線をティースに係合できる形に巻く(S2)。ティースに図示しない、絶縁体であるインシュレータを取付ける(S3)。巻き線をティースに取り付け固定子コアを形成する。固定子コアを形成後、固定子コアを円形状に18個並びつける(S4)。円形状に取付けられた固定子コアに対して、円筒状の円筒部材3をヤキバメし、図14のステータ1の状態にする(S5)。次に、図示しない、U相、V相、W相の端子を接続する(S6)。
図14にステータ1の外観斜視図を示す。ステータ1は、円筒状の円筒部材3と、円筒部材3内部に取付けられた18個の固定子コア2により構成されている。
以上により、事前工程が終了する。
<Preliminary process>
In the preliminary process, the winding as the conducting wire is wound into a shape that can be engaged with the teeth (S2). An insulator, not shown, is attached to the teeth (S3). A winding is attached to the teeth to form a stator core. After forming the stator cores, 18 stator cores are arranged in a circular shape (S4). The cylindrical member 3 is rubbed against the circularly attached stator core, and the state of the stator 1 in FIG. 14 is obtained (S5). Next, U-phase, V-phase, and W-phase terminals (not shown) are connected (S6).
FIG. 14 shows an external perspective view of the stator 1. The stator 1 includes a cylindrical cylindrical member 3 and 18 stator cores 2 attached inside the cylindrical member 3.
Thus, the preliminary process is completed.

<第1工程>
ステータ1の内周及び外周は、高い真円度を持つ。ステータ1の外径を、図1に示すステータ外径Ds(常温時)で示す。図1及び図2の状態における、ステータ外径Dsは、常温時のものを示すため、ステータ外径Ds(常温時)と示す。本実施例では、ステータ外径Ds(常温時)は、例えば210mmである。ステータ1に用いられる素材は、鉄である。鉄の線膨張係数は、12.1×10−6/℃である。
図3及び図4に示す、固定リング10は、例えば、超々ジュラルミン(A7075)素材を用いる。超々ジュラルミン(A7075)の線膨張係数は、23.6×10−6/℃である。また、超々ジュラルミン(A7075)の降伏点応力は、49kg/mmである。
固定リング10の内周壁面10Aは、高い真円度を持つ。固定リング10の内径を、図3及び図4に示すリング内径Drで示す。図3及び図4に示す固定リング10は、加熱後のものであり、熱膨張した状態を示す。
<First step>
The inner periphery and the outer periphery of the stator 1 have high roundness. The outer diameter of the stator 1 is indicated by the stator outer diameter Ds (at room temperature) shown in FIG. The stator outer diameter Ds in the state of FIG. 1 and FIG. 2 is shown as the stator outer diameter Ds (at room temperature) because it shows that at room temperature. In this embodiment, the stator outer diameter Ds (at room temperature) is, for example, 210 mm. The material used for the stator 1 is iron. The linear expansion coefficient of iron is 12.1 × 10 −6 / ° C.
The fixing ring 10 shown in FIGS. 3 and 4 uses, for example, an ultra-super duralumin (A7075) material. The linear expansion coefficient of ultraduralumin (A7075) is 23.6 × 10 −6 / ° C. Moreover, the yield point stress of ultra super duralumin (A7075) is 49 kg / mm 2 .
The inner peripheral wall surface 10A of the fixing ring 10 has high roundness. The inner diameter of the fixing ring 10 is indicated by a ring inner diameter Dr shown in FIGS. The fixing ring 10 shown in FIG.3 and FIG.4 is a thing after a heating, and shows the state expanded thermally.

図には示さないが、加熱する前の固定リング10の内径Dr(常温時)は、本実施例では、例えば、210mm−αである。リング内径Drは、常温時のものを示すため、リング内径Dr(常温時)と示す。固定リング10を加熱する前は、ステータ外径Dsの210mmのほうが大きく、固定リング10をステータ1に挿入することはできない。
よって、ステータ外径Ds(常温時)>リング内径Dr(常温時)となる。
αの大きさによって、ステータ1を固定リング10が外周から押圧する力が決定される。すなわち、αの大きさは、第2工程のモールド時に、モールド樹脂60が高圧で圧入された時に、その圧力によって、ステータ1が外側に拡大するのを防止することができる大きさである。その理由は、ステータ1の径が拡大するとステータ1の内周面の直径も同様に拡大し、ロータの外周面とステータ1の内周面の隙間が変化し、ハイブリッドモータのトルクが低下する問題があるからである。
Although not shown in the drawing, the inner diameter Dr (at room temperature) of the fixing ring 10 before heating is, for example, 210 mm-α in this embodiment. The ring inner diameter Dr is indicated as a ring inner diameter Dr (at room temperature) to indicate that at room temperature. Before the fixing ring 10 is heated, the stator outer diameter Ds of 210 mm is larger, and the fixing ring 10 cannot be inserted into the stator 1.
Therefore, the stator outer diameter Ds (at room temperature)> the ring inner diameter Dr (at room temperature).
The force with which the stator 1 presses the stator 1 from the outer periphery is determined by the magnitude of α. That is, the size of α is a size capable of preventing the stator 1 from being expanded outward by the pressure when the molding resin 60 is pressed at a high pressure during the molding in the second step. The reason is that when the diameter of the stator 1 is increased, the diameter of the inner peripheral surface of the stator 1 is similarly increased, the gap between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the stator 1 is changed, and the torque of the hybrid motor is reduced. Because there is.

固定リング10の肉厚は、2mm〜20mmである。
図7に示す、第2工程の樹脂成型型30のモールド時に掛かる上下からの型締め力Tは40tonであるため、40tonの力で座屈しない面積を確保できる肉厚は、2mmは必要とされるからである。
また、肉厚を2mmとした場合に、安全率を10として、肉厚を20mmとしている。
また、肉厚を、2mm〜20mmとすることにより、第2工程における樹脂成型時の樹脂成型圧に対して、ステータ1が許容しうる変形量以下となるように、固定リング10が押圧する強度を持つことができるからである。肉厚を2mm〜20mmと薄くできるのは、強度のある超々ジュラルミンを素材としているからである。
The thickness of the fixing ring 10 is 2 mm to 20 mm.
Since the mold clamping force T applied from the top and bottom when the resin molding die 30 in the second step shown in FIG. 7 is molded is 40 tons, the thickness that can secure an area that does not buckle with the force of 40 tons is required to be 2 mm. This is because that.
Further, when the wall thickness is 2 mm, the safety factor is 10 and the wall thickness is 20 mm.
Further, by setting the wall thickness to 2 mm to 20 mm, the strength with which the fixing ring 10 presses the resin molding pressure at the time of resin molding in the second step so as to be less than the deformation amount that the stator 1 can tolerate. Because you can have. The reason why the thickness can be reduced to 2 mm to 20 mm is that the material is made of strong ultra-duralumin.

次に、固定リング10を、約260℃に加熱し、固定リング10を膨張させる(S7)。固定リング10は、加熱されることにより熱膨張し、リング内径Dr(常温時)から拡径して、図3に示すリング内径Dr(約260℃時)になる。図3及び図4の状態における、リング内径Drは、約260℃に加熱された時のものを示すため、リング内径Dr(約260℃時)と示す。
ステータ1は、何ら温度変化はなく常温時のままである。
よって、ステータ外径Ds(常温時)<リング内径Dr(約260℃時)となる。
Next, the fixing ring 10 is heated to about 260 ° C., and the fixing ring 10 is expanded (S7). The fixing ring 10 is thermally expanded by being heated, and expands from the ring inner diameter Dr (at room temperature) to the ring inner diameter Dr (at about 260 ° C.) shown in FIG. The ring inner diameter Dr in the state of FIG. 3 and FIG. 4 is shown as the ring inner diameter Dr (at about 260 ° C.) to indicate that when heated to about 260 ° C.
The stator 1 remains at room temperature without any temperature change.
Therefore, stator outer diameter Ds (at room temperature) <ring inner diameter Dr (at about 260 ° C.).

次に、固定リング10が加熱され熱膨張した状態で、図3及び図4に示すように、ステータ1の外周を囲むように固定リング10を挿入し配置する。その後、固定リング10を冷却し常温の状態にすることにより固定リング10は収縮し、図5及び図6に示すように、ステータ1に取付けられる(S8)。固定リング10及びステータ1は高い真円度を持つので、1mm以下という僅かな隙間であっても、ステータ1に固定リング10を挿入できる。
固定リング10が冷却され常温の状態となることにより、固定リング10は収縮し熱膨張前の状態に戻る。したがって、リング内径Dr(約260℃時)は、冷却されることで、熱膨張前のリング内径Dr(常温時)と同じ大きさに戻る。
よって、ステータ外径Ds(常温時)>リング内径Dr(常温時)となる。
固定リング10がステータ1に固定されることにより、固定リング10は、常温時においては、ステータ1よりも径が小さいため、固定リング10がステータ1を所定の力で押圧することになる。そのため、ステータ1内の固定子コア2も押圧される。
Next, with the fixing ring 10 heated and thermally expanded, as shown in FIGS. 3 and 4, the fixing ring 10 is inserted and disposed so as to surround the outer periphery of the stator 1. Thereafter, the fixing ring 10 is cooled and brought to a room temperature, so that the fixing ring 10 contracts and is attached to the stator 1 as shown in FIGS. 5 and 6 (S8). Since the fixing ring 10 and the stator 1 have high roundness, the fixing ring 10 can be inserted into the stator 1 even with a slight gap of 1 mm or less.
When the fixing ring 10 is cooled and brought to a normal temperature, the fixing ring 10 contracts and returns to the state before thermal expansion. Therefore, the ring inner diameter Dr (at about 260 ° C.) returns to the same size as the ring inner diameter Dr (at room temperature) before thermal expansion by being cooled.
Therefore, the stator outer diameter Ds (at room temperature)> the ring inner diameter Dr (at room temperature).
By fixing the fixing ring 10 to the stator 1, the fixing ring 10 presses the stator 1 with a predetermined force since the diameter of the fixing ring 10 is smaller than that of the stator 1 at normal temperature. Therefore, the stator core 2 in the stator 1 is also pressed.

<第2工程>
第2工程においては、ステータ1が固定リング10に取付けられた図5及び図6に示す状態で、図7に示すように、上下に分かれた、樹脂成型型30を取り付ける。樹脂成型型30の上下からの型締め力Tは40tonである。樹脂成型型30内に、モールド樹脂60が流し込まれ、モールド樹脂を成型するためのモールド型31A、31Bが形成されている。
図7に示す状態で、成型前過熱を行う(S9)。モールド成型をする前に、ステータ1を過熱することで、モールド樹脂60が流れやすく、固定子コア2の隅々まで行渡るからである。モールド成型温度は、全体が約140℃になるように過熱する。
<Second step>
In the second step, in the state shown in FIG. 5 and FIG. 6 in which the stator 1 is attached to the fixing ring 10, as shown in FIG. The clamping force T from the top and bottom of the resin mold 30 is 40 ton. A mold resin 60 is poured into the resin mold 30 to form mold dies 31A and 31B for molding the mold resin.
In the state shown in FIG. 7, preheating before molding is performed (S9). This is because by heating the stator 1 before molding, the mold resin 60 is easy to flow and reaches every corner of the stator core 2. The molding temperature is overheated so that the whole is about 140 ° C.

成型前加熱を行って、ステータ1と固定リング10が約140℃になると、ステータ外径Ds(約140℃時)≧リング内径Dr(約140℃時)となる。
すなわち、ステータ外径Ds(常温時)が加熱されることにより拡径し、ステータ外径Ds(約140℃時)となる。また、リング内径Dr(常温時)も、加熱されることにより拡径し、リング内径Dr(約140℃時)となる。
ステータ外径Dsの鉄の熱膨張率は、固定リング10の超々ジュラルミンよりも低いため、約140℃になることによるステータ外径Dsの拡径量は、固定リング10のリング内径Drの拡径量よりも小さい。
よって、ステータ外径Ds(約140℃時)≧リング内径Dr(約140℃時)となる。
When the pre-molding heating is performed and the stator 1 and the fixed ring 10 reach about 140 ° C., the stator outer diameter Ds (at about 140 ° C.) ≧ the ring inner diameter Dr (at about 140 ° C.).
That is, the stator outer diameter Ds (at room temperature) is expanded by heating, and becomes the stator outer diameter Ds (at about 140 ° C.). Further, the ring inner diameter Dr (at room temperature) also expands when heated to become the ring inner diameter Dr (at about 140 ° C.).
Since the thermal expansion coefficient of the iron having the stator outer diameter Ds is lower than that of the super duralumin of the fixed ring 10, the amount of expansion of the stator outer diameter Ds due to being about 140 ° C. is the diameter of the ring inner diameter Dr of the fixed ring 10. Less than the amount.
Therefore, the stator outer diameter Ds (at about 140 ° C.) ≧ ring inner diameter Dr (at about 140 ° C.).

次に、ステータ1をモールド樹脂60によりモールド成型する(S10)。具体的には、モールド型31A及び31B内に、熱せられ、液体状となったモールド樹脂60を流し込む。モールド樹脂60は、フィラ入り樹脂である。フィラ入り樹脂は、伝熱性を高めるものであるが、反面、流動性が悪いため、高圧にする必要がある。
ステータ1は、固定リング10に取付けられ、ステータ外径Ds(約140℃時)≧リング内径Dr(約140℃時)となり、固定リング10の径の方が小さいため、固定リング10がステータ1を所定の力で押圧する。そのため、モールド樹脂60が高圧な状態で、モールド型31A、31Bに流れ込んできても、ステータ1は、所定の圧力で押圧されているため、ステータ1の外径が拡大変形することはなく、また、ステータ1の内周の真円度を高いままの状態で保つことができる。したがって、ステータ1の拡大変形を防止することができる。
また、固定リング10がステータ1に取付けられていることにより、固定リング10により、所定の力でステータ1が押圧され、固定子コア2は、隙間がない状態で固定される。そのため、モールドする際に、固定子コア2の間に隙間が発生することを防止しすることができる。
Next, the stator 1 is molded with the mold resin 60 (S10). Specifically, the mold resin 60 that has been heated and turned into a liquid state is poured into the mold dies 31A and 31B. The mold resin 60 is a resin containing filler. Filler-containing resin enhances heat transfer, but on the other hand, it has poor fluidity and therefore needs to be at a high pressure.
The stator 1 is attached to the fixed ring 10, and the stator outer diameter Ds (at about 140 ° C.) ≧ the ring inner diameter Dr (at about 140 ° C.), and the diameter of the fixed ring 10 is smaller. Is pressed with a predetermined force. Therefore, even if the mold resin 60 flows into the mold dies 31A and 31B in a high pressure state, the outer diameter of the stator 1 is not expanded and deformed because the stator 1 is pressed at a predetermined pressure. The roundness of the inner circumference of the stator 1 can be kept high. Therefore, the expansion deformation of the stator 1 can be prevented.
Further, since the fixing ring 10 is attached to the stator 1, the stator 1 is pressed by the fixing ring 10 with a predetermined force, and the stator core 2 is fixed without a gap. Therefore, it is possible to prevent a gap from being generated between the stator cores 2 when molding.

モールド樹脂60が流し込まれ、モールド型31A、31B内の隅々まで行き渡った後に、凝固させる。ステータ1にモールド樹脂60が凝固することにより、モールドステータ50となる。
モールド樹脂60が凝固した後に、モールドステータ50から取外す。樹脂成型型30を取外し、モールド樹脂60が凝固した状態を図8及び図9に示す。
樹脂成型後は、固定リング10及びモールドステータ50は、常温に戻るため、元の大きさに戻る。
よって、ステータ外径Ds(常温時)>リング内径Dr(常温時)となる。
After the mold resin 60 is poured and reaches every corner in the mold dies 31A and 31B, it is solidified. When the mold resin 60 is solidified on the stator 1, the mold stator 50 is obtained.
After the mold resin 60 is solidified, it is removed from the mold stator 50. 8 and 9 show a state where the resin mold 30 is removed and the mold resin 60 is solidified.
After the resin molding, the fixing ring 10 and the mold stator 50 return to the normal size because they return to room temperature.
Therefore, the stator outer diameter Ds (at room temperature)> the ring inner diameter Dr (at room temperature).

<第3工程>
第3工程においては、再び固定リング10を約260℃以上に再加熱する(S11)。再加熱することにより、図10及び図11に示すように、固定リング10は、熱膨張する。固定リング10は、再加熱された後は、ステータ外径Ds(約260℃時)<リング内径Dr(約260℃時)となる。固定リング10の、超々ジュラルミンの熱膨張率は、モールドステータ1の鉄の熱膨張率よりも高いからである。
よって、ステータ外径Ds(約260℃時)<リング内径Dr(約260℃時)となる。
また、再加熱した場合には、モールドステータ50も固定リング10とともに熱加熱される。しかし、モールドステータ50は、第2工程において、モールド成型され、モールド樹脂60により覆われているため、モールドステータ50が拡径することが押さえられ、モールドステータ50の拡径幅は小さい。さらに、固定リング10とモールドステータ50の間には空気層が存在するため、熱抵抗があり、モールドステータ50は、固定リング10ほど熱せられない。したがって、約260℃に加熱されても、固定リング10のように、モールドステータ50は、約260℃に加熱されないため、モールドステータ50の拡径幅が小さい。したがって、拡張幅の大きい固定リング10に対して、モールドステータ50の拡張幅は小さいため、固定リング10をモールドステータ50から容易に取外すことができる。
固定リング10が熱膨張した状態で、固定リング10をステータ1から取外し撤去する(S12)。固定リング10を取外すことにより、図12及び図13に示すように、完成したモールドステータ50が残る。完成したモールドステータ50の外観斜視図を、図15に示す。
<Third step>
In the third step, the fixing ring 10 is reheated to about 260 ° C. or more again (S11). By reheating, as shown in FIGS. 10 and 11, the fixing ring 10 is thermally expanded. After the re-heating of the fixing ring 10, the stator outer diameter Ds (at about 260 ° C.) <The ring inner diameter Dr (at about 260 ° C.). This is because the thermal expansion coefficient of ultraduralumin of the fixing ring 10 is higher than the thermal expansion coefficient of iron of the mold stator 1.
Therefore, the stator outer diameter Ds (at about 260 ° C.) <The ring inner diameter Dr (at about 260 ° C.).
When reheated, the mold stator 50 is also heated with the fixing ring 10. However, since the mold stator 50 is molded and covered with the mold resin 60 in the second step, the diameter of the mold stator 50 is suppressed from being increased, and the diameter of the mold stator 50 is small. Furthermore, since an air layer exists between the fixing ring 10 and the molded stator 50, there is a thermal resistance, and the molded stator 50 is not heated as much as the fixing ring 10. Therefore, even when heated to about 260 ° C., the molded stator 50 is not heated to about 260 ° C. like the fixing ring 10, and therefore the diameter expansion width of the molded stator 50 is small. Therefore, since the expansion width of the mold stator 50 is small with respect to the fixing ring 10 having a large expansion width, the fixing ring 10 can be easily detached from the mold stator 50.
With the fixing ring 10 thermally expanded, the fixing ring 10 is removed from the stator 1 and removed (S12). By removing the fixing ring 10, the completed molded stator 50 remains as shown in FIGS. An external perspective view of the completed molded stator 50 is shown in FIG.

完成したモールドステータ50を冷却すること(S13)で、全工程が終了する(S14)。   By cooling the completed mold stator 50 (S13), all the steps are completed (S14).

以上詳細に説明したように、固定子製造方法によれば、
(1)ステータ1の外周に熱膨張させた固定リング10を挿入し、固定リング10を冷却することにより嵌め合わせる第1工程と、ステータ1をモールド成型しモールドステータ50を製造する第2工程と、固定リング10を熱膨張させてモールドステータ50から外す第3工程と、を含むことにより、モールド成型をする際の樹脂射出圧により固定子コア2間に隙間が発生することを防止し、ステータ1の径が拡大することを防止し、高い真円度を維持することができる。
また、モールド成型後は、固定リング10をモールドステータ50から取外すことができるため、モールドステータ50を軽量化することができる。
(2)固定リング10の熱膨張率が、円筒部材3の熱膨張率よりも大きいこと、を特徴とすることにより、固定リング10を熱膨張させることによりステータ1から容易に取り外すことができる。
(3)固定リング10がステータ1を所定の力で押圧していることにより、モールド成型をする際の樹脂射出圧により固定子コア2間に隙間が発生することを防止し、モールドステータ50の径が拡大することを防止し、高い真円度を維持することができる。
(4)固定リング10が超々ジュラルミン素材であることにより、固定リング10の強度を増すことができ40tonの力にも座屈しない。さらに、熱膨張率が、円筒部材3の熱膨張率よりも大きくなるため、固定リング10をステータ1から容易に取り外すことができる。
As explained in detail above, according to the stator manufacturing method,
(1) A first step in which the thermally expanded fixing ring 10 is inserted into the outer periphery of the stator 1 and the fixing ring 10 is cooled and fitted, and a second step in which the stator 1 is molded and the molded stator 50 is manufactured. And a third step of thermally expanding the fixing ring 10 and removing it from the mold stator 50, thereby preventing a gap from being generated between the stator cores 2 due to resin injection pressure at the time of molding. It is possible to prevent the diameter of 1 from expanding and maintain high roundness.
Moreover, since the fixing ring 10 can be removed from the mold stator 50 after molding, the mold stator 50 can be reduced in weight.
(2) Since the thermal expansion coefficient of the fixing ring 10 is larger than the thermal expansion coefficient of the cylindrical member 3, the fixing ring 10 can be easily detached from the stator 1 by thermal expansion.
(3) Since the fixing ring 10 presses the stator 1 with a predetermined force, it is possible to prevent a gap from being generated between the stator cores 2 due to resin injection pressure at the time of molding. The diameter can be prevented from expanding, and high roundness can be maintained.
(4) Since the fixing ring 10 is made of an ultra-duralumin material, the strength of the fixing ring 10 can be increased, and it does not buckle even with a force of 40 tons. Furthermore, since the thermal expansion coefficient becomes larger than the thermal expansion coefficient of the cylindrical member 3, the fixing ring 10 can be easily detached from the stator 1.

尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、実施例においては、固定リング10に超々ジュラルミンを用いたが、固定リング10の熱膨張率が、円筒部材3の熱膨張率よりも大きければ、固定リング10の素材は何でもよい。
また、実施例においては、固定リング10は円筒形状であり、その外周には、何ら溝などは形成されていなかったが、溝を設けることで、材料を減縮することができる。また、溝を形成したとしても同様の効果を得ることができる。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various applications are possible without departing from the spirit of the invention.
For example, in the embodiment, ultra-duralumin is used for the fixing ring 10, but any material may be used for the fixing ring 10 as long as the thermal expansion coefficient of the fixing ring 10 is larger than the thermal expansion coefficient of the cylindrical member 3.
In the embodiment, the fixing ring 10 has a cylindrical shape, and no groove or the like is formed on the outer periphery thereof. However, the material can be reduced by providing the groove. Even if the groove is formed, the same effect can be obtained.

1 ステータ(請求項中の「固定子組立体」)
2 固定子コア(請求項中の「分割固定子」)
3 円筒部材
10 固定リング
50 モールドステータ(請求項中の「固定子」)
60 モールド樹脂
Ds ステータ外径
Dr リング内径
1 Stator ("stator assembly" in claims)
2 Stator core ("split stator" in claims)
3 Cylindrical member 10 Fixing ring 50 Molded stator ("stator" in claims)
60 Mold resin Ds Stator outer diameter Dr Ring inner diameter

Claims (4)

円筒部材内に複数の分割固定子を有する固定子組立体をモールド成型して、固定子を製造する固定子製造方法において、
前記固定子組立体の外周に熱膨張させた固定リングを挿入し、前記固定リングを冷却することにより嵌め合わせる第1工程と、
前記固定子組立体をモールド成型し固定子を製造する第2工程と、
前記固定リングを熱膨張させて前記固定子から外す第3工程と、
を有することを特徴とする固定子製造方法。
In a stator manufacturing method of manufacturing a stator by molding a stator assembly having a plurality of divided stators in a cylindrical member,
A first step of inserting a thermally expanded fixing ring on the outer periphery of the stator assembly, and fitting by cooling the fixing ring;
A second step of manufacturing the stator by molding the stator assembly;
A third step of thermally expanding the fixing ring and removing it from the stator;
A stator manufacturing method characterized by comprising:
請求項1に記載する固定子製造方法において、
前記固定リングの熱膨張率が、前記円筒部材の熱膨張率よりも大きいこと、
を特徴とする固定子製造方法。
In the stator manufacturing method according to claim 1,
The thermal expansion coefficient of the fixing ring is larger than the thermal expansion coefficient of the cylindrical member;
The stator manufacturing method characterized by these.
請求項1に記載する固定子製造方法において、
前記第2工程において、前記固定リングが固定子組立体を所定の力で押圧していること、
を特徴とする固定子製造方法。
In the stator manufacturing method according to claim 1,
In the second step, the fixing ring presses the stator assembly with a predetermined force;
The stator manufacturing method characterized by these.
請求項2に記載する固定子製造方法において、
前記固定リングが超々ジュラルミン素材であること、
を特徴とする固定子製造方法。


In the stator manufacturing method according to claim 2,
The fixing ring is made of ultra-duralumin material;
The stator manufacturing method characterized by these.


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