JP2000050583A - ホイールインモータのステータ製造方法 - Google Patents
ホイールインモータのステータ製造方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄型、コンパクトな高性能のホイールインモ
ータのステータを容易に製造する製造方法を提供する。 【解決手段】 複数枚の電磁鋼板を圧接しながら溶接し
分割ステータコアを形成する溶接ステップ(S100)
と、丸線材を角線材に加工しながらコアに巻回して分割
ステータピースにするコイル巻回ステップ(S101)
と、巻回した角線材の膨れ上がり部分を両側から均等に
プレスして所定形状に整形するコイル成形ステップ(S
102)と、各分割ステータピースを組み合わせてリン
グ状にするステータ組合せステップ(S103)と、各
分割ステータピースの関連するコイル端子を結線する結
線ステップ(S104)と、リング状に組み合わされた
各分割ステータピースをモールド型に納めて形状固定し
た状態で樹脂注入を行いステータ形状の永久固定を行う
モールドステップ(S105)と、を含む。
ータのステータを容易に製造する製造方法を提供する。 【解決手段】 複数枚の電磁鋼板を圧接しながら溶接し
分割ステータコアを形成する溶接ステップ(S100)
と、丸線材を角線材に加工しながらコアに巻回して分割
ステータピースにするコイル巻回ステップ(S101)
と、巻回した角線材の膨れ上がり部分を両側から均等に
プレスして所定形状に整形するコイル成形ステップ(S
102)と、各分割ステータピースを組み合わせてリン
グ状にするステータ組合せステップ(S103)と、各
分割ステータピースの関連するコイル端子を結線する結
線ステップ(S104)と、リング状に組み合わされた
各分割ステータピースをモールド型に納めて形状固定し
た状態で樹脂注入を行いステータ形状の永久固定を行う
モールドステップ(S105)と、を含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホイールインモー
タのステータ製造方法、特に薄型でコンパクトで高性能
なホイールインモータを容易に製造するためのステータ
の製造方法の改良に関する。
タのステータ製造方法、特に薄型でコンパクトで高性能
なホイールインモータを容易に製造するためのステータ
の製造方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ホイールインモータは、車輪を電
気モータで駆動する場合の駆動効率を向上するために提
案されたもので、主として電気自動車の駆動輪用として
用いられているが、通常のエンジン駆動型車両の発進時
のトルク補助や4WD機能の実現、左右輪のトルク配分
を制御することによって車両運動の安定化を向上する等
に利用することも提案されている。
気モータで駆動する場合の駆動効率を向上するために提
案されたもので、主として電気自動車の駆動輪用として
用いられているが、通常のエンジン駆動型車両の発進時
のトルク補助や4WD機能の実現、左右輪のトルク配分
を制御することによって車両運動の安定化を向上する等
に利用することも提案されている。
【0003】従来からホイールインモータと駆動原理が
同じ回転電機の製造方法が様々提案されている。例え
ば、特開平7−298522号公報には、積層鉄心を分
割し、巻線を施した後に環状に組み上げる構成が開示さ
れている。また、特開昭57−34755公報や特開昭
58−212351号公報等には、分割ステータを樹脂
モールドすることにより一体化する技術が開示されてい
る。これらの技術は、高性能かつ組み立てが容易な回転
電機を得るために提案されたものである。
同じ回転電機の製造方法が様々提案されている。例え
ば、特開平7−298522号公報には、積層鉄心を分
割し、巻線を施した後に環状に組み上げる構成が開示さ
れている。また、特開昭57−34755公報や特開昭
58−212351号公報等には、分割ステータを樹脂
モールドすることにより一体化する技術が開示されてい
る。これらの技術は、高性能かつ組み立てが容易な回転
電機を得るために提案されたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ホイール
インモータは、使用する車輪の大きさによって大きさの
制限、特に、厚みや直径の制限を受ける。そのため、高
性能のホイールインモータをできるだけコンパクトかつ
薄型に設計、製造することが要求されると共に、その製
造をより容易に行うことが要求される。
インモータは、使用する車輪の大きさによって大きさの
制限、特に、厚みや直径の制限を受ける。そのため、高
性能のホイールインモータをできるだけコンパクトかつ
薄型に設計、製造することが要求されると共に、その製
造をより容易に行うことが要求される。
【0005】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、薄型、コンパクトな高性能の
ホイールインモータを容易に製造することのできるホイ
ールインモータのステータ製造方法を提供することにあ
る。
ものであり、その目的は、薄型、コンパクトな高性能の
ホイールインモータを容易に製造することのできるホイ
ールインモータのステータ製造方法を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、第1の発明は、ホイールインモータのステ
ータ製造方法であって、複数枚の電磁鋼板を圧接しなが
ら当該電磁鋼板同士を溶接して少なくとも1つのティー
スを有する分割ステータコアを形成する溶接ステップ
と、丸線材を角線材に加工しながら前記分割ステータコ
アに巻回して分割ステータピースを作成するコイル巻回
ステップと、分割ステータピースのコイルの膨れ上がり
部分を両側から均等にプレスして所定形状に整形するコ
イル成形ステップと、各分割ステータピースを組み合わ
せてリング状にするステータ組付けステップと、リング
状に組み合わされた各分割ステータピースの関連するコ
イル端子を結線する結線ステップと、リング状に組み合
わされた各分割ステータピースをモールド型に納めて形
状維持した状態で硬化性樹脂の注入を行いステータ形状
の永久固定を行うモールドステップと、とを含むことを
特徴とする。
するために、第1の発明は、ホイールインモータのステ
ータ製造方法であって、複数枚の電磁鋼板を圧接しなが
ら当該電磁鋼板同士を溶接して少なくとも1つのティー
スを有する分割ステータコアを形成する溶接ステップ
と、丸線材を角線材に加工しながら前記分割ステータコ
アに巻回して分割ステータピースを作成するコイル巻回
ステップと、分割ステータピースのコイルの膨れ上がり
部分を両側から均等にプレスして所定形状に整形するコ
イル成形ステップと、各分割ステータピースを組み合わ
せてリング状にするステータ組付けステップと、リング
状に組み合わされた各分割ステータピースの関連するコ
イル端子を結線する結線ステップと、リング状に組み合
わされた各分割ステータピースをモールド型に納めて形
状維持した状態で硬化性樹脂の注入を行いステータ形状
の永久固定を行うモールドステップと、とを含むことを
特徴とする。
【0007】この構成によれば、溶接ステップで、高い
剛性のコア及び溶接部を有する分割ステータコアを取得
可能になり、コイル巻回ステップで角線材を加工しなが
ら巻回することにより高占積率の分割ステータピースを
容易に取得可能になり、ホイールインモータの性能を向
上することが可能になる。また、コイル形成ステップで
コイルの膨れ上がりを排除して所定形状のコンパクトな
分割ステータピースを得ることが可能になり、ステータ
組合せステップ、結線ステップ、モールドステップで、
所定の薄型かつコンパクトなステータが取得可能にな
り、薄型、コンパクトなホイールインモータのステータ
を容易に製造することができる。従って、ホイールイン
モータの薄型化、コンパクト化を行うことができる。
剛性のコア及び溶接部を有する分割ステータコアを取得
可能になり、コイル巻回ステップで角線材を加工しなが
ら巻回することにより高占積率の分割ステータピースを
容易に取得可能になり、ホイールインモータの性能を向
上することが可能になる。また、コイル形成ステップで
コイルの膨れ上がりを排除して所定形状のコンパクトな
分割ステータピースを得ることが可能になり、ステータ
組合せステップ、結線ステップ、モールドステップで、
所定の薄型かつコンパクトなステータが取得可能にな
り、薄型、コンパクトなホイールインモータのステータ
を容易に製造することができる。従って、ホイールイン
モータの薄型化、コンパクト化を行うことができる。
【0008】また、上記目的を達成するために、第2の
発明は、第1の発明において、前記溶接ステップは、低
出力溶接を行った後、同一位置に高出力溶接を行う2段
階溶接であることを特徴とする。
発明は、第1の発明において、前記溶接ステップは、低
出力溶接を行った後、同一位置に高出力溶接を行う2段
階溶接であることを特徴とする。
【0009】この構成によれば、低出力溶接時に発生す
る熱によって、積層した電磁鋼板の絶縁膜から発生する
ガスを排除して溶接部位に気泡が残ることを排除し、そ
の後同一位置に施される高出力溶接により気泡の無いさ
らに高剛性の溶接層を形成することができる。
る熱によって、積層した電磁鋼板の絶縁膜から発生する
ガスを排除して溶接部位に気泡が残ることを排除し、そ
の後同一位置に施される高出力溶接により気泡の無いさ
らに高剛性の溶接層を形成することができる。
【0010】また、上記目的を達成するために、第3の
発明は、第1または第2の発明において、前記溶接ステ
ップは、ポンチプレスで順次打ち抜き形成された電磁鋼
板をダイ内部に所定枚数積層させた後、ポンチをダイ内
部に進入させ、積層された電磁鋼板を所定圧力で圧接し
た状態で溶接を行うことを特徴とする。
発明は、第1または第2の発明において、前記溶接ステ
ップは、ポンチプレスで順次打ち抜き形成された電磁鋼
板をダイ内部に所定枚数積層させた後、ポンチをダイ内
部に進入させ、積層された電磁鋼板を所定圧力で圧接し
た状態で溶接を行うことを特徴とする。
【0011】この構成によれば、ダイの内部形状を用い
て、打ち抜いた電磁鋼板の配列を整えることができると
共に、ポンチにより電磁鋼板の全面を均一の高圧力で圧
接可能であり、その状態で溶接が可能になるので、電磁
鋼板の打ち抜き、積層、溶接作業を一連作業で効率的に
行うことができる。従って、分割ステータコアを製造す
ることができる。
て、打ち抜いた電磁鋼板の配列を整えることができると
共に、ポンチにより電磁鋼板の全面を均一の高圧力で圧
接可能であり、その状態で溶接が可能になるので、電磁
鋼板の打ち抜き、積層、溶接作業を一連作業で効率的に
行うことができる。従って、分割ステータコアを製造す
ることができる。
【0012】また、上記目的を達成するために、第4の
発明は、第1の発明において、前記コイル巻回ステップ
は、小径部と大径部を有する2枚の段付きローラの小径
部同士を半径方向に対面させ大径部同士を半径と直交す
る方向に対面させて形成する断面略矩形空間に丸線材を
通して加工される角線材を前記分割ステータコアに巻回
することを特徴とする。
発明は、第1の発明において、前記コイル巻回ステップ
は、小径部と大径部を有する2枚の段付きローラの小径
部同士を半径方向に対面させ大径部同士を半径と直交す
る方向に対面させて形成する断面略矩形空間に丸線材を
通して加工される角線材を前記分割ステータコアに巻回
することを特徴とする。
【0013】この構成によれば、表面に均一に絶縁被膜
が形成された丸線材を2枚のローラで形成される断面略
矩形空間を通すことによりエッジ部分も均一な絶縁被膜
を有する角線材をシンプルな構成により容易に形成する
ことができる。また、角線材にすることで分割ステータ
コアに角線材を高密度で巻回することができる。
が形成された丸線材を2枚のローラで形成される断面略
矩形空間を通すことによりエッジ部分も均一な絶縁被膜
を有する角線材をシンプルな構成により容易に形成する
ことができる。また、角線材にすることで分割ステータ
コアに角線材を高密度で巻回することができる。
【0014】また、上記目的を達成するために、第5の
発明は、第4の発明において、成形された角線材をさら
に、少なくとも一方の段付きローラの小径部がテーパを
有する段付きローラで形成される扁平断面形状空間を通
して加工された角線材を前記分割ステータコアに巻回す
ることを特徴とする。
発明は、第4の発明において、成形された角線材をさら
に、少なくとも一方の段付きローラの小径部がテーパを
有する段付きローラで形成される扁平断面形状空間を通
して加工された角線材を前記分割ステータコアに巻回す
ることを特徴とする。
【0015】この構成によれば、分割ステータピースを
環状に組み合わせる時に隣接するコイル同士が干渉しな
いようにコイルの外形をテーパ形状にすることができる
ので、分割ステータコアに角線材を巻回したときにさら
なる高占積率を容易に得ることができる。また、コイル
の表面の盛り上がりを排除できるので、コンパクトな分
割ステータピースを形成可能であり、ステータのコンパ
クト化及び薄型化が可能になる。なお、テーパを有する
段付きローラを角線材形成時に選択的に使用すれば、一
本の角線材の断面形状を部分的に変更できる。なお、こ
の場合、角線材とは、断面が台形形状や三角形状のもの
を含む。
環状に組み合わせる時に隣接するコイル同士が干渉しな
いようにコイルの外形をテーパ形状にすることができる
ので、分割ステータコアに角線材を巻回したときにさら
なる高占積率を容易に得ることができる。また、コイル
の表面の盛り上がりを排除できるので、コンパクトな分
割ステータピースを形成可能であり、ステータのコンパ
クト化及び薄型化が可能になる。なお、テーパを有する
段付きローラを角線材形成時に選択的に使用すれば、一
本の角線材の断面形状を部分的に変更できる。なお、こ
の場合、角線材とは、断面が台形形状や三角形状のもの
を含む。
【0016】また、上記目的を達成するために、第6の
発明は、第1の発明において、前記コイル巻線ステップ
は、周面が互いに直交可能に配置される互いに接離可能
な4枚のローラで形成される断面略矩形空間に丸線材を
通して加工された角線材を前記分割ステータコアに巻回
することを特徴とする。
発明は、第1の発明において、前記コイル巻線ステップ
は、周面が互いに直交可能に配置される互いに接離可能
な4枚のローラで形成される断面略矩形空間に丸線材を
通して加工された角線材を前記分割ステータコアに巻回
することを特徴とする。
【0017】この構成によれば、丸線材から角線材を加
工する時に角線材のサイズを容易に変更することが可能
であり、様々な機種に容易に対応することができる。
工する時に角線材のサイズを容易に変更することが可能
であり、様々な機種に容易に対応することができる。
【0018】また、上記目的を達成するために、第7の
発明は、第6の発明において、前記4枚のローラのうち
少なくとも1枚を傾け、4枚のローラで形成される扁平
断面形状空間を通して加工された角線材を前記分割ステ
ータコアに巻回することを特徴とする。
発明は、第6の発明において、前記4枚のローラのうち
少なくとも1枚を傾け、4枚のローラで形成される扁平
断面形状空間を通して加工された角線材を前記分割ステ
ータコアに巻回することを特徴とする。
【0019】この構成によれば、任意のローラを軸方向
に傾けることにより様々な断面形状を有する角線材を容
易に作成することができる。また、部分的に断面形状に
異なる角線材を一連のプレス加工中に容易に作成するこ
とができる。
に傾けることにより様々な断面形状を有する角線材を容
易に作成することができる。また、部分的に断面形状に
異なる角線材を一連のプレス加工中に容易に作成するこ
とができる。
【0020】また、上記目的を達成するために、第8の
発明は、第1の発明において、前記コイル巻回ステップ
は、前記角線材を前記分割ステータコアに巻回する時
に、当該分割ステータコアの角部分に対応する前記角線
材部分を予め前記角部分の形状に合わせて屈曲させるこ
とを特徴とする。
発明は、第1の発明において、前記コイル巻回ステップ
は、前記角線材を前記分割ステータコアに巻回する時
に、当該分割ステータコアの角部分に対応する前記角線
材部分を予め前記角部分の形状に合わせて屈曲させるこ
とを特徴とする。
【0021】ここで、角線材は、分割ステータコアの外
形に応じて一対の型(上型、下型)で挟み込んで予め屈
曲させるが、型を開放するとスプリングバックにより少
し戻るので、所望の屈曲角度より数度大きく曲げること
が好ましい。この構成によれば、分割ステータコアの形
状に沿って角線材を密着させて巻回することができるの
で、角線材の膨れ上がりを防止し、コンパクトなステー
タを製造することができる。
形に応じて一対の型(上型、下型)で挟み込んで予め屈
曲させるが、型を開放するとスプリングバックにより少
し戻るので、所望の屈曲角度より数度大きく曲げること
が好ましい。この構成によれば、分割ステータコアの形
状に沿って角線材を密着させて巻回することができるの
で、角線材の膨れ上がりを防止し、コンパクトなステー
タを製造することができる。
【0022】また、上記目的を達成するために、第9の
発明は、第1の発明において、前記コイル巻回ステップ
は、前記角線材を第n層から第n+1層に重ね巻回する
時に、第n層上に当接し第n層の巻回方向に対して斜め
に横切るガイドに沿って前記角線材を巻回しながら巻回
位置の移動を行うことを特徴とする。
発明は、第1の発明において、前記コイル巻回ステップ
は、前記角線材を第n層から第n+1層に重ね巻回する
時に、第n層上に当接し第n層の巻回方向に対して斜め
に横切るガイドに沿って前記角線材を巻回しながら巻回
位置の移動を行うことを特徴とする。
【0023】ここで、前記ガイド部材は、角線材の絶縁
被覆を傷つけないように樹脂等で形成される。この構成
によれば、剛性のある角線材の巻回位置が大きく変化す
る場合でも所定の巻回位置に角線材を正確に導くことが
可能になり、占積率を向上すると共に角線材の膨れ上が
りを防止し、コンパクトなステータを製造することがで
きる。
被覆を傷つけないように樹脂等で形成される。この構成
によれば、剛性のある角線材の巻回位置が大きく変化す
る場合でも所定の巻回位置に角線材を正確に導くことが
可能になり、占積率を向上すると共に角線材の膨れ上が
りを防止し、コンパクトなステータを製造することがで
きる。
【0024】また、上記目的を達成するために、第10
の発明は、第1の発明において、前記コイル成形ステッ
プは、積層した電磁鋼板を両側から支持ブロックで支持
して積層配列を維持しながら分割ステータピースをプレ
スして所定形状に整形することを特徴とする。
の発明は、第1の発明において、前記コイル成形ステッ
プは、積層した電磁鋼板を両側から支持ブロックで支持
して積層配列を維持しながら分割ステータピースをプレ
スして所定形状に整形することを特徴とする。
【0025】この構成によれば、分割ステータピースを
高圧力でプレスしてコイル部分の形状整形を行った場合
でも電磁鋼板の積層状態を崩すことがないので、形状の
整ったコンパクトなステータを製造することができる。
高圧力でプレスしてコイル部分の形状整形を行った場合
でも電磁鋼板の積層状態を崩すことがないので、形状の
整ったコンパクトなステータを製造することができる。
【0026】また、上記目的を達成するために、第11
の発明は、第1の発明において、前記結線ステップは、
コイルの端部同士をコイル巻回面から立ち上げた状態で
圧着した後、巻回コイルの空スペースに圧着部分を挿入
することを特徴とする。
の発明は、第1の発明において、前記結線ステップは、
コイルの端部同士をコイル巻回面から立ち上げた状態で
圧着した後、巻回コイルの空スペースに圧着部分を挿入
することを特徴とする。
【0027】この構成によれば、コイルの端部をコイル
巻回面から立ち上げることによって、十分な圧着作業エ
リアを確保することができるので、各コイルの接続作業
を迅速かつ容易に行うことができる。また、巻回コイル
の空スペースに圧着部分を挿入することによりスペース
の有効利用が可能になり、コンパクトなステータを製造
することができる。
巻回面から立ち上げることによって、十分な圧着作業エ
リアを確保することができるので、各コイルの接続作業
を迅速かつ容易に行うことができる。また、巻回コイル
の空スペースに圧着部分を挿入することによりスペース
の有効利用が可能になり、コンパクトなステータを製造
することができる。
【0028】また、上記目的を達成するために、第12
の発明は、第1の発明において、前記モールドステップ
は、分離可能な複数の型ピースを組み合わせたモールド
型を用い、当該モールド型からの樹脂硬化後のステータ
抜き取りは、型ピースにボルトをねじ込んだときのステ
ータに対するボルトの付勢力によって行うことを特徴と
する。
の発明は、第1の発明において、前記モールドステップ
は、分離可能な複数の型ピースを組み合わせたモールド
型を用い、当該モールド型からの樹脂硬化後のステータ
抜き取りは、型ピースにボルトをねじ込んだときのステ
ータに対するボルトの付勢力によって行うことを特徴と
する。
【0029】この構成によれば、複数の型ピースにより
ステータの形状に対応したホールドを行い完全なモール
ド樹脂の注入を可能にすると共に、前記型ピースが複数
に分割可能なので、迅速かつ容易にステータから分離す
ることが可能になり、ステータの組立性が向上する。
ステータの形状に対応したホールドを行い完全なモール
ド樹脂の注入を可能にすると共に、前記型ピースが複数
に分割可能なので、迅速かつ容易にステータから分離す
ることが可能になり、ステータの組立性が向上する。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
(以下、実施形態という)を図面に基づき説明する。
(以下、実施形態という)を図面に基づき説明する。
【0031】図1には、本実施形態の製造方法で作成す
るホイールインモータ10の概略図が示されている。本
実施形態のホイールインモータ10は、ティースの周囲
にコイル12aを有する複数の分割ステータピース12
をリング状に組み合わせ、各コイルの結線を行った後、
モールド樹脂14で永久固定してアウターロータ16を
周囲に装着して、ホイールインモータ10を完成する。
るホイールインモータ10の概略図が示されている。本
実施形態のホイールインモータ10は、ティースの周囲
にコイル12aを有する複数の分割ステータピース12
をリング状に組み合わせ、各コイルの結線を行った後、
モールド樹脂14で永久固定してアウターロータ16を
周囲に装着して、ホイールインモータ10を完成する。
【0032】図2には、ホイールインモータ10の製造
手順を示すフローチャートが示されている。まず、分割
ステータのコアを作成する溶接ステップ(溶接ステッ
プ;S100)では、ポンチプレス等で順次所定形状に
打ち抜かれる電磁鋼板を複数枚積層した後、溶接して相
互に結合して少なくとも1つのティースを有する分割ス
テータコアを形成する。続いて、前記分割ステータコア
に電線材を巻回してコイルを形成して分割ステータピー
スを作成する(コイル巻回ステップ;S101)。この
時巻回する電線材は、断面が略円形の丸線材をボビンか
ら巻き出し前記分割ステータコアに巻回する過程で、プ
レスローラにより断面が略長方形の角線材にプレス加工
される。角線材を使用することで、前記分割ステータコ
アに電線材を高密度(高占積率)で巻回することが可能
になりホイールインモータ10の性能を向上することが
できる。なお、コイル用の電線材は、表面に絶縁被覆を
有しているが、丸線材の場合、前記絶縁被覆は全周均等
に形成されているので、丸線材をプレスローラで角線材
にした場合でも、絶縁被覆は角線材の全周に均等に形成
されることになり、高い絶縁性を維持することができ
る。つまり、素材から角線材を形成し後から絶縁被膜を
形成する場合、角線材のエッジ部分の絶縁被覆の乗りが
悪く薄くなり絶縁強度が低くなってしまうが、前述した
ように、丸線材から角線時をプレス加工する場合、絶縁
被膜厚さの部分的格差が低減されるため占積率を向上し
つつ、十分な絶縁強度を確保することができる。
手順を示すフローチャートが示されている。まず、分割
ステータのコアを作成する溶接ステップ(溶接ステッ
プ;S100)では、ポンチプレス等で順次所定形状に
打ち抜かれる電磁鋼板を複数枚積層した後、溶接して相
互に結合して少なくとも1つのティースを有する分割ス
テータコアを形成する。続いて、前記分割ステータコア
に電線材を巻回してコイルを形成して分割ステータピー
スを作成する(コイル巻回ステップ;S101)。この
時巻回する電線材は、断面が略円形の丸線材をボビンか
ら巻き出し前記分割ステータコアに巻回する過程で、プ
レスローラにより断面が略長方形の角線材にプレス加工
される。角線材を使用することで、前記分割ステータコ
アに電線材を高密度(高占積率)で巻回することが可能
になりホイールインモータ10の性能を向上することが
できる。なお、コイル用の電線材は、表面に絶縁被覆を
有しているが、丸線材の場合、前記絶縁被覆は全周均等
に形成されているので、丸線材をプレスローラで角線材
にした場合でも、絶縁被覆は角線材の全周に均等に形成
されることになり、高い絶縁性を維持することができ
る。つまり、素材から角線材を形成し後から絶縁被膜を
形成する場合、角線材のエッジ部分の絶縁被覆の乗りが
悪く薄くなり絶縁強度が低くなってしまうが、前述した
ように、丸線材から角線時をプレス加工する場合、絶縁
被膜厚さの部分的格差が低減されるため占積率を向上し
つつ、十分な絶縁強度を確保することができる。
【0033】通常、角線材をコアに巻回すると角線材の
剛性によるスプリングバックのため巻回した角線材が所
望の巻回形状より膨れ上がってしまう。そこで、本実施
形態では、角線材の膨れ上がり部分を両側から均等にプ
レスして所定形状のコイルに整形するコイル成形ステッ
プ(S102)を有している。コイル形成ステップを設
けることによって、分割ステータピース12をリング状
に組み上げるステータ組付けステップ(S103)時の
作業性が向上すると共に、コイルの膨れ上がりに対する
余分なスペースを準備する必要が無くなりホイールイン
モータ10のコンパクト化に寄与することができる。
剛性によるスプリングバックのため巻回した角線材が所
望の巻回形状より膨れ上がってしまう。そこで、本実施
形態では、角線材の膨れ上がり部分を両側から均等にプ
レスして所定形状のコイルに整形するコイル成形ステッ
プ(S102)を有している。コイル形成ステップを設
けることによって、分割ステータピース12をリング状
に組み上げるステータ組付けステップ(S103)時の
作業性が向上すると共に、コイルの膨れ上がりに対する
余分なスペースを準備する必要が無くなりホイールイン
モータ10のコンパクト化に寄与することができる。
【0034】続いて、リング状に組み上げられた分割ス
テータピース12に対して関連するコイル端子を圧着端
子等を用いて結線する(結線圧着;S104)。この
時、各コイルの端部をコイル巻回面から立ち上げた状態
で圧着するようにすれば、圧着作業エリアを確保し易く
なるので、圧着作業を容易かつ迅速に行うことができ
る。また、圧着端子を含む圧着部分を巻回された角線材
の配列によって形成される空スペースに挿入するように
すれば、スペースの有効利用が可能になり、ステータの
コンパクト化を行うことができる。
テータピース12に対して関連するコイル端子を圧着端
子等を用いて結線する(結線圧着;S104)。この
時、各コイルの端部をコイル巻回面から立ち上げた状態
で圧着するようにすれば、圧着作業エリアを確保し易く
なるので、圧着作業を容易かつ迅速に行うことができ
る。また、圧着端子を含む圧着部分を巻回された角線材
の配列によって形成される空スペースに挿入するように
すれば、スペースの有効利用が可能になり、ステータの
コンパクト化を行うことができる。
【0035】リング状に組み上げられ、コイルの結線が
終了した分割ステータピース12は、その組み上げ形状
を永久的に維持するためにモールド型に納め、モールド
樹脂により固定する(S105)。この後、モールド型
から取り出すとホイールインモータ10のステータは、
完成する。そして、前記ステータの外周部にアウターロ
ータを装着し(S106)、さらに、アウターロータの
回転量(回転位置)を検出するレゾルバを組み付けて
(S107)、ホイールインモータ10が完成する。
終了した分割ステータピース12は、その組み上げ形状
を永久的に維持するためにモールド型に納め、モールド
樹脂により固定する(S105)。この後、モールド型
から取り出すとホイールインモータ10のステータは、
完成する。そして、前記ステータの外周部にアウターロ
ータを装着し(S106)、さらに、アウターロータの
回転量(回転位置)を検出するレゾルバを組み付けて
(S107)、ホイールインモータ10が完成する。
【0036】以下、各ステップにおける具体的な作業を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【0037】図3、図4は溶接ステップ(S100)に
おける電磁鋼板18の積層及び溶接方法を説明する説明
図である。図3に示すように、電磁鋼板18は、実際に
角線材が巻回されるティース18aを有している。この
電磁鋼板18はポンチプレス等で1枚ずつ打ち抜かれ図
3に示すように、整列ブロック20のガイド溝20aと
斜面20b(いずれも、積層鋼板18の形状に一致して
いる)に密着するように順次挿入される。所定枚数の電
磁鋼板18の挿入が完了したら押付けブロック22をボ
ルト24で前記整列ブロック20に固定する。この時、
押付けブロック22の突出部22aが前記電磁鋼板18
を圧接するようになっている。さらに、押付けブロック
22が固定された整列ブロック20を締込みブロック2
6にはめ込む。前記締込みブロック26には、ガイドキ
ー26aが形成され、整列ブロック20に形成されたキ
ー溝20cと係合可能になっている。従って、整列ブロ
ック20は締込みブロック26に対して位置固定が可能
になっている。この状態で、締込みブロック26に螺合
可能で、かつ押付けブロック22の開口22bを挿通し
電磁鋼板18に直接当接可能な大径ボルト28を締め付
け限界トルクで締め込む。その結果、電磁鋼板18を積
層方向にさらに圧接することができる。この圧接によっ
て、電磁鋼板18の打ち抜き時に形成されるバリを完全
に潰し、各電磁鋼板18を密着させることができる。そ
して、大径ボルト28による締め付け状態のまま、ボル
ト24を締め込めば、押付けブロック22により圧接維
持を行うことができる。このように、大径ボルト28を
用いた二段締め付けを行うことによって容易に強力な圧
接を行うことができる。
おける電磁鋼板18の積層及び溶接方法を説明する説明
図である。図3に示すように、電磁鋼板18は、実際に
角線材が巻回されるティース18aを有している。この
電磁鋼板18はポンチプレス等で1枚ずつ打ち抜かれ図
3に示すように、整列ブロック20のガイド溝20aと
斜面20b(いずれも、積層鋼板18の形状に一致して
いる)に密着するように順次挿入される。所定枚数の電
磁鋼板18の挿入が完了したら押付けブロック22をボ
ルト24で前記整列ブロック20に固定する。この時、
押付けブロック22の突出部22aが前記電磁鋼板18
を圧接するようになっている。さらに、押付けブロック
22が固定された整列ブロック20を締込みブロック2
6にはめ込む。前記締込みブロック26には、ガイドキ
ー26aが形成され、整列ブロック20に形成されたキ
ー溝20cと係合可能になっている。従って、整列ブロ
ック20は締込みブロック26に対して位置固定が可能
になっている。この状態で、締込みブロック26に螺合
可能で、かつ押付けブロック22の開口22bを挿通し
電磁鋼板18に直接当接可能な大径ボルト28を締め付
け限界トルクで締め込む。その結果、電磁鋼板18を積
層方向にさらに圧接することができる。この圧接によっ
て、電磁鋼板18の打ち抜き時に形成されるバリを完全
に潰し、各電磁鋼板18を密着させることができる。そ
して、大径ボルト28による締め付け状態のまま、ボル
ト24を締め込めば、押付けブロック22により圧接維
持を行うことができる。このように、大径ボルト28を
用いた二段締め付けを行うことによって容易に強力な圧
接を行うことができる。
【0038】押付けブロック22による圧接が行われた
状態で締込みブロック26から外された整列ブロック2
0は、図4に示すように回転テーブル30に固定され
る。整列ブロック20と回転テーブル30との接続は、
前記キー溝20cと回転テーブル30上のガイドキー3
0aを利用して行う。この状態で、CO2レーザ溶接ヘ
ッド32を積層された電磁鋼板18の積層面(図1にお
ける上面)に接近させる。前記電磁鋼板18は、鉄損を
低減させるためにSiを含有し、表面には絶縁膜が形成
されている。そのため、溶接時の加熱によって絶縁膜部
分からガスが発生する。従来、電磁鋼板18の密着度を
下げることによって、発生するガスの抜けを容易にして
いたが、そのために溶接部の剛性が低下し溶接割れを起
こしたり、電磁鋼板18の積層が崩れる等の問題を有し
ていた。本実施形態の場合、高圧力で圧接してバリを潰
し密着度を向上させているので、分割ステータコア自身
の剛性を向上させることができる。その反面、ガスが完
全に抜けず、溶接層に気泡が形成されてしまう場合があ
る。そこで、本実施形態では、低出力、例えば100W
以下で、電磁鋼板18の積層方向に沿った一回目の溶接
を行う。この時の溶接ヘッド32の送り速度は、200
mm/min程度が適当である。低出力、低速度で溶接
を行うことにより電磁鋼板18のSiと前記絶縁層を十
分に焼き飛ばすことが可能で、気泡の形成及び残留を防
止することができる。その後、同一位置を例えば250
W程度の高出力で再度溶接(2段階溶接)を行うこと
で、例えば、幅0.8mm、深さ0.6mmの高剛性の
溶接を行うことができる。
状態で締込みブロック26から外された整列ブロック2
0は、図4に示すように回転テーブル30に固定され
る。整列ブロック20と回転テーブル30との接続は、
前記キー溝20cと回転テーブル30上のガイドキー3
0aを利用して行う。この状態で、CO2レーザ溶接ヘ
ッド32を積層された電磁鋼板18の積層面(図1にお
ける上面)に接近させる。前記電磁鋼板18は、鉄損を
低減させるためにSiを含有し、表面には絶縁膜が形成
されている。そのため、溶接時の加熱によって絶縁膜部
分からガスが発生する。従来、電磁鋼板18の密着度を
下げることによって、発生するガスの抜けを容易にして
いたが、そのために溶接部の剛性が低下し溶接割れを起
こしたり、電磁鋼板18の積層が崩れる等の問題を有し
ていた。本実施形態の場合、高圧力で圧接してバリを潰
し密着度を向上させているので、分割ステータコア自身
の剛性を向上させることができる。その反面、ガスが完
全に抜けず、溶接層に気泡が形成されてしまう場合があ
る。そこで、本実施形態では、低出力、例えば100W
以下で、電磁鋼板18の積層方向に沿った一回目の溶接
を行う。この時の溶接ヘッド32の送り速度は、200
mm/min程度が適当である。低出力、低速度で溶接
を行うことにより電磁鋼板18のSiと前記絶縁層を十
分に焼き飛ばすことが可能で、気泡の形成及び残留を防
止することができる。その後、同一位置を例えば250
W程度の高出力で再度溶接(2段階溶接)を行うこと
で、例えば、幅0.8mm、深さ0.6mmの高剛性の
溶接を行うことができる。
【0039】その後、前記回転テーブル30を180°
回転させて、電磁鋼板18の下面側の2段階溶接を行
う。なお、前記回転テーブル30を180°回転した
時、CO2レーザ溶接ヘッド32の降下位置に対して、
電磁鋼板18の上面位置と下面位置とが同じ高さに来る
ように、整列ブロック20と回転テーブル30との接続
を行うことが望ましい。このような設定を行うことによ
り、整列ブロック20の固定修正を行うことなく迅速な
両面溶接を行うことができる。なお、整列ブロック20
と回転テーブル30との接続は、チャック位置に精度を
必要とするのみで大きなチャック強度は必要ないので、
シリンダやマグネット等を用いたチャック機構でよい。
回転させて、電磁鋼板18の下面側の2段階溶接を行
う。なお、前記回転テーブル30を180°回転した
時、CO2レーザ溶接ヘッド32の降下位置に対して、
電磁鋼板18の上面位置と下面位置とが同じ高さに来る
ように、整列ブロック20と回転テーブル30との接続
を行うことが望ましい。このような設定を行うことによ
り、整列ブロック20の固定修正を行うことなく迅速な
両面溶接を行うことができる。なお、整列ブロック20
と回転テーブル30との接続は、チャック位置に精度を
必要とするのみで大きなチャック強度は必要ないので、
シリンダやマグネット等を用いたチャック機構でよい。
【0040】図5には、分割ステータコアの他の製造方
法が示されている。図5に示すように、電磁鋼板18は
ポンチプレスのポンチ34とダイ36等によって素材3
8から次々打ち抜き成形される。この時、図5に示すよ
うに、打ち抜かれた電磁鋼板18を順次ダイ36内部に
落とし込み積層する。所定枚数電磁鋼板18が積層でき
たら、ポンチ34をダイ36内部に進入させ、ポンチ3
4のプレス力を利用して積層された電磁鋼板18を圧接
し、打ち抜き時に発生した電磁鋼板18のバリを潰す。
そして、ポンチ34による圧接を行った状態で、ダイ3
6の側面に形成された溶接窓36a(一方側のみ図示)
を介して、CO2レーザ溶接ヘッド32を積層された電
磁鋼板18に接触させ、前述と同様に2段階溶接を行
う。なお、ダイ36の下面には、ポンチ34の圧接に耐
え得る強度を有する開閉自在な蓋が配置され、溶接が終
了した分割ステータコアは蓋の開放によりダイ36外部
に排出される。
法が示されている。図5に示すように、電磁鋼板18は
ポンチプレスのポンチ34とダイ36等によって素材3
8から次々打ち抜き成形される。この時、図5に示すよ
うに、打ち抜かれた電磁鋼板18を順次ダイ36内部に
落とし込み積層する。所定枚数電磁鋼板18が積層でき
たら、ポンチ34をダイ36内部に進入させ、ポンチ3
4のプレス力を利用して積層された電磁鋼板18を圧接
し、打ち抜き時に発生した電磁鋼板18のバリを潰す。
そして、ポンチ34による圧接を行った状態で、ダイ3
6の側面に形成された溶接窓36a(一方側のみ図示)
を介して、CO2レーザ溶接ヘッド32を積層された電
磁鋼板18に接触させ、前述と同様に2段階溶接を行
う。なお、ダイ36の下面には、ポンチ34の圧接に耐
え得る強度を有する開閉自在な蓋が配置され、溶接が終
了した分割ステータコアは蓋の開放によりダイ36外部
に排出される。
【0041】このように、電磁鋼板18の打ち抜き時に
圧接及び溶接を行うことにより、より迅速に分割ステー
タコアを製造することができる。なお、ダイ36を利用
して圧接及び溶接を行う場合、ダイ36と電磁鋼板18
とが溶接されないように、前記溶接窓36aの上下位置
には、放熱用の銅チップ36bが配置されている。
圧接及び溶接を行うことにより、より迅速に分割ステー
タコアを製造することができる。なお、ダイ36を利用
して圧接及び溶接を行う場合、ダイ36と電磁鋼板18
とが溶接されないように、前記溶接窓36aの上下位置
には、放熱用の銅チップ36bが配置されている。
【0042】図6は、完成した分割ステータコア40
(角線材はまだ巻回されていない)をリング状に配列
し、その周囲に永久磁石42を有するアウターロータ4
4を配置した状態を示している。実際にホイールインモ
ータが回転する場合、各分割ステータコア40は、永久
磁石42と引き合うため、図7中矢印A方向の力が働く
と共に、矢印B方向へも力が働く。このため、分割ステ
ータコア40は図7に示すように、内周側に平行ピン4
6と、互いに係合可能な爪40a,40bとを有してい
る。前記平行ピン46によって、前記矢印A方向への力
を打ち消し、爪40a,40bを係合させることによっ
て、前記矢印B方向への力を打ち消している。このよう
な平行ピン46や爪40a,40bを設けることによっ
て、分割ステータコア(分割ステータピース)の互いの
接続を維持すると共に、相互の組み付けを容易にしステ
ータの製造を簡略化している。
(角線材はまだ巻回されていない)をリング状に配列
し、その周囲に永久磁石42を有するアウターロータ4
4を配置した状態を示している。実際にホイールインモ
ータが回転する場合、各分割ステータコア40は、永久
磁石42と引き合うため、図7中矢印A方向の力が働く
と共に、矢印B方向へも力が働く。このため、分割ステ
ータコア40は図7に示すように、内周側に平行ピン4
6と、互いに係合可能な爪40a,40bとを有してい
る。前記平行ピン46によって、前記矢印A方向への力
を打ち消し、爪40a,40bを係合させることによっ
て、前記矢印B方向への力を打ち消している。このよう
な平行ピン46や爪40a,40bを設けることによっ
て、分割ステータコア(分割ステータピース)の互いの
接続を維持すると共に、相互の組み付けを容易にしステ
ータの製造を簡略化している。
【0043】図8には、分割ステータコア40に角線材
48が巻回されている状態の断面図が示されている。前
述したように、ステータのコイルはコイル抵抗による発
熱損失を低減するために、コイルの占積率を向上するこ
とが好ましい。従って、断面形状が円形の電線材より断
面が矩形形状の角線材を巻回した方がよい。
48が巻回されている状態の断面図が示されている。前
述したように、ステータのコイルはコイル抵抗による発
熱損失を低減するために、コイルの占積率を向上するこ
とが好ましい。従って、断面形状が円形の電線材より断
面が矩形形状の角線材を巻回した方がよい。
【0044】本実施形態では、前述したように、角線材
48の表面の絶縁被覆の厚みを当該角線材48のエッジ
部分でも平面部分と同一にするために、絶縁被覆が全周
に均等に形成されている丸線材をプレスローラで押しつ
ぶして角線材にして、エッジ部分でも平面部分と同一の
厚さの絶縁被覆を維持して、絶縁性能の低下を防いでい
る。
48の表面の絶縁被覆の厚みを当該角線材48のエッジ
部分でも平面部分と同一にするために、絶縁被覆が全周
に均等に形成されている丸線材をプレスローラで押しつ
ぶして角線材にして、エッジ部分でも平面部分と同一の
厚さの絶縁被覆を維持して、絶縁性能の低下を防いでい
る。
【0045】図9には、ボビン50に巻かれている丸線
材52から角線材48を成形して、分割ステータコア4
0に巻回する巻線装置54の概念図が示されている。巻
線装置54は、ボビン50の隣接位置に丸線材52を角
線材48にプレス加工するためのプレスローラ56を有
し、その下流側に丸線材52がボビン50に巻かれてい
た時に付いた巻き癖を逆方向に矯正するための矯正ロー
ラ58a〜58c(本実施形態では3個)を有してい
る。さらに、下流側には、分割ステータコア40を支持
すると共に、角線材48の巻回方向に回転可能かつ分割
ステータコア40の半径方向(紙面垂直方向)に移動可
能なチャック60が配置されている。
材52から角線材48を成形して、分割ステータコア4
0に巻回する巻線装置54の概念図が示されている。巻
線装置54は、ボビン50の隣接位置に丸線材52を角
線材48にプレス加工するためのプレスローラ56を有
し、その下流側に丸線材52がボビン50に巻かれてい
た時に付いた巻き癖を逆方向に矯正するための矯正ロー
ラ58a〜58c(本実施形態では3個)を有してい
る。さらに、下流側には、分割ステータコア40を支持
すると共に、角線材48の巻回方向に回転可能かつ分割
ステータコア40の半径方向(紙面垂直方向)に移動可
能なチャック60が配置されている。
【0046】前記プレスローラ56は、図10(a),
(b)に示すように、小径部56aと大径部56bを有
する2枚の段付きローラで構成されている。各段付きロ
ーラは、図10(b)に示すように、小径部56a同士
を半径方向に対面させ、大径部56b同士を半径と直交
する方向(回転軸64に沿った方向)に対面させて形成
される断面略矩形空間62に丸線材52を通して、当該
丸線材52を角線材48に加工している。加工された角
線材48は、矯正ローラ58a〜58cで巻き癖が取り
除かれ、図示しないモータで回転しつつ半径方向に移動
する分割ステータコア40の所定位置に巻回される。な
お、プレスローラ56が丸線材52と接触する接触面は
鏡面加工が施されると共に、エッジ部もR処理が施され
角線材48の絶縁被覆を破損しないようになっている。
また、プレスローラ56は、ベアリング66で回転自在
に支持され、当該ベアリング66は偏心した内輪軸68
に支持され、内輪軸68がフレーム70に支持されてい
る。従って、内輪軸68を回転させることによって、ベ
アリング66の相対位置、すなわちプレスローラ56の
相対位置を調整可能であり、断面略矩形空間62の図中
縦方向の調節が可能になり、角線材48の形状を容易に
変更することができる。
(b)に示すように、小径部56aと大径部56bを有
する2枚の段付きローラで構成されている。各段付きロ
ーラは、図10(b)に示すように、小径部56a同士
を半径方向に対面させ、大径部56b同士を半径と直交
する方向(回転軸64に沿った方向)に対面させて形成
される断面略矩形空間62に丸線材52を通して、当該
丸線材52を角線材48に加工している。加工された角
線材48は、矯正ローラ58a〜58cで巻き癖が取り
除かれ、図示しないモータで回転しつつ半径方向に移動
する分割ステータコア40の所定位置に巻回される。な
お、プレスローラ56が丸線材52と接触する接触面は
鏡面加工が施されると共に、エッジ部もR処理が施され
角線材48の絶縁被覆を破損しないようになっている。
また、プレスローラ56は、ベアリング66で回転自在
に支持され、当該ベアリング66は偏心した内輪軸68
に支持され、内輪軸68がフレーム70に支持されてい
る。従って、内輪軸68を回転させることによって、ベ
アリング66の相対位置、すなわちプレスローラ56の
相対位置を調整可能であり、断面略矩形空間62の図中
縦方向の調節が可能になり、角線材48の形状を容易に
変更することができる。
【0047】このように、表面に均一に絶縁被膜が形成
された丸線材52を2枚のプレスローラ56で形成され
る断面略矩形空間62を通すことによりエッジ部分も均
一な絶縁被膜を有する角線材48をシンプルな構成によ
り容易に形成することができる。また、前記矯正ローラ
58a〜58cで、角線材48の巻き癖を排除している
ため分割ステータコア40に巻回した時もスプリングバ
ックによる膨らみを低減することができる。なお、別工
程で丸線材52を角線材48にプレス加工することも考
えられるが、その場合、保管や輸送のために再度ボビン
に角線材48を巻き付ける必要が生じ、角線材48表面
の絶縁被覆等を傷つけるおそれがあるため本実施形態の
ように、プレス加工後直ちに分割ステータコア40に巻
回することにより、品質を向上できると共に、生産性を
向上することができる。またこのようにプレス加工した
角線材48を使用することで、分割ステータコア40に
角線材48を高密度で巻回することができる。
された丸線材52を2枚のプレスローラ56で形成され
る断面略矩形空間62を通すことによりエッジ部分も均
一な絶縁被膜を有する角線材48をシンプルな構成によ
り容易に形成することができる。また、前記矯正ローラ
58a〜58cで、角線材48の巻き癖を排除している
ため分割ステータコア40に巻回した時もスプリングバ
ックによる膨らみを低減することができる。なお、別工
程で丸線材52を角線材48にプレス加工することも考
えられるが、その場合、保管や輸送のために再度ボビン
に角線材48を巻き付ける必要が生じ、角線材48表面
の絶縁被覆等を傷つけるおそれがあるため本実施形態の
ように、プレス加工後直ちに分割ステータコア40に巻
回することにより、品質を向上できると共に、生産性を
向上することができる。またこのようにプレス加工した
角線材48を使用することで、分割ステータコア40に
角線材48を高密度で巻回することができる。
【0048】ところで、図8に示すように、分割ステー
タコア40は、略扇型形状を呈しているため外周部分の
角線材48の一部は断面略台形形状にすることが望まし
い。この台形形状は、コイル形成ステップ(S102)
で整形することも可能であるが、より良好な形状にする
ためには、図11(a)に示すように、電線材のプレス
加工を2段階で行うことが望ましい。図11(a)の場
合、まず、プレスローラ56で丸線材52を角線材48
に加工する。続いて、扁平プレスローラ72で角線材4
8をさらにプレスして断面を略台形形状の扁平線材74
に加工する。前記扁平プレスローラ72は図11(b)
に示すように、図10(a)に示すプレスローラ56と
ほぼ同一の構成を呈しているが、プレスローラの小径部
72aがテーパを有しており、2枚のプレスローラで形
成される空間が、扁平断面形状空間76(図11(b)
の場合、断面略台形)を形成する。なお、分割ステータ
コア40にコイルを巻回する場合、最初は断面が矩形の
角線材48を巻回し、外周部のみ部分的に断面略台形の
扁平線材74が巻回されることになる。従って、扁平プ
レスローラ72等を支持するフレーム78は扁平プレス
ローラ72を図11(b)の上下方向に接離駆動するア
クチュエータを有し、扁平線材74が必要な部分のみ選
択的に角線材48をプレス加工するようになっている。
なお、図11(a)に示す実施形態では、扁平プレスロ
ーラ72を矯正ローラとして共用する場合を示してい
る。
タコア40は、略扇型形状を呈しているため外周部分の
角線材48の一部は断面略台形形状にすることが望まし
い。この台形形状は、コイル形成ステップ(S102)
で整形することも可能であるが、より良好な形状にする
ためには、図11(a)に示すように、電線材のプレス
加工を2段階で行うことが望ましい。図11(a)の場
合、まず、プレスローラ56で丸線材52を角線材48
に加工する。続いて、扁平プレスローラ72で角線材4
8をさらにプレスして断面を略台形形状の扁平線材74
に加工する。前記扁平プレスローラ72は図11(b)
に示すように、図10(a)に示すプレスローラ56と
ほぼ同一の構成を呈しているが、プレスローラの小径部
72aがテーパを有しており、2枚のプレスローラで形
成される空間が、扁平断面形状空間76(図11(b)
の場合、断面略台形)を形成する。なお、分割ステータ
コア40にコイルを巻回する場合、最初は断面が矩形の
角線材48を巻回し、外周部のみ部分的に断面略台形の
扁平線材74が巻回されることになる。従って、扁平プ
レスローラ72等を支持するフレーム78は扁平プレス
ローラ72を図11(b)の上下方向に接離駆動するア
クチュエータを有し、扁平線材74が必要な部分のみ選
択的に角線材48をプレス加工するようになっている。
なお、図11(a)に示す実施形態では、扁平プレスロ
ーラ72を矯正ローラとして共用する場合を示してい
る。
【0049】このように、扁平線材74を使用すること
で、分割ステータピース40を環状に組み合わせる時に
隣接するコイル同士が干渉することを防止することがで
きる。また、さらなる高占積率を容易に得ることができ
る。また、コンパクトな分割ステータピースを形成可能
であり、ステータのコンパクト化及び薄型化が可能にな
る。なお、前記小径部72aのテーパ角度を適宜選択せ
れば、様々な機種に容易に対応することができる。ま
た、図11(b)の場合、形成される電線材の断面が台
形形状の場合を示しているが、三角形状のものも加工可
能である。
で、分割ステータピース40を環状に組み合わせる時に
隣接するコイル同士が干渉することを防止することがで
きる。また、さらなる高占積率を容易に得ることができ
る。また、コンパクトな分割ステータピースを形成可能
であり、ステータのコンパクト化及び薄型化が可能にな
る。なお、前記小径部72aのテーパ角度を適宜選択せ
れば、様々な機種に容易に対応することができる。ま
た、図11(b)の場合、形成される電線材の断面が台
形形状の場合を示しているが、三角形状のものも加工可
能である。
【0050】図12には、さらに他の構成により丸線材
52から角線材48または扁平線材74をプレス加工す
る構成が示されている。この構成の場合、4枚のプレス
ローラ80a〜80dが、その周面が互いに直交可能、
かつ互いに接離可能に配置され、4枚のプレスローラ8
0a〜80dで形成される空間で丸線材52をプレス加
工している。4枚のプレスローラ80a〜80dの周面
が互いに直交するように配置した場合、丸線材52は図
10(a)の例で示すような、断面長方形の角線材48
になる。また、図12に示すように、プレスローラ80
a〜80dのうち少なくとも1枚を丸線材52の通過方
向に対して傾くように調整すれば(図12の場合、プレ
スローラ80c,80dが角度α,βに傾いている)、
断面略台形の扁平線材74を丸線材52から直接プレス
加工することができる。
52から角線材48または扁平線材74をプレス加工す
る構成が示されている。この構成の場合、4枚のプレス
ローラ80a〜80dが、その周面が互いに直交可能、
かつ互いに接離可能に配置され、4枚のプレスローラ8
0a〜80dで形成される空間で丸線材52をプレス加
工している。4枚のプレスローラ80a〜80dの周面
が互いに直交するように配置した場合、丸線材52は図
10(a)の例で示すような、断面長方形の角線材48
になる。また、図12に示すように、プレスローラ80
a〜80dのうち少なくとも1枚を丸線材52の通過方
向に対して傾くように調整すれば(図12の場合、プレ
スローラ80c,80dが角度α,βに傾いている)、
断面略台形の扁平線材74を丸線材52から直接プレス
加工することができる。
【0051】図8から明らかなように、分割ステータコ
アにコイルを巻回する場合、巻回位置によって扁平線材
の形状は僅かに異なる。図12のプレスローラ80a〜
80dの場合、プレス加工中にもプレスローラ80c,
80d等の傾き角度を変更可能なので、扁平線材74の
僅かな形状変化にも迅速に追従することが可能であり、
占積率の向上に寄与することができる。また、コイルの
全体形状を所望の形状にすることができるので、製造す
るステータのコンパクト化にも寄与することができる。
なお、プレスローラ80a〜80dの軸周辺の構造は、
図10(a)等と同じであり、プレスローラ80a〜8
0dを支持するフレーム側に当該プレスローラ80a〜
80dを傾かせる傾き機構等が配置されることになる。
アにコイルを巻回する場合、巻回位置によって扁平線材
の形状は僅かに異なる。図12のプレスローラ80a〜
80dの場合、プレス加工中にもプレスローラ80c,
80d等の傾き角度を変更可能なので、扁平線材74の
僅かな形状変化にも迅速に追従することが可能であり、
占積率の向上に寄与することができる。また、コイルの
全体形状を所望の形状にすることができるので、製造す
るステータのコンパクト化にも寄与することができる。
なお、プレスローラ80a〜80dの軸周辺の構造は、
図10(a)等と同じであり、プレスローラ80a〜8
0dを支持するフレーム側に当該プレスローラ80a〜
80dを傾かせる傾き機構等が配置されることになる。
【0052】図9、図11(a)に示すような巻線装置
でコイルの巻回を行う場合、角線材48の張力のみで巻
き付けようとすると、分割ステータコア40のティース
のエッジ部分で角線材48や扁平線材74が十分に曲が
りきれずに膨らむ傾向がある。そこで、図13(a)〜
(c)に示すように、凸部を有する上型82と凹部を有
する下型84とを用いて角線材48をティースのエッジ
の形状に合わせて屈曲させることが望ましい。前記上型
82の凸部のR部分82aの半径は、例えば丸線材48
の最小曲げ半径(線材断面の半径)であり、前記下型8
4の凹部のR部分84aの半径は、例えば丸線材48の
最小曲げ半径+丸線材48の断面の直径と等しくなる程
度が好ましい。ティースのエッジ部分はほぼ90°であ
るが、角線材48のスプリングバックにより曲げ戻りが
あるため、例えば、上型82、下型84による曲げ角度
を85°程度に設定すれば曲げ戻り時点で所望の90°
が得られる。
でコイルの巻回を行う場合、角線材48の張力のみで巻
き付けようとすると、分割ステータコア40のティース
のエッジ部分で角線材48や扁平線材74が十分に曲が
りきれずに膨らむ傾向がある。そこで、図13(a)〜
(c)に示すように、凸部を有する上型82と凹部を有
する下型84とを用いて角線材48をティースのエッジ
の形状に合わせて屈曲させることが望ましい。前記上型
82の凸部のR部分82aの半径は、例えば丸線材48
の最小曲げ半径(線材断面の半径)であり、前記下型8
4の凹部のR部分84aの半径は、例えば丸線材48の
最小曲げ半径+丸線材48の断面の直径と等しくなる程
度が好ましい。ティースのエッジ部分はほぼ90°であ
るが、角線材48のスプリングバックにより曲げ戻りが
あるため、例えば、上型82、下型84による曲げ角度
を85°程度に設定すれば曲げ戻り時点で所望の90°
が得られる。
【0053】図14は、前述した巻線装置54に上型8
2及び下型84による屈曲機構を搭載した例である。前
記上型82及び下型84はチャック60の直前位置で直
動シリンダ86等の駆動手段に固定され、所定のタイミ
ングで図13(a)〜(c)の動作により角線材48を
屈曲させる。このように、角線材48を屈曲させること
で、分割ステータコア40の形状に沿って角線材48を
密着させて巻回することができるので、角線材48の膨
れ上がりを防止し、コンパクトなステータを製造するこ
とができる。なお、図14の場合、矯正ローラ58a〜
58cのうち矯正ローラ58cは、他の例と異なり、角
線材48の通路の上側を押さえ込んでいるが、これは、
上型82及び下型84による屈曲加工時に角線材48が
跳ね上がってしまうことを防止するためである。
2及び下型84による屈曲機構を搭載した例である。前
記上型82及び下型84はチャック60の直前位置で直
動シリンダ86等の駆動手段に固定され、所定のタイミ
ングで図13(a)〜(c)の動作により角線材48を
屈曲させる。このように、角線材48を屈曲させること
で、分割ステータコア40の形状に沿って角線材48を
密着させて巻回することができるので、角線材48の膨
れ上がりを防止し、コンパクトなステータを製造するこ
とができる。なお、図14の場合、矯正ローラ58a〜
58cのうち矯正ローラ58cは、他の例と異なり、角
線材48の通路の上側を押さえ込んでいるが、これは、
上型82及び下型84による屈曲加工時に角線材48が
跳ね上がってしまうことを防止するためである。
【0054】図15には、前記分割ステータコア40に
角線材48を巻回するのに先立って、分割ステータコア
40のエッジ部分で角線材48の絶縁被覆を破壊しない
ようにするための絶縁手段の配置が説明されている。積
層された電磁鋼板18の両端面には、絶縁性の高い樹脂
製の絶縁プレート88を配置し、ティース部分には、コ
の字に折り曲げた絶縁紙90が配置されている。前記絶
縁プレート88は、図16に示すように分割ステータコ
ア40の積層面から僅か(例えば、0.25mm程度)
突出させると共に、絶縁紙90の端部と絶縁プレート8
8とが一部重なるようになっている。このように、絶縁
紙90や絶縁プレート88を配置することにより、角線
材48の巻回時に当該角線材48や分割ステータコア4
0に無理な外力が働いた場合でも角線材48と分割ステ
ータコア40との確実な絶縁を維持することができる。
角線材48を巻回するのに先立って、分割ステータコア
40のエッジ部分で角線材48の絶縁被覆を破壊しない
ようにするための絶縁手段の配置が説明されている。積
層された電磁鋼板18の両端面には、絶縁性の高い樹脂
製の絶縁プレート88を配置し、ティース部分には、コ
の字に折り曲げた絶縁紙90が配置されている。前記絶
縁プレート88は、図16に示すように分割ステータコ
ア40の積層面から僅か(例えば、0.25mm程度)
突出させると共に、絶縁紙90の端部と絶縁プレート8
8とが一部重なるようになっている。このように、絶縁
紙90や絶縁プレート88を配置することにより、角線
材48の巻回時に当該角線材48や分割ステータコア4
0に無理な外力が働いた場合でも角線材48と分割ステ
ータコア40との確実な絶縁を維持することができる。
【0055】図17(a),(b)には、角線材48の
巻回終了後の絶縁紙90の処理方法が示されている。角
線材48から突出した絶縁紙90の端部90aは、図1
7(b)に示すように、一部で重なるように折り曲げら
れる。この時、重なり部分は、角線材48の巻回によっ
て形成される空スペースに来るようにすることが望まし
い。このように、コの字状に形成した単純な形状の絶縁
紙90を折り曲げてコイルの内側と外側に配置すること
で、絶縁被覆の保護を行いつつ、完全な絶縁を行うこと
ができる。なお、図17(a)の例では、絶縁紙90の
両端部を突出させる構成を説明しているが、片側のみの
突出として、片側のみの折り返しでコイル表面全面を覆
い、重なり部分を形成しないようにすれば、重なりによ
る膨らみを排除してステータのコンパクト化に寄与する
ことができる。
巻回終了後の絶縁紙90の処理方法が示されている。角
線材48から突出した絶縁紙90の端部90aは、図1
7(b)に示すように、一部で重なるように折り曲げら
れる。この時、重なり部分は、角線材48の巻回によっ
て形成される空スペースに来るようにすることが望まし
い。このように、コの字状に形成した単純な形状の絶縁
紙90を折り曲げてコイルの内側と外側に配置すること
で、絶縁被覆の保護を行いつつ、完全な絶縁を行うこと
ができる。なお、図17(a)の例では、絶縁紙90の
両端部を突出させる構成を説明しているが、片側のみの
突出として、片側のみの折り返しでコイル表面全面を覆
い、重なり部分を形成しないようにすれば、重なりによ
る膨らみを排除してステータのコンパクト化に寄与する
ことができる。
【0056】図18には、回転自在なチャック60に把
持された分割ステータコア40に角線材48を巻回する
場合に、当該角線材48を効率的かつ正確に巻回するた
めの構成が示されている。分割ステータコア40に角線
材48を巻回する場合、同一層を配列巻回する時には、
巻回ピッチが小さいため(線径ピッチ)、角線材48の
繰り出し位置の調整やチャック60のピッチ送り(図1
8(a)の場合上下方向)を行うことによって実現され
る。しかし、例えば、2層目の巻回が終了して3層目の
巻回を開始する場合、角線材48を分割ステータコア4
0の根元側から先端側に斜めに渡らせて移動する必要が
生じる。本実施形態で用いる角線材48は、丸線材時の
直径が2.5〜3.0mm程度なので、角線材48の剛
性が高くなり当該角線材48を通常の巻回トルクで正確
な巻回位置に巻き付けることが困難になる。そこで、角
線材48の層間移動(第n層から第n+1層)の時に、
図18(b)に示すような斜めの巻き付け経路に沿って
スロープ92aを有するガイドブロック92を図示しな
いアクチュエータによって選択的に巻回面(第n層)に
当接させる。巻回時に角線材48を前記スロープ92a
上を滑らせることによって、角線材48が斜めに渡る場
合でも正確な巻回位置に導くことができる。なお、ガイ
ドブロック92は角線材48の絶縁被覆を傷つけないよ
うに樹脂で形成されることが望ましい。また、ガイドブ
ロック92はフック92bを分割ステータコア40やチ
ャック60の一部に引っかけることによって巻回時にず
れないようにしている。
持された分割ステータコア40に角線材48を巻回する
場合に、当該角線材48を効率的かつ正確に巻回するた
めの構成が示されている。分割ステータコア40に角線
材48を巻回する場合、同一層を配列巻回する時には、
巻回ピッチが小さいため(線径ピッチ)、角線材48の
繰り出し位置の調整やチャック60のピッチ送り(図1
8(a)の場合上下方向)を行うことによって実現され
る。しかし、例えば、2層目の巻回が終了して3層目の
巻回を開始する場合、角線材48を分割ステータコア4
0の根元側から先端側に斜めに渡らせて移動する必要が
生じる。本実施形態で用いる角線材48は、丸線材時の
直径が2.5〜3.0mm程度なので、角線材48の剛
性が高くなり当該角線材48を通常の巻回トルクで正確
な巻回位置に巻き付けることが困難になる。そこで、角
線材48の層間移動(第n層から第n+1層)の時に、
図18(b)に示すような斜めの巻き付け経路に沿って
スロープ92aを有するガイドブロック92を図示しな
いアクチュエータによって選択的に巻回面(第n層)に
当接させる。巻回時に角線材48を前記スロープ92a
上を滑らせることによって、角線材48が斜めに渡る場
合でも正確な巻回位置に導くことができる。なお、ガイ
ドブロック92は角線材48の絶縁被覆を傷つけないよ
うに樹脂で形成されることが望ましい。また、ガイドブ
ロック92はフック92bを分割ステータコア40やチ
ャック60の一部に引っかけることによって巻回時にず
れないようにしている。
【0057】ところで、巻回した角線材48はその巻回
動作のみでは、所定形状より膨れ上がっている。また、
外周部に扁平線材を巻回する場合でも巻きずれ等がある
ため完全に所望のコイル形状を得ることは困難である。
そこで、本実施形態では、コイル巻回後に最終整形を行
う。図19には、分割ステータコア40に角線材48を
巻回した後、コイルを所望の形状に整えるために利用す
るプレスブロックが示されている。コイルの巻回が終了
した分割ステータピース12は、保持ブロック96に載
置され、左右からプレスブロック98で高圧力(7〜1
0t)でプレスされる。保持ブロック96は、プレスブ
ロック98によるプレス動作の時に分割ステータピース
12のコイル以外の部分に圧力がかからないように保護
する機能を有している。
動作のみでは、所定形状より膨れ上がっている。また、
外周部に扁平線材を巻回する場合でも巻きずれ等がある
ため完全に所望のコイル形状を得ることは困難である。
そこで、本実施形態では、コイル巻回後に最終整形を行
う。図19には、分割ステータコア40に角線材48を
巻回した後、コイルを所望の形状に整えるために利用す
るプレスブロックが示されている。コイルの巻回が終了
した分割ステータピース12は、保持ブロック96に載
置され、左右からプレスブロック98で高圧力(7〜1
0t)でプレスされる。保持ブロック96は、プレスブ
ロック98によるプレス動作の時に分割ステータピース
12のコイル以外の部分に圧力がかからないように保護
する機能を有している。
【0058】ところで、図20に示すように、前述した
分割ステータコア40において、絶縁プレート88に挟
まれ積層状態にある電磁鋼板18の溶接部100は、過
電流損を低減するために分割ステータコア40の上下面
の中央部のみの狭い範囲に位置する。そのため、前述し
たようなプレスブロック98で、プレスする場合、下段
に示すように電磁鋼板18同士がずれて菱形になってし
まう場合があり、分割ステータピース12を破壊してし
まう場合がある。そこで、図19に示すように、保持ブ
ロック96と係合可能な一対の支持ブロック102で、
電磁鋼板18を積層方向に支持する。前記支持ブロック
102は図示しないプレス装置によって駆動され、保持
ブロック96内の電磁鋼板18の積層が崩れないように
配列を維持する。従って、分割ステータピース12はコ
イル部分をプレスブロック98のプレス面98aによっ
て高圧力でプレスされても形状を崩すことがない。
分割ステータコア40において、絶縁プレート88に挟
まれ積層状態にある電磁鋼板18の溶接部100は、過
電流損を低減するために分割ステータコア40の上下面
の中央部のみの狭い範囲に位置する。そのため、前述し
たようなプレスブロック98で、プレスする場合、下段
に示すように電磁鋼板18同士がずれて菱形になってし
まう場合があり、分割ステータピース12を破壊してし
まう場合がある。そこで、図19に示すように、保持ブ
ロック96と係合可能な一対の支持ブロック102で、
電磁鋼板18を積層方向に支持する。前記支持ブロック
102は図示しないプレス装置によって駆動され、保持
ブロック96内の電磁鋼板18の積層が崩れないように
配列を維持する。従って、分割ステータピース12はコ
イル部分をプレスブロック98のプレス面98aによっ
て高圧力でプレスされても形状を崩すことがない。
【0059】以上で、分割ステータピース12の製造は
終了する。次に、図6、図7に示すように、分割ステー
タコア40に形成された爪40a,40bを組み合わせ
て、分割ステータピース12をリング状に配列する(図
6は分割ステータコアのみの配列を示す)。分割ステー
タピース12をリング状に配列したら関連するコイルを
それぞれ電気的に接続する必要がある。そこで、分割ス
テータピース12のコイル端子をそれぞれ電磁鋼板18
の配列方向に垂直に立ち上げる。そして、図21に示す
ように、各コイル端子104をアーチ状に引き寄せ、圧
着端子106で接続する。この圧着端子106の接続
は、図22(a)に示すように、まず、コイル端子10
4を電磁鋼板18の配列方向に垂直に立ち上げた後、関
連するコイル端子104同士を引き寄せて圧着端子10
6で接続する。接続には、圧着器108が用いられる。
この接続に用いられた圧着端子106は、図22(b)
に示すように、巻回されたコイルによって形成された空
きスペースに倒し込まれ、最終的にモールド110が施
され、圧着部分がコイルエンドからはみ出さないように
される。また、コイルを駆動するための動力線112
は、ステータの内側に配置される構造体114に形成さ
れた穴を通して螺旋状にくぐらせ、圧着端子116でコ
イル側と接続し、前述した圧着端子106と同様に、巻
回されたコイルによって形成された空きスペースに倒し
込まれる。動力線112は前記構造体114に形成され
た螺旋状の溝114aに収納され、構造体114から飛
び出さないようにモールドされる。
終了する。次に、図6、図7に示すように、分割ステー
タコア40に形成された爪40a,40bを組み合わせ
て、分割ステータピース12をリング状に配列する(図
6は分割ステータコアのみの配列を示す)。分割ステー
タピース12をリング状に配列したら関連するコイルを
それぞれ電気的に接続する必要がある。そこで、分割ス
テータピース12のコイル端子をそれぞれ電磁鋼板18
の配列方向に垂直に立ち上げる。そして、図21に示す
ように、各コイル端子104をアーチ状に引き寄せ、圧
着端子106で接続する。この圧着端子106の接続
は、図22(a)に示すように、まず、コイル端子10
4を電磁鋼板18の配列方向に垂直に立ち上げた後、関
連するコイル端子104同士を引き寄せて圧着端子10
6で接続する。接続には、圧着器108が用いられる。
この接続に用いられた圧着端子106は、図22(b)
に示すように、巻回されたコイルによって形成された空
きスペースに倒し込まれ、最終的にモールド110が施
され、圧着部分がコイルエンドからはみ出さないように
される。また、コイルを駆動するための動力線112
は、ステータの内側に配置される構造体114に形成さ
れた穴を通して螺旋状にくぐらせ、圧着端子116でコ
イル側と接続し、前述した圧着端子106と同様に、巻
回されたコイルによって形成された空きスペースに倒し
込まれる。動力線112は前記構造体114に形成され
た螺旋状の溝114aに収納され、構造体114から飛
び出さないようにモールドされる。
【0060】このように、コイル端子104を電磁鋼板
18の配列方向に垂直に立ち上げた後、圧着端子106
で接続し、空きスペースに倒し込むことで、結線圧着作
業を容易に行うことができると共に、コイルエンドをコ
ンパクト化することが可能になり、ステータ及びホイー
ルインモータの小型化、薄型化に寄与することができ
る。
18の配列方向に垂直に立ち上げた後、圧着端子106
で接続し、空きスペースに倒し込むことで、結線圧着作
業を容易に行うことができると共に、コイルエンドをコ
ンパクト化することが可能になり、ステータ及びホイー
ルインモータの小型化、薄型化に寄与することができ
る。
【0061】最後に組み上げた分割ステータピース12
はステータとしてその形状を永久固定する。図23
(a),(b)に示すように、複数の型ピース(後述す
るリングや中蓋、上蓋、底板、上板等)でステータを取
り囲みモールド樹脂を注入し、硬化する。すなわち、リ
ング118に組み上げたステータを納め、当該ステータ
の内側に中蓋120を挿入し、治具122を納めた底板
124と上蓋126を取り付け、ボルト128で底板1
24や上蓋126を締め上げ固定する。その後、ボルト
130によって、底板124とリング118との固定を
行う。さらに、上板132を装着しボルト134でリン
グ118と固定する。そして、上板132に形成された
注入口132aから柔らかくしたモールド樹脂を組み上
げたステータに流し込み型ピースごと乾燥炉等に投入し
モールド樹脂の硬化を行う。
はステータとしてその形状を永久固定する。図23
(a),(b)に示すように、複数の型ピース(後述す
るリングや中蓋、上蓋、底板、上板等)でステータを取
り囲みモールド樹脂を注入し、硬化する。すなわち、リ
ング118に組み上げたステータを納め、当該ステータ
の内側に中蓋120を挿入し、治具122を納めた底板
124と上蓋126を取り付け、ボルト128で底板1
24や上蓋126を締め上げ固定する。その後、ボルト
130によって、底板124とリング118との固定を
行う。さらに、上板132を装着しボルト134でリン
グ118と固定する。そして、上板132に形成された
注入口132aから柔らかくしたモールド樹脂を組み上
げたステータに流し込み型ピースごと乾燥炉等に投入し
モールド樹脂の硬化を行う。
【0062】モールド樹脂が硬化した後は、まず、ボル
ト130を抜き取り、上板132に形成されたネジ穴1
32bに抜取りボルトをねじ込む。その結果、上板13
2とリング118は抜取りボルトの軸方向に真っ直ぐに
移動してステータから抜くことができる。続いてボルト
128を抜き取り、底板124に形成されたネジ穴12
4aに抜取りボルトをねじ込むと、底板124が抜取り
ボルトの軸方向に真っ直ぐに移動してステータから抜く
ことができる。最後に、中蓋120と上蓋126を外せ
ば、全ての型ピースが外れ、組み合わされた分割ステー
タピースが永久的に固定されたステータが完成する。
ト130を抜き取り、上板132に形成されたネジ穴1
32bに抜取りボルトをねじ込む。その結果、上板13
2とリング118は抜取りボルトの軸方向に真っ直ぐに
移動してステータから抜くことができる。続いてボルト
128を抜き取り、底板124に形成されたネジ穴12
4aに抜取りボルトをねじ込むと、底板124が抜取り
ボルトの軸方向に真っ直ぐに移動してステータから抜く
ことができる。最後に、中蓋120と上蓋126を外せ
ば、全ての型ピースが外れ、組み合わされた分割ステー
タピースが永久的に固定されたステータが完成する。
【0063】このように、複数の型ピースによりステー
タの形状に対応したホールドを行うことによって完全な
樹脂注入が可能になる。また、前記型ピースを迅速かつ
容易にステータから分離することが可能になり、ステー
タの組立性が向上する。
タの形状に対応したホールドを行うことによって完全な
樹脂注入が可能になる。また、前記型ピースを迅速かつ
容易にステータから分離することが可能になり、ステー
タの組立性が向上する。
【0064】完成したステータは、図1に示すように、
その周囲にアウターロータが装着されると共に、アウタ
ーロータの回転角度を検出するためのレゾルバ等が固定
され、ホイールインモータが完成する。さらに、前記ホ
イールインモータはアルミホイール等に覆われ、前記ア
ウターロータの周囲にタイヤが装着され、自動車の駆動
輪として完成する。
その周囲にアウターロータが装着されると共に、アウタ
ーロータの回転角度を検出するためのレゾルバ等が固定
され、ホイールインモータが完成する。さらに、前記ホ
イールインモータはアルミホイール等に覆われ、前記ア
ウターロータの周囲にタイヤが装着され、自動車の駆動
輪として完成する。
【0065】
【発明の効果】本発明によれば、薄型、コンパクトな高
性能のホイールインモータのステータを容易に製造する
ことができる。
性能のホイールインモータのステータを容易に製造する
ことができる。
【図1】 本発明の実施形態の製造方法によって形成さ
れるステータを用いたホイールインモータの構成概念図
である。
れるステータを用いたホイールインモータの構成概念図
である。
【図2】 本発明の実施形態のホイールインモータのス
テータの製造方法を説明するフローチャートである。
テータの製造方法を説明するフローチャートである。
【図3】 本発明の実施形態の製造方法の溶接ステップ
の電磁鋼板の圧接作業を説明する説明図である。
の電磁鋼板の圧接作業を説明する説明図である。
【図4】 本発明の実施形態の製造方法の溶接ステップ
の溶接作業を説明する説明図である。
の溶接作業を説明する説明図である。
【図5】 本発明の実施形態の製造方法の溶接ステップ
の他の圧接、溶接作業を説明する説明図である。
の他の圧接、溶接作業を説明する説明図である。
【図6】 本発明の実施形態の製造方法で製造する分割
ステータコアを組み上げた状態を説明する説明図であ
る。
ステータコアを組み上げた状態を説明する説明図であ
る。
【図7】 本発明の実施形態の製造方法で製造する分割
ステータコアの組み合わせ構造を説明する説明図であ
る。
ステータコアの組み合わせ構造を説明する説明図であ
る。
【図8】 本発明の実施形態の製造方法で製造する分割
ステータコアに巻回する角線材の巻回状態を説明する説
明図である。
ステータコアに巻回する角線材の巻回状態を説明する説
明図である。
【図9】 本発明の実施形態の製造方法のコイル巻回ス
テップで用いる装置であり、丸線材を角線材にプレス加
工しながら分割ステータコアにコイル巻回を行う巻線装
置の概略図である。
テップで用いる装置であり、丸線材を角線材にプレス加
工しながら分割ステータコアにコイル巻回を行う巻線装
置の概略図である。
【図10】 図9に示す巻線装置に用いるプレスローラ
の構成を示す説明図である。
の構成を示す説明図である。
【図11】 本発明の実施形態の製造方法のコイル巻回
ステップで用いる装置であり、丸線材を角線材、さらに
扁平線材に連続的にプレス加工しながら分割ステータコ
アにコイル巻回を行う巻線装置の概略図である。
ステップで用いる装置であり、丸線材を角線材、さらに
扁平線材に連続的にプレス加工しながら分割ステータコ
アにコイル巻回を行う巻線装置の概略図である。
【図12】 本発明の実施形態の製造方法のコイル巻回
ステップで用いる装置であり、丸線材を角線材または扁
平線材にプレス加工するためのプレスローラに構成を説
明する説明図である。
ステップで用いる装置であり、丸線材を角線材または扁
平線材にプレス加工するためのプレスローラに構成を説
明する説明図である。
【図13】 本発明の実施形態の製造方法のコイル巻回
ステップで用いる装置であり、コイル巻回に先立ち角線
材を曲げる方法を説明する説明図である。
ステップで用いる装置であり、コイル巻回に先立ち角線
材を曲げる方法を説明する説明図である。
【図14】 図13の曲げ方法に基づく曲げ機構を図9
の巻線装置に適用した場合の概念構成図である。
の巻線装置に適用した場合の概念構成図である。
【図15】 本発明の実施形態の製造方法で用いる分割
ステータコアに用いる絶縁プレート及び絶縁紙の装着を
説明する説明図である。
ステータコアに用いる絶縁プレート及び絶縁紙の装着を
説明する説明図である。
【図16】 本発明の実施形態の製造方法で用いる分割
ステータコアに用いる絶縁プレート及び絶縁紙の装着状
態を説明する説明図である。
ステータコアに用いる絶縁プレート及び絶縁紙の装着状
態を説明する説明図である。
【図17】 本発明の実施形態の製造方法で用いる分割
ステータコアに絶縁プレート及び絶縁紙の装着しコイル
を巻回した状態を説明する説明図である。
ステータコアに絶縁プレート及び絶縁紙の装着しコイル
を巻回した状態を説明する説明図である。
【図18】 本発明の実施形態の製造方法のコイル巻回
ステップの角線材の層間移動巻回を説明するための説明
図である。
ステップの角線材の層間移動巻回を説明するための説明
図である。
【図19】 本発明の実施形態の製造方法のコイル成形
ステップにおける整形手順を説明する説明図である。
ステップにおける整形手順を説明する説明図である。
【図20】 コイル形成ステップで起こりうる電磁鋼板
の配列ずれを説明する説明図である。
の配列ずれを説明する説明図である。
【図21】 本発明の実施形態の製造方法のステータ組
合せステップ及び結線ステップを説明する説明図であ
る。
合せステップ及び結線ステップを説明する説明図であ
る。
【図22】 本発明の実施形態の製造方法の結線ステッ
プを説明する説明図である。
プを説明する説明図である。
【図23】 本発明の実施形態の製造方法のモールドス
テップを説明する説明図である。
テップを説明する説明図である。
10 ホイールインモータ、12 分割ステータピー
ス、12a コイル、14 モールド樹脂、16 アウ
ターロータ。
ス、12a コイル、14 モールド樹脂、16 アウ
ターロータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3D035 DA03 5H615 AA01 BB01 BB14 PP01 PP10 PP14 PP15 QQ02 QQ19 QQ27 SS03 SS04 SS05 SS13 SS15 SS17 SS20 SS44 TT04 TT05 TT26
Claims (12)
- 【請求項1】 ホイールインモータのステータ製造方法
であって、 複数枚の電磁鋼板を圧接しながら当該電磁鋼板同士を溶
接して少なくとも1つのティースを有する分割ステータ
コアを形成する溶接ステップと、 丸線材を角線材に加工しながら前記分割ステータコアに
巻回して分割ステータピースを作成するコイル巻回ステ
ップと、 分割ステータピースのコイルの膨れ上がり部分を両側か
ら均等にプレスして所定形状に整形するコイル成形ステ
ップと、 各分割ステータピースを組み合わせてリング状にするス
テータ組付けステップと、 リング状に組み合わされた各分割ステータピースの関連
するコイル端子を結線する結線ステップと、 リング状に組み合わされた各分割ステータピースをモー
ルド型に納めて形状維持した状態で硬化性樹脂の注入を
行いステータ形状の永久固定を行うモールドステップ
と、 とを含むことを特徴とするホイールインモータのステー
タ製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の方法において、 前記溶接ステップは、 低出力溶接を行った後、同一位置に高出力溶接を行う2
段階溶接であることを特徴とするホイールインモータの
ステータ製造方法。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の方法にお
いて、 前記溶接ステップは、 ポンチプレスで順次打ち抜き形成された電磁鋼板をダイ
内部に所定枚数積層させた後、ポンチをダイ内部に進入
させ、積層された電磁鋼板を所定圧力で圧接した状態で
溶接を行うことを特徴とするホイールインモータのステ
ータ製造方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の方法において、 前記コイル巻回ステップは、 小径部と大径部を有する2枚の段付きローラの小径部同
士を半径方向に対面させ大径部同士を半径と直交する方
向に対面させて形成する断面略矩形空間に丸線材を通し
て加工される角線材を前記分割ステータコアに巻回する
ことを特徴とするホイールインモータのステータ製造方
法。 - 【請求項5】 請求項4記載の方法において、 成形された角線材をさらに、 少なくとも一方の段付きローラの小径部がテーパを有す
る段付きローラで形成される扁平断面形状空間を通して
加工された角線材を前記分割ステータコアに巻回するこ
とを特徴とするホイールインモータのステータ製造方
法。 - 【請求項6】 請求項1記載の方法において、 前記コイル巻線ステップは、 周面が互いに直交可能に配置される互いに接離可能な4
枚のローラで形成される断面略矩形空間に丸線材を通し
て加工された角線材を前記分割ステータコアに巻回する
ことを特徴とするホイールインモータのステータ製造方
法。 - 【請求項7】 請求項6記載の方法において、 前記4枚のローラのうち少なくとも1枚を傾け、4枚の
ローラで形成される扁平断面形状空間を通して加工され
た角線材を前記分割ステータコアに巻回することを特徴
とするホイールインモータのステータ製造方法。 - 【請求項8】 請求項1記載の方法において、 前記コイル巻回ステップは、 前記角線材を前記分割ステータコアに巻回する時に、当
該分割ステータコアの角部分に対応する前記角線材部分
を予め前記角部分の形状に合わせて屈曲させることを特
徴とするホイールインモータのステータ製造方法。 - 【請求項9】 請求項1記載の方法において、 前記コイル巻回ステップは、 前記角線材を第n層から第n+1層に重ね巻回する時
に、第n層上に当接し第n層の巻回方向に対して斜めに
横切るガイドに沿って前記角線材を巻回しながら巻回位
置の移動を行うことを特徴とするホイールインモータの
ステータ製造方法。 - 【請求項10】 請求項1記載の方法において、 前記コイル成形ステップは、 積層した電磁鋼板を両側から支持ブロックで支持して積
層配列を維持しながら分割ステータピースをプレスして
所定形状に整形することを特徴とするホイールインモー
タのステータ製造方法。 - 【請求項11】 請求項1記載の方法において、 前記結線ステップは、 コイルの端部同士をコイル巻回面から立ち上げた状態で
圧着した後、巻回コイルの空スペースに圧着部分を挿入
することを特徴とするホイールインモータのステータ製
造方法。 - 【請求項12】 請求項1記載の方法において、 前記モールドステップは、 分離可能な複数の型ピースを組み合わせたモールド型を
用い、当該モールド型からの樹脂硬化後のステータ抜き
取りは、型ピースにボルトをねじ込んだときのステータ
に対するボルトの付勢力によって行うことを特徴とする
ホイールインモータのステータ製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10210117A JP2000050583A (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | ホイールインモータのステータ製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10210117A JP2000050583A (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | ホイールインモータのステータ製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000050583A true JP2000050583A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16584088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10210117A Withdrawn JP2000050583A (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | ホイールインモータのステータ製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000050583A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006114890A1 (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | アウタロータ型モータのステータ |
JP2008278681A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ステータ及びその製造方法 |
CN102723792A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-10-10 | 多摩川精密电机(苏州)有限公司 | 定子铁芯 |
KR101416627B1 (ko) * | 2012-10-31 | 2014-07-08 | 한국전기연구원 | 고속 및 초고속 전기기기의 고정자 코어 제조용 지그장치와, 이를 이용한 고정자 코어 제조 방법 |
JP2020036485A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | 吉川精密株式会社 | 積層部品の製造装置 |
CN112713733A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-27 | 青岛成信马达有限公司 | 一种新型电机定子线圈的卧式整形机 |
JP2022103583A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 石田 二彦 | モーターのコア構造 |
-
1998
- 1998-07-24 JP JP10210117A patent/JP2000050583A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006114890A1 (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | アウタロータ型モータのステータ |
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JP7157316B2 (ja) | 2018-08-31 | 2022-10-20 | 吉川工業ファインテック株式会社 | 積層部品の製造装置 |
CN112713733A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-27 | 青岛成信马达有限公司 | 一种新型电机定子线圈的卧式整形机 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040122 |