JP2011250595A - Stator manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルの損傷を防止し、コイルに過度な応力をかけることなくスロットにコイルを挿入することができるステータの製造方法を提供する。
【解決手段】第１スロット挿入部５３を第１スロット４３ａに挿入する第１挿入工程と、アウターガイド１５０の曲面１５１を連結コア４１ａの外周面４１ｂに当接させ、連結コア４１ａを一方側から円環状に変形させつつ、第２スロット挿入部５４を第２スロット４３ｂに挿入する第２挿入工程と、第２挿入工程の後に、アウターガイド１５０の曲面１５１を連結コア４１ａの外周面４１ｂから退避させるアウターガイド退避工程と、を有しており、第１挿入工程、第２挿入工程、アウターガイド退避工程を順に繰り返し行って、コイル２０の第１スロット挿入部５３を第１スロット４３ａに、第２スロット挿入部５４を第２スロット４３ｂに挿入することを特徴とする。
【選択図】図１９A method of manufacturing a stator is provided that prevents damage to the coil and allows the coil to be inserted into a slot without applying excessive stress to the coil.
A first insertion step of inserting a first slot insertion portion 53 into a first slot 43a, and a curved surface 151 of an outer guide 150 are brought into contact with an outer peripheral surface 41b of the connecting core 41a so that the connecting core 41a is moved from one side. A second insertion step of inserting the second slot insertion portion 54 into the second slot 43b while being deformed into an annular shape, and the curved surface 151 of the outer guide 150 is retracted from the outer peripheral surface 41b of the connecting core 41a after the second insertion step. An outer guide retracting step to be performed, and the first insertion step, the second insertion step, and the outer guide retracting step are repeatedly performed in order, and the first slot insertion portion 53 of the coil 20 is inserted into the first slot 43a. The two-slot insertion part 54 is inserted into the second slot 43b.
[Selection] Figure 19
Description
この発明は、ステータの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a stator manufacturing method.
インナーロータ型のモータは、円環状のステータの内側に形成された空間にロータが配置され、ロータがステータに対して回転可能に構成されたものである。また、ステータを構成するステータコアの隣接するティース間に形成されるスロットには、コイルが巻き回される。コイルの巻き回し方法としては分布巻や集中巻などが知られている。一般的に、コイルを分布巻で巻き回す方が高トルク密度を維持し易い。したがって、高トルクが必要なモータにおいては分布巻を採用することが多い。 An inner rotor type motor is configured such that a rotor is disposed in a space formed inside an annular stator, and the rotor is rotatable with respect to the stator. A coil is wound around a slot formed between adjacent teeth of a stator core constituting the stator. Distributed winding and concentrated winding are known as winding methods of the coil. Generally, it is easier to maintain a high torque density by winding a coil with distributed winding. Therefore, distributed winding is often employed in motors that require high torque.
分布巻は集中巻とは異なり、所定距離離れたスロット間を架け渡すようにコイルが巻き回される。このため、コイルの巻き回し方法が複雑化し、生産効率が低下していた。そこで、例えば特許文献１では、巻線加工治具により導線を円環状に巻き回して巻線（本願のコイルに相当）を形成する工程と、巻線を巻線加工治具から取り外し、帯状に配置された複数の固定子コア片（本願の分割コアに相当）において隣接する固定子コア片の間に形成されるスロット部に挿入する工程と、帯状の固定子コア片を円環状に変形して固定子（本願のステータコアに相当）を形成する工程と、を備えたステータの製造方法が提案されている。 In the distributed winding, unlike the concentrated winding, the coil is wound so as to span between slots separated by a predetermined distance. For this reason, the coil winding method is complicated, and the production efficiency is lowered. Therefore, for example, in Patent Document 1, a step of forming a winding (corresponding to the coil of the present application) by winding a conducting wire in an annular shape with a winding processing jig, and removing the winding from the winding processing jig to form a belt shape. Inserting a plurality of arranged stator core pieces (corresponding to the split cores of the present application) into slots formed between adjacent stator core pieces, and deforming the belt-like stator core pieces into an annular shape And a step of forming a stator (corresponding to the stator core of the present application).
しかし、特許文献１では、固定子コア片を円環状に形成する際に、スロット部の側部を構成する固定子コア片のティース部の壁面でコイルを圧縮している。このとき、ティース部の壁面でコイルを損傷するおそれがある。また、コイルを圧縮すると、コイルに過度な応力がかかるおそれがある。これにより、固定子の軸方向に配置されたコイルエンド部が変形して各相間のコイルが干渉するおそれがある。 However, in patent document 1, when forming a stator core piece in an annular | circular shape, the coil is compressed with the wall surface of the teeth part of the stator core piece which comprises the side part of a slot part. At this time, the coil may be damaged by the wall surface of the tooth portion. Further, when the coil is compressed, there is a possibility that excessive stress is applied to the coil. Thereby, there exists a possibility that the coil end part arrange | positioned at the axial direction of a stator may deform | transform and the coil between each phase may interfere.
そこで本発明は、コイルの損傷を防止し、コイルに過度な応力をかけることなくスロットにコイルを挿入することができるステータの製造方法の提供を課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a stator that prevents damage to the coil and allows the coil to be inserted into the slot without applying excessive stress to the coil.
上記の課題を解決するため、本発明のステータ（例えば、実施形態におけるステータ２１）の製造方法は、ティース（例えば、実施形態におけるティース４２）およびヨーク（例えば、実施形態におけるヨーク４６）が形成された分割コア（例えば、実施形態における分割コア４５）と、前記分割コアが複数連結された連結コア（例えば、実施形態における連結コア４１ａ）により円環状に形成されたステータコア（例えば、実施形態におけるステータコア４１）と、隣接する前記分割コアの前記ティース間に形成されるスロット（例えば、実施形態におけるスロット４３）と、第１の前記スロット（例えば、実施形態における第１スロット４３ａ）に挿入される第１スロット挿入部（例えば、実施形態における第１スロット挿入部５３）および第２の前記スロット（例えば、実施形態における第２スロット４３ｂ）に挿入される第２スロット挿入部（例えば、実施形態における第２スロット挿入部５４）からなる一対のスロット挿入部と、前記各スロット挿入部を前記ステータコアの中心軸の軸方向の両端面において接続する一対のコイルエンド部（例えば、実施形態におけるコイルエンド部５５，５６）と、を有するコイル（例えば、実施形態におけるコイル２０）と、を備えたステータの製造方法であって、前記コイルの前記一対のスロット挿入部は、円環状の前記ステータコアが形成された際に、前記軸方向から見て、前記中心軸の周りにおける前記第１スロットと前記第２スロットとの間のスロット角度（例えば、実施形態におけるスロット角度α）と略同一の角度で、前記ステータコアの径方向に沿って形成されており、前記連結コアを帯状に展開した状態で、前記第１スロット挿入部を前記第１スロットに挿入する第１挿入工程（例えば、本実施形態における第１挿入工程Ｓ３０）と、前記連結コアを円環状に変形させる略円弧状の曲面（例えば、本実施形態における曲面１５１）を有し前記連結コアの長手方向に移動可能なアウターガイド（例えば、本実施形態におけるアウターガイド１５０）を使用し、前記アウターガイドの前記曲面を前記連結コアの外周面（例えば、本実施形態における外周面４１ｂ）に当接させ、前記アウターガイドを前記長手方向の一方側から他方側に移動させて、前記連結コアを前記一方側から円環状に変形させつつ、前記第２スロット挿入部を前記第１スロットよりも前記他方側にある前記第２スロットに挿入する第２挿入工程（例えば、本実施形態における第２挿入工程Ｓ４０）と、前記第２挿入工程の後に、前記アウターガイドの前記曲面を前記連結コアの外周面から退避させるアウターガイド退避工程（例えば、本実施形態におけるアウターガイド退避工程Ｓ５０）と、を有しており、前記第１挿入工程、前記第２挿入工程、前記アウターガイド退避工程を順に繰り返し行って、前記コイルの前記第１スロット挿入部を前記第１スロットに、前記第２スロット挿入部を前記第２スロットに挿入することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a method for manufacturing a stator (for example, the
本発明によれば、第１挿入工程、第２挿入工程、アウターガイド退避工程を順に繰り返し行っている。ここで、アウターガイド退避工程では、アウターガイドの曲面は連結コアの外周面から退避する。これにより、その後の第１挿入工程でコイルの第１スロット挿入部を第１スロットに挿入する時、連結コアがアウターガイドにより押え付けられることなく第１スロットを容易に広げることができる。したがって、第１スロットの開口が広い状態で第１挿入工程を行うことができるので、コイルを損傷することなく、コイルの第１スロット挿入部を第１スロットに挿入することができる。また、第２挿入工程では、連結コアを一方側から円環状に変形させつつ第２スロット挿入部をスロットに挿入している。ここで、コイルの一対のスロット挿入部は、円環状のステータコアが形成された際に、軸方向から見て、中心軸と第１スロットと第２スロットとで形成されるスロット角度と略同一の角度で、前記ステータコアの径方向に沿って形成されている。したがって、連結コアの円環化に伴って自動的に、第２スロット挿入部を第２スロットに挿入することができる。さらに、連結コアを円環状に変形させても、コイルに過度な応力がかかることがない。したがって、コイルに過度な応力をかけることなく、スロットにコイルを容易に挿入することができる。 According to the present invention, the first insertion step, the second insertion step, and the outer guide retracting step are sequentially repeated. Here, in the outer guide retracting step, the curved surface of the outer guide retracts from the outer peripheral surface of the connecting core. Thus, when the first slot insertion portion of the coil is inserted into the first slot in the subsequent first insertion step, the first slot can be easily widened without the connecting core being pressed by the outer guide. Therefore, since the first insertion step can be performed in a state where the opening of the first slot is wide, the first slot insertion portion of the coil can be inserted into the first slot without damaging the coil. In the second insertion step, the second slot insertion portion is inserted into the slot while the connecting core is deformed in an annular shape from one side. Here, when the annular stator core is formed, the pair of slot insertion portions of the coil are substantially the same as the slot angle formed by the central axis, the first slot, and the second slot when viewed from the axial direction. An angle is formed along the radial direction of the stator core. Therefore, the second slot insertion portion can be automatically inserted into the second slot as the connecting core is circularized. Furthermore, even if the connecting core is deformed into an annular shape, excessive stress is not applied to the coil. Therefore, the coil can be easily inserted into the slot without applying excessive stress to the coil.
また、前記第１挿入工程は、前記第１スロット挿入部を前記スロット内に挿入するガード部材（例えば、本実施形態におけるガード部材１６２，１６３）および前記ガード部材を前記スロット内に案内するガイド部材（例えば、本実施形態におけるガイド部材１６１）を用いて行い、前記ガード部材は、少なくとも前記ステータコアの周方向における前記第１スロット挿入部の両側面（例えば、本実施形態における第１スロット挿入部のθ側面５３ａ，５３ｂ）を狭持して覆い、前記ガイド部材は、前記径方向の内側から外側に向かって前記周方向における幅が広くなるように傾斜するテーパ面（例えば、本実施形態におけるテーパ面１６８，１６９）を有し、かつ前記径方向の外側の底面の前記周方向における幅が、前記ティースの先端（例えば、本実施形態におけるティースの先端４２ａ）の前記周方向におけるティース先端幅と略同一か前記ティース先端幅より広い幅で形成されており、前記第１挿入工程は、前記第１スロットの両側に配置された前記ティースの先端に、一対の前記ガイド部材を装着するガイド部材装着工程（例えば、実施形態におけるガイド部材装着工程Ｓ３１）と、前記ガード部材で前記第１スロット挿入部を狭持する第１スロット挿入部狭持工程（例えば、実施形態における第１スロット挿入部狭持工程Ｓ３３）と、前記ガード部材で前記第１スロット挿入部を狭持しつつ、前記ガード部材を前記一対のガイド部材の前記テーパ面に押付けて前記第１スロットを拡開し、前記第１スロット挿入部を前記第１スロットに挿入する拡開挿入工程（例えば、実施形態における拡開挿入工程Ｓ３５）と、前記第１スロット挿入部の前記径方向の内側の端面を押えることで、前記第１スロット挿入部の前記径方向の外側の端面を前記スロットの底面に押付けつつ、前記ガード部材を前記第１スロットから抜き出す抜き出し工程（例えば、実施形態における抜き出し工程Ｓ３７）と、を有することが望ましい。
本発明によれば、ガード部材で第１スロット挿入部の両側面を覆っているので、第１挿入工程で確実にコイルの損傷を防止し、コイルの第１スロット挿入部を第１スロットに挿入することができる。また、径方向の内側から外側に向かって、幅が広くなるように傾斜するテーパ面を有したガイド部材を、第１スロットの両側に配置されたティースの先端に装着している。これにより、ガード部材を一対のガイド部材のテーパ面に押付けるだけで、ガード部材により一対のガイド部材の間隔を広げことができるので、一対のガイド部材が装着された第１スロットを容易に拡開することができる。したがって、スロットの開口が狭い場合でも容易にスロットを拡開してコイルを挿入することができる。
The first insertion step includes a guard member for inserting the first slot insertion portion into the slot (for example,
According to the present invention, since both sides of the first slot insertion portion are covered with the guard member, the coil is surely prevented from being damaged in the first insertion step, and the first slot insertion portion of the coil is inserted into the first slot. can do. Further, a guide member having a tapered surface inclined so as to increase in width from the inner side to the outer side in the radial direction is attached to the tips of the teeth disposed on both sides of the first slot. As a result, the gap between the pair of guide members can be widened by the guard member simply by pressing the guard members against the tapered surfaces of the pair of guide members, so that the first slot in which the pair of guide members are mounted can be easily expanded. Can be opened. Therefore, even when the opening of the slot is narrow, the coil can be easily expanded and the coil can be inserted.
また、前記第２挿入工程は、前記第２スロットの前記一方側における前記ティースの先端に、前記ガイド部材を装着して行うことが望ましい。
第１挿入工程の終了後、第２スロット挿入部は、第２スロットの一方側に隣接するスロットに配置されている。その後、第２挿入工程でアウターガイドを長手方向の一方側から他方側に移動させて連結コアを円環状に変形させることで、第２スロット挿入部は第２スロットに向けて移動する。ここで、本発明では、第２スロットの一方側におけるティースの先端にガイド部材を装着している。これにより、第２スロット挿入部は、ガイド部材の前記一方側のテーパ面に沿って移動してガイド部材の頂部を乗り越えた後、さらにガイド部材の前記他方側のテーパ面に沿って第２スロットに向かって移動する。その後、第２スロット挿入部は、自重により自動的に第２スロットに挿入される。したがって、容易に第２スロット挿入部を第２スロットに挿入することができる。
In addition, it is preferable that the second insertion step is performed by attaching the guide member to the tip of the tooth on the one side of the second slot.
After the first insertion step, the second slot insertion portion is disposed in a slot adjacent to one side of the second slot. Thereafter, in the second insertion step, the second slot insertion portion moves toward the second slot by moving the outer guide from one side in the longitudinal direction to the other side and deforming the connecting core into an annular shape. Here, in the present invention, a guide member is attached to the tip of the tooth on one side of the second slot. As a result, the second slot insertion portion moves along the taper surface on the one side of the guide member to get over the top of the guide member, and then further moves along the taper surface on the other side of the guide member. Move towards. Thereafter, the second slot insertion portion is automatically inserted into the second slot by its own weight. Therefore, the second slot insertion portion can be easily inserted into the second slot.
また、前記第２挿入工程は、前記第２スロットを形成している隣接する前記分割コアを前記径方向の内側に持ち上げて行うことが望ましい。
本発明によれば、分割コアを径方向の内側に持ち上げることにより、第２スロットの開口を広げることができる。これにより、第２スロット挿入工程で、コイルの第２スロット挿入部を第２スロットに挿入する際に、コイルが損傷するのをさらに防止することができる。
The second insertion step is preferably performed by lifting the adjacent divided cores forming the second slot inward in the radial direction.
According to the present invention, the opening of the second slot can be widened by lifting the split core inward in the radial direction. Thereby, it is possible to further prevent the coil from being damaged when the second slot insertion portion of the coil is inserted into the second slot in the second slot insertion step.
本発明によれば、第１挿入工程、第２挿入工程、アウターガイド退避工程を順に繰り返し行っている。ここで、アウターガイド退避工程では、アウターガイドの曲面は連結コアの外周面から退避する。これにより、その後の第１挿入工程でコイルの第１スロット挿入部を第１スロットに挿入する時、連結コアがアウターガイドにより押え付けられることなく第１スロットを容易に広げることができる。したがって、第１スロットの開口が広い状態で第１挿入工程を行うことができるので、コイルを損傷することなく、コイルの第１スロット挿入部を第１スロットに挿入することができる。また、第２挿入工程では、連結コアを一方側から円環状に変形させつつ第２スロット挿入部をスロットに挿入している。ここで、コイルの一対のスロット挿入部は、円環状のステータコアが形成された際に、軸方向から見て、前記中心軸の周りにおける前記第１スロットと前記第２スロットとの間のスロット角度と略同一の角度で、前記ステータコアの径方向に沿って形成されている。したがって、連結コアの円環化に伴って自動的に、第２スロット挿入部を第２スロットに挿入することができる。さらに、連結コアを円環状に変形させても、コイルに過度な応力がかかることがない。したがって、コイルに過度な応力をかけることなく、スロットにコイルを容易に挿入することができる。 According to the present invention, the first insertion step, the second insertion step, and the outer guide retracting step are sequentially repeated. Here, in the outer guide retracting step, the curved surface of the outer guide retracts from the outer peripheral surface of the connecting core. Thus, when the first slot insertion portion of the coil is inserted into the first slot in the subsequent first insertion step, the first slot can be easily widened without the connecting core being pressed by the outer guide. Therefore, since the first insertion step can be performed in a state where the opening of the first slot is wide, the first slot insertion portion of the coil can be inserted into the first slot without damaging the coil. In the second insertion step, the second slot insertion portion is inserted into the slot while the connecting core is deformed in an annular shape from one side. Here, when the annular stator core is formed, the pair of slot insertion portions of the coil has a slot angle between the first slot and the second slot around the central axis when viewed from the axial direction. Are formed along the radial direction of the stator core at substantially the same angle. Therefore, the second slot insertion portion can be automatically inserted into the second slot as the connecting core is circularized. Furthermore, even if the connecting core is deformed into an annular shape, excessive stress is not applied to the coil. Therefore, the coil can be easily inserted into the slot without applying excessive stress to the coil.
（モータ）
以下に、本発明の実施形態のモータにつき図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される車両用モータユニットを用いて説明する。
図１は本実施形態のモータユニットの概略構成断面図である。なお、以下の説明ではモータの径方向をＲ方向、モータの軸方向をＺ方向、モータの周方向をθ方向とし、必要に応じて、これらＲ、Ｚおよびθの円筒座標系を使用して説明する。なお、Ｚ方向の一方側を＋Ｚ側とし、他方側を−Ｚ側とする。Ｒ方向の外周側を＋Ｒ側とし、内周側を−Ｒ側とする。また、＋Ｚ側から見て時計回り方向を＋θ側とし、反時計周り方向を−θ側とする。
(motor)
Hereinafter, a motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, description will be made using a vehicle motor unit mounted on a vehicle.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a motor unit according to this embodiment. In the following description, the radial direction of the motor is the R direction, the axial direction of the motor is the Z direction, and the circumferential direction of the motor is the θ direction. If necessary, a cylindrical coordinate system of these R, Z, and θ is used. explain. One side in the Z direction is the + Z side, and the other side is the -Z side. The outer peripheral side in the R direction is the + R side, and the inner peripheral side is the -R side. Further, the clockwise direction when viewed from the + Z side is the + θ side, and the counterclockwise direction is the −θ side.
図１に示すように、モータユニット１０は、ステータ２１およびロータ２２を備えたモータ２３を収容するモータハウジング１１と、モータハウジング１１の＋Ｚ側に締結され、モータ２３の回転センサ２５を収容するセンサハウジング１３と、モータハウジング１１の−Ｚ側に締結され、モータ２３の出力軸２４からの動力を伝達する動力伝達部（不図示）を収容するミッションハウジング１２と、を備えている。なお、モータハウジング１１の内部はモータ室３６となっており、ミッションハウジング１２の内部はミッション室３７となっており、センサハウジング１３の内部はセンサ室３８となっている。
As shown in FIG. 1, the
（モータハウジング）
モータハウジング１１は、アルミ等からなる部材であり、ダイキャスト等により成型される。モータハウジング１１は、モータ２３全体を覆うような略円筒形状で形成されている。
モータハウジング１１の−Ｚ側には、モータ２３の出力軸２４の一端を回転可能に支持するベアリング２６が設けられており、モータハウジング１１の＋Ｚ側には、モータ２３の出力軸２４の他端を回転可能に支持するベアリング２７が設けられている。また、モータハウジング１１の壁部３１、ミッションハウジング１２の壁部３２およびセンサハウジング１３の壁部３３には、互いに連通するブリーザ通路３５がそれぞれ形成されている。さらに、モータハウジング１１の壁部３１内には、モータ２３を冷却するためのウォータジャケット４０がモータ２３のステータ２１を全周覆うように設けられている。
(Motor housing)
The
A bearing 26 for rotatably supporting one end of the
（ロータ）
図１に示すように、出力軸２４の外周面にはロータ２２が取り付けられている。ロータ２２は、略円盤状の電磁鋼板等の磁性板からなる部材であり、プレスにより成型された磁性板を複数積層することにより形成される。このとき、各磁性板を重ねてカシメることにより、各磁性板には凸部（ダボ）が形成される。このダボにより各磁性板を連結して積層固定することができる。なお、各磁性板を接着することにより積層してもよい。
ロータ２２は、出力軸２４を挿通させるための貫通孔を備えており、例えば圧入により出力軸２４に固定される。ロータ２２が軸中心に回転することにより、出力軸２４も同時に軸中心に回転可能となっている。
(Rotor)
As shown in FIG. 1, a
The
（ステータ）
図２はステータ２１を＋Ｚ方向から見た平面図である。
図３はステータ２１の斜視図である。
図２および図３に示すように、本実施形態のステータ２１は、分割コア４５が複数連結されて円環状に形成されたステータコア４１と、隣接する分割コア４５のティース４２間に形成されるスロット４３と、スロット４３に挿入されたコイル２０と、を備えている。
(Stator)
FIG. 2 is a plan view of the
FIG. 3 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
（ステータコア）
図４はステータコア４１を＋Ｚ方向から見た平面図である。
図４に示すように、ステータコア４１は、複数の分割コア４５が円環状に連結されて構成されている。ステータコア４１は、円環の外周を構成するヨーク４６と、ヨーク４６から円環の中心に向かって突出させて形成されたティース４２と、を備えている。また、隣り合うティース４２，４２の間には、スロット４３が形成されている。
(Stator core)
FIG. 4 is a plan view of the
As shown in FIG. 4, the
図５は分割コア４５をＺ方向から見た平面図である。
分割コア４５は、電磁鋼板等からなる分割コア片４７を積層して構成されており、プレス成型により分割コア片４７が形成される。図５に示すように、分割コア４５には、ヨーク４６およびティース４２が、Ｚ方向から見て略Ｌ字状になるように直交して配置されている。ステータコア４１（図４参照）を分割コア４５で形成することにより、円環状のステータコア４１をプレス成型する場合と比較して、良好な材料歩留まりで分割コア４５をプレス成型することができる。分割コア４５は、前述のロータ２２と同様に、各分割コア片４７をカシメて積層固定することにより形成される。
ヨーク４６の＋θ側面５０には、凸部５１が形成されている。また、ヨーク４６の−θ側面４８には、凹部４９が形成されている。凸部５１と凹部４９とは、分割コア４５を円環状または帯状に連結したときに嵌合するように構成されている。
FIG. 5 is a plan view of the
The
A
（コイル）
図６はコイル２０の斜視図である。
図７は、図６のＡ−Ａ線における断面図である。
図６および図７に示すように、コイル２０は、導線５２が複数回巻き回されて形成されるリング状の部材である。なお、図６では導線５２の両端の図示が省略されているが、導線５２の両端は一方が中性点バスリング（不図示）に接続され、他方が３相配電バスリング（不図示）に接続されるように構成されている。
(coil)
FIG. 6 is a perspective view of the
7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the
図６および図７に示すように、コイル２０は、Ｚ方向に沿って延在する第１スロット挿入部５３と第２スロット挿入部５４とを有している。第１スロット挿入部５３および第２スロット挿入部５４は、Ｚ方向から見て、＋Ｒ側から−Ｒ側に向かって、間隔が狭くなるように傾斜して形成されている。図７に示すように、第１スロット挿入部５３および第２スロット挿入部５４は、傾斜角βで傾斜している。傾斜角βは、図２に示すスロット角度αと略同一の角度である。ここで、スロット角度αとは、中心軸Ｏの周りにおける、第１スロット挿入部５３が挿入される第１スロット４３ａと、第２スロット挿入部５４が挿入される第２スロット４３ｂとの間の角度のことをいう。このように、第１スロット挿入部５３および第２スロット挿入部５４は、スロット角度αと略同一の傾斜角βで傾斜して形成されている。したがって、後述のように、第１スロット挿入部５３を第１スロット４３ａに挿入した後、連結コア（図１０参照）を円環状に変形させつつ第２スロット挿入部５４を第２スロット４３ｂにコイル２０を挿入しても、コイル２０に過度な応力がかかることがない。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
図６および図７に示すように、コイル２０は、各スロット挿入部５３，５４の両端からθ方向に沿って延在する一対のコイルエンド部５５，５６を有している。コイルエンド部５５，５６は＋Ｒ側に湾曲形成されており、Ｚ方向から見て略Ｃ字状に形成されている。
図８はＲ方向から見たステータの説明図である。
一対のコイルエンド部５５，５６には、一対のスロープ部５７，５８が形成されている。図８に示すように本実施形態のスロープ部５７，５８は、第１スロット挿入部５３側から第２スロット挿入部５４側へ向かって、コイルエンド部５５とコイルエンド部５６との間隔が狭くなるように傾斜して形成されている。このように、本実施形態のコイル２０のコイルエンド部５５，５６にはスロープ部５７，５８が形成されているので、隣接する他相のコイル２０のコイルエンド部５５，５６と干渉するのを回避することができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
FIG. 8 is an explanatory view of the stator as viewed from the R direction.
A pair of
なお、図８に示すように、コイル２０は絶縁紙部材８０に覆われている。絶縁紙部材８０は、コイル２０のコイルエンド部５５，５６を覆うコイルエンド絶縁部８０ａと、コイル２０の各スロット挿入部５３，５４を覆うスロット絶縁部８０ｂと、を有している。コイルエンド絶縁部８０ａにより、隣接する各相コイル同士の電気絶縁を確保することができる。また、スロット絶縁部８０ｂにより、ステータコア４１とコイル２０との電気絶縁を確保することができる。
As shown in FIG. 8, the
（ステータの製造方法）
以下に、上述したモータを形成しているステータの製造方法について説明する。
図９はステータの製造工程のフローチャートである。
図９に示すように、本実施形態のステータの製造方法は、コイルを形成するコイル形成工程Ｓ１０と、分割コアを帯状に連結する連結コア形成工程Ｓ２０と、を有している。また、コイルの第１スロット挿入部を所定の第１スロットに挿入する第１挿入工程Ｓ３０と、後述するアウターガイドを用いて連結コアを円環状に変形させつつコイルの第２スロット挿入部を所定の第２スロットに挿入する第２挿入工程Ｓ４０と、アウターガイドを連結コアから退避させるアウターガイド退避工程Ｓ５０と、を有している。なお、コイル形成工程Ｓ１０および連結コア形成工程Ｓ２０は、並行して実施することができる。
(Manufacturing method of stator)
Below, the manufacturing method of the stator which forms the motor mentioned above is demonstrated.
FIG. 9 is a flowchart of the manufacturing process of the stator.
As shown in FIG. 9, the stator manufacturing method of the present embodiment includes a coil forming step S10 for forming a coil and a connecting core forming step S20 for connecting the divided cores in a strip shape. Further, the first slot insertion portion of the coil is inserted into the predetermined first slot, and the second slot insertion portion of the coil is predetermined while deforming the connecting core into an annular shape using an outer guide described later. A second insertion step S40 for inserting into the second slot, and an outer guide withdrawal step S50 for retracting the outer guide from the connecting core. In addition, coil formation process S10 and connection core formation process S20 can be implemented in parallel.
（コイル形成工程Ｓ１０）
コイル形成工程Ｓ１０では、図６および図７に示すように、第１スロット挿入部５３および第２スロット挿入部５４と、一対のコイルエンド部５５，５６とを有するコイル２０を形成する。具体的なコイル２０の製造方法としては、まず、不図示の巻枠に導線５２を所定回数巻き回して、略リング状の導線部材を形成する。これにより、のちにコイル２０が形成されたときに各スロット挿入部５３，５４および各コイルエンド部５５，５６となる部分が形成される。なお、巻枠は樹脂で形成されているのが望ましい。これによりコイルの被覆に傷がつくのを防止することができる。
次に、不図示のコイル成型装置を用いて、導線部材を所定方向に湾曲させ、所定の形状に成型する。本実施形態では、第１スロット挿入部５３および第２スロット挿入部５４は、Ｚ方向から見て、中心軸Ｏの周りにおける第１スロットと第２スロットとの間のスロット角度α（図２参照）と略同一の傾斜角βで傾斜するように形成される。また、コイルエンド部５５，５６は＋Ｒ側に湾曲形成される（図７参照）。本実施形態では、上述のコイル２０を２４個形成する。以上でコイル形成工程Ｓ１０が終了する。なお、コイル２０を形成した後、コイル２０の周面を絶縁紙部材８０（図８参照）で覆う。
(Coil forming step S10)
In coil formation process S10, as shown in Drawing 6 and Drawing 7,
Next, using a coil molding apparatus (not shown), the conductor member is bent in a predetermined direction and molded into a predetermined shape. In the present embodiment, the first
（連結コア形成工程Ｓ２０）
図１０は連結コアの説明図である。以降の説明では、連結コア４１ａの長手方向をＴ方向とし、Ｔ方向の一方側を＋Ｔ側とし、Ｔ方向の他方側を−Ｔ側とし、Ｔ方向を適宜使用して説明する。なお、連結コア４１ａの長手方向はステータコアのθ方向に相当しており、＋Ｔ側は＋θ側に相等し、−Ｔ側は−θ側に相等している。
連結コア形成工程Ｓ２０では、複数の分割コア４５を帯状に連結して連結コア４１ａを形成する。図１０に示すように、ヨーク４６の＋Ｔ側面５０に形成された凸部５１と、ヨーク４６の−Ｔ側面４８に形成された凹部４９とを嵌合している。これにより、分割コア４５を連結して帯状の連結コア４１ａを形成することができる。本実施形態では、４８個の分割コア４５を連結して連結コア４１ａを形成している。以上で連結コア形成工程Ｓ２０が終了する。
(Linked core forming step S20)
FIG. 10 is an explanatory diagram of the connecting core. In the following description, the longitudinal direction of the connecting
In the connection core forming step S20, the plurality of
（第１挿入工程Ｓ３０）
続いて、連結コア４１ａを帯状に展開した状態で、第１スロット挿入部を第１スロットに挿入する第１挿入工程Ｓ３０を行う。本実施形態の第１挿入工程は、第１スロット挿入部をガード部材で挟持してスロット内に挿入する挿入治具と、ガード部材をスロット内に案内するガイド部材とを用いて行われる。
(First insertion step S30)
Subsequently, a first insertion step S30 is performed in which the first slot insertion portion is inserted into the first slot in a state where the connecting
（第１挿入工程Ｓ３０、挿入治具）
図１１は挿入治具１６０の斜視図である。なお、図１１以降の図面では、わかりやすくするためにコイル２０を覆っている絶縁紙部材の図示を省略している。
図１１に示すように、挿入治具１６０は、コイル２０を狭持する一対のガード部材１６２，１６３と、ガード部材１６２，１６３を支持する支持部１６４と、を備えている。
ガード部材１６２，１６３は、樹脂や金属等の薄板により形成されている。本実施形態のガード部材１６２，１６３のθ方向における離間距離は、第１スロット挿入部５３のθ方向における幅と略同一か若干広く形成されている。これにより、ガード部材１６２，１６３間に第１スロット挿入部５３を配置したときに、ガード部材１６２，１６３で第１スロット挿入部５３の導線を損傷することなく、ガード部材で第１スロット挿入部５３を覆うことができる。
(First insertion step S30, insertion jig)
FIG. 11 is a perspective view of the
As shown in FIG. 11, the
The
ガード部材１６２，１６３のＲ方向の長さは、コイル２０の第１スロット挿入部５３のＲ方向の長さよりも若干長く形成されている。また、ガード部材１６２，１６３のＺ方向の長さは、ステータコア４１のティース４２（図３参照）のＺ方向の長さと略同一の長さで形成されている。これにより、ガード部材１６２，１６３で第１スロット挿入部５３のθ側面５３ａ，５３ｂを覆いつつ、第１スロット挿入部５３をガード部材１６２，１６３内に配置することができる。したがって、コイル２０を連結コアのスロットに挿入する際に、第１スロット挿入部５３がティースと接触して導線が損傷するのを防止することができる。
The length of the
また、挿入治具１６０の支持部１６４には、コイル２０をガード部材１６２，１６３の内側から押し出す一対の押出しピン１７１が設けられている。本実施形態の押出しピン１７１は、支持部１６４のＺ方向における両側に設けられている。また、押出しピン１７１は、支持部１６４の頂部１７２から＋Ｒ側に向かって、支持部１６４を貫通する貫通孔（不図示）に配置されている。これにより、押出しピン１７１は、支持部１６４に対して貫通孔に沿ってＲ方向に移動することができる。
また、押出しピン１７１には、各押出しピン１７１の頂部１７３を連結するように、ハンドル１７４が設けられている。また、支持部１６４には開口部１７５が形成されている。そして、ハンドル１７４と開口部１７５とを把持し、ハンドル１７４を支持部１６４に向かって押付けることで、ハンドル１７４に連動して押し出しピン１７１を＋Ｒ側に移動させることができる。これにより、押出しピン１７１の＋Ｒ側端部を、第１スロット挿入部５３の−Ｒ側面に当接させて、コイル２０をガード部材１６２，１６３から押し出すことができる。
In addition, the
The
（第１挿入工程Ｓ３０、ガイド部材）
図１２はガイド部材１６１の斜視図である。
ガイド部材１６１は、鉄等の金属からなるＺ方向に延びた棒状の部材である。ガイド部材１６１は、Ｚ方向から見て、−Ｒ側に頂部１７０を有し、−Ｒ側から＋Ｒ側に向かって、θ方向における幅が広くなるように傾斜する第１テーパ面１６８および第２テーパ面１６９を有している。本実施形態では、第１テーパ面１６８および第２テーパ面１６９は、略円弧形状に形成されており、頂部１７０を挟んで対称形状に形成されている。また、ガイド部材１６１の底面１６５におけるθ方向の両側には、Ｚ方向に延在し＋Ｒ側に突出した一対のガイドリブ１６７が形成されている。一対のガイドリブ１６７のθ方向における離間距離は、ティース４２の先端４２ａ（図３参照）のθ方向におけるティース先端幅と略同一の寸法となっている。したがって、ガイド部材１６１の底面１６５のθ方向の幅は、ティース４２の先端４２ａのθ方向におけるティース先端幅よりも、一対のガイドリブ１６７のθ方向における幅の分だけ広く形成されている。ガイドリブ１６７を備えているので、後述する拡開挿入工程でガード部材１６２，１６３の先端をテーパ面１６８，１６９に沿わせて押付けたとき、ガイド部材１６１がティースの先端でθ方向にずれるのを抑制することができる。また、各テーパ面１６８，１６９の表面およびガイドリブ１６７の表面は連続して形成されている。したがって、後述の拡開挿入工程で、ガード部材１６２，１６３の先端がティース４２に引っ掛かるのを抑制することができる。さらに、本実施形態のガイド部材１６１の底面１６５には磁石１６６が配置されている。これにより、ティースの先端にガイド部材１６１を容易に着脱することができる。
(First insertion step S30, guide member)
FIG. 12 is a perspective view of the
The
本実施形態の第１挿入工程Ｓ３０は、上述したガード部材およびガイド部材を用いて行われる。本実施形態の第１挿入工程Ｓ３０は、ティースの先端にガイド部材を装着するガイド部材装着工程Ｓ３１と、挿入治具のガード部材で第１スロット挿入部を狭持する第１スロット挿入部狭持工程Ｓ３３と、ガード部材をガイド部材のテーパ面に押付けて第１スロットを拡開し、前記第１スロット挿入部を前記第１スロットに挿入する拡開挿入工程Ｓ３５と、第１スロット挿入部の狭持を開放する抜き出し工程Ｓ３７と、を有している。 1st insertion process S30 of this embodiment is performed using the guard member and guide member which were mentioned above. In the first insertion step S30 of the present embodiment, the guide member mounting step S31 for mounting the guide member on the tip of the tooth, and the first slot insertion portion sandwiching the first slot insertion portion by the guard member of the insertion jig. Step S33, an expansion insertion step S35 in which the guard member is pressed against the tapered surface of the guide member to expand the first slot, and the first slot insertion portion is inserted into the first slot, and the first slot insertion portion And an extraction step S37 for releasing the holding.
（第１挿入工程Ｓ３０、ガイド部材装着工程Ｓ３１）
図１３はガイド部材装着工程Ｓ３１の説明図である。
第１挿入工程Ｓ３０では、ティースの先端にガイド部材を装着するガイド部材装着工程Ｓ３１を行う。具体的には、図１３に示すように、複数のスロット４３のうち、第１スロット挿入部が挿入される第１スロット４３ａの両側に配置されたティース４２の先端４２ａに、ガイド部材１６１の底面１６５を当接させて載置する。前述のとおり、ガイド部材１６１の底面１６５には磁石１６６（図１２参照）が配置されているので、ティース４２の先端４２ａにガイド部材１６１を簡単に装着することができる。また、ティース４２の先端４２ａのＴ方向における両端にガイドリブ１６７が配置されるように、ガイド部材１６１を載置している。これにより、後述する拡開挿入工程Ｓ３５で、ガイド部材１６１がＴ方向にずれるのを抑制することができる。
(First insertion step S30, guide member mounting step S31)
FIG. 13 is an explanatory diagram of the guide member mounting step S31.
In 1st insertion process S30, guide member mounting process S31 which mounts a guide member on the tip of teeth is performed. Specifically, as shown in FIG. 13, among the plurality of
（第１挿入工程Ｓ３０、第１スロット挿入部狭持工程Ｓ３３）
次に、図１１に戻り、挿入治具１６０のガード部材１６２，１６３で、第１スロット挿入部５３を狭持する第１スロット挿入部狭持工程Ｓ３３を行う。前述のとおり、ガード部材１６２，１６３のθ方向における離間距離は、第１スロット挿入部５３のθ方向における幅よりも若干狭く形成されている。したがって、ガード部材１６２，１６３を第１スロット挿入部５３のθ方向の側面５３ａ，５３ｂに当接させることにより、第１スロット挿入部５３を挟むように支持することができる。
(First insertion step S30, first slot insertion portion holding step S33)
Next, returning to FIG. 11, the first slot insertion portion holding step S <b> 33 for holding the first
（第１挿入工程Ｓ３０、拡開挿入工程Ｓ３５）
図１４は拡開挿入工程Ｓ３５の説明図である。
続いて、図１４に示すように、ガード部材１６２，１６３をガイド部材１６１のテーパ面１６８，１６９に押付けて第１スロット４３ａを拡開し、第１スロット挿入部５３を第１スロット４３ａに挿入する拡開挿入工程Ｓ３５を行う。なお、拡開挿入工程Ｓ３５は、後述するアウターガイド１５０を連結コア４５に当接させない状態で行われる。
具体的には、複数のスロットのうち、両側のティース４２の先端４２ａにガイド部材１６１が装着された第１スロット４３ａに向かって、コイル２０の第１スロット挿入部５３を狭持した状態で、ガード部材１６２，１６３ごとコイル２０の第１スロット挿入部５３を移動させる。このとき、＋θ側のガード部材１６２の先端１６２ａを、＋θ側のガイド部材１６１の−θ側に配置された第１テーパ面１６８に押付ける。また、−θ側のガード部材１６３の先端１６３ａを、−θ側のガイド部材１６１の+θ側に配置された第２テーパ面１６９に押付ける。ここで、図１４に示すように、＋θ側のガード部材１６２の先端１６２ａは第１テーパ面１６８を押付け、＋θ側のガイド部材１６１を＋θ側に押し広げる。また、−θ側のガード部材１６３の先端１６３ａは、第２テーパ面１６９を押付け、−θ側のガイド部材１６１を−θ側に押し広げる。この状態で、ガード部材１６２，１６３ごと、コイル２０の第１スロット挿入部５３を第１スロット４３ａ内に移動する。これにより、第１スロット４３ａをガード部材１６２，１６３の先端１６２ａ，１６３ａで拡開しつつ、コイル２０の第１スロット挿入部５３を第１スロット４３ａに挿入することができる。
(First insertion step S30, expansion insertion step S35)
FIG. 14 is an explanatory diagram of the expansion insertion step S35.
Subsequently, as shown in FIG. 14, the
Specifically, among the plurality of slots, in a state where the first
（第１挿入工程Ｓ３０、抜き出し工程Ｓ３７）
図１５は抜き出し工程Ｓ３７の説明図である。
図１５に示すように、抜き出し工程Ｓ３７では、ガード部材１６２，１６３の内部から第１スロット挿入部５３を押出し、ガード部材１６２，１６３を第１スロット４３ａから抜き出す。具体的には、挿入治具１６０のハンドル１７４を＋Ｒ側に移動させる。そして、ハンドル１７４に連動する押し出しピン１７１の先端で、第１スロット挿入部５３の−Ｒ側面５３ｃを押付けつつ、第１スロット挿入部５３の＋Ｒ側面５３ｄを、第１スロット４３ａの底部４３ｃに当接させる。続いて、さらにハンドル１７４を＋Ｒ側に移動させて、ガード部材１６２，１６３から第１スロット挿入部５３を押し出しつつ、支持部１６４を−Ｒ側に移動させる。これにより、第１スロット４３ａの内部に第１スロット挿入部５３を残して、第１スロット４３ａからガード部材１６２，１６３を抜き出すことができる。以上の操作により、コイル２０の第１スロット挿入部５３を、第１スロット４３ａに挿入することができる。以上で、第１挿入工程Ｓ３０が終了する。
(First insertion step S30, extraction step S37)
FIG. 15 is an explanatory diagram of the extraction step S37.
As shown in FIG. 15, in the extraction step S37, the first
（第２挿入工程Ｓ４０、アウターガイド）
図１６は、第２挿入工程Ｓ４０で用いるアウターガイドの斜視図である。
次に、連結コアを円環状に変形させつつ、コイルの第２スロット挿入部を所定のスロットに挿入する第２挿入工程Ｓ４０を行う。第２挿入工程Ｓ４０では、図１６に示すアウターガイド１５０を用いて行う。
図１６に示すように、本実施形態のアウターガイド１５０は、主に、−Ｔ側に開口を有し略半円弧形状の曲面１５１を有するガイド部１５２と、曲面１５１の−Ｔ側端部１５１ａからさらに−Ｔ側に配置され−Ｒ側に突出する突起部１８５と、を有している。
ガイド部１５２の曲面１５１の半径は、後に形成されるステータ２１（図２参照）の外周面の半径と略同一に形成されている。これにより、所定の半径を有するステータ２１を形成することができる。
また、曲面１５１の−Ｔ側端部１５１ａから離間して−Ｒ側に突出する突起部１８５が形成されている。Ｔ方向における曲面１５１の−Ｔ側端部１５１ａと突起部１８５との離間距離は、連結コア４１ａの第１スロットと第２スロットとの離間距離よりも若干短く設定されている。これにより、曲面１５１の−Ｔ側端部１５１ａ近傍に第１スロットを配置したとき、第２スロットは突起部１８５近傍に配置される。このとき、第２スロットの両側の分割コアは、突起部１８５によって一時的に−Ｒ側に持ち上げられるため、持ち上げられた分割コアのティース間に形成される第２スロットを広げることができる。したがって、後述する第２挿入工程では、コイルの第２スロット挿入部を第２スロットに挿入する際に、容易に第２スロットを拡開してコイルを挿入することができる。
(Second insertion step S40, outer guide)
FIG. 16 is a perspective view of the outer guide used in the second insertion step S40.
Next, a second insertion step S40 is performed in which the second slot insertion portion of the coil is inserted into a predetermined slot while the connecting core is deformed into an annular shape. In the second insertion step S40, the
As shown in FIG. 16, the
The radius of the
In addition, a
アウターガイド１５０は、図１０に示す連結コア４１ａの＋Ｔ側に、連結コア４１ａのＴ方向に移動可能に配置される。ガイド部１５２の−Ｔ側に形成された曲面１５１は、連結コア４１ａを＋Ｔ側から円環化するように誘導する。具体的には、アウターガイド１５０を＋Ｔ側から−Ｔ側へ移動させることで、連結コア４１ａの外周面４１ｂ（図１０参照）と曲面１５１とが当接し、曲面１５１に沿って連結コア４１ａが円環化される。なお、連結コア４１ａは、円環化が進行して曲面１５１に誘導される際、突起部１８５を乗り越えて誘導されるので、スロットを広げることができる。これにより、コイルの第２スロット挿入部を第２スロットに挿入する際に、容易に第２スロットを拡開してコイルを挿入することができる。
The
なお、曲面１５１の−Ｒ側の頂部１５１ｂから、連結コア４１ａのＲ方向における高さ分だけ＋Ｒ側に離れた位置に、ローラ１５３を設けてもよい。連結コア４１ａの円環化が進むと、連結コア４１ａの＋Ｔ側端部（図１０参照）は曲面１５１の＋Ｒ側の頂部１５１ｂ付近に配置される。ローラ１５３を設けることにより、ローラ１５３の外周面と、連結コア４１ａの＋Ｔ側端部におけるティース４２の先端４２ａとが当接し、連結コア４１ａがローラ１５３により支持される。したがって、曲面１５１の−Ｒ側の頂部１５１ｂ付近で、連結コア４１ａの自重により連結コア４１ａが＋Ｒ側に垂れ下がるのを抑制することができる。
The
（第２挿入工程Ｓ４０、第２スロット挿入部の挿入）
図１７は第２挿入工程Ｓ４０の説明図である。
図１７に示すように、第２挿入工程の当初、コイル２０の第２スロット挿入部５４は、挿入される第２スロット４３ｂの+Ｔ側に隣接するスロット４３の−Ｒ側に配置されている。第２挿入工程Ｓ４０は、この状態からアウターガイド１５０を−Ｔ側に移動させて、連結コア４１ａを＋Ｔ側から円環状に変形させつつ、第２スロット挿入部５４を第２スロット４３ｂに挿入する。なお、本実施形態の第２挿入工程Ｓ４０は、第２スロット４３ｂの＋Ｔ側に配置されたティース４２の先端４２ａに、前述したガイド部材１６１を装着して行う。以下に、アウターガイド１５０およびガイド部材１６１を用いて行う第２挿入工程Ｓ４０の詳細を説明する。
(Second Insertion Step S40, Insertion of Second Slot Insertion Section)
FIG. 17 is an explanatory diagram of the second insertion step S40.
As shown in FIG. 17, at the beginning of the second insertion step, the second
図１８は第２挿入工程Ｓ４０の説明図であり、図１８（ａ）は第２スロット挿入部の挿入前の説明図であり、図１８（ｂ）は第２スロット挿入部の挿入途中の説明図であり、図１８（ｃ）は第２スロット挿入部の挿入後の説明図である。
図１７に示すように、アウターガイド１５０を−Ｔ側に移動させると、連結コア４１ａの外周面４１ｂとアウターガイド１５０の曲面１５１とが当接し、曲面１５１に沿って連結コア４１ａの円環化が進行する。このとき、図１８（ａ）に示すように、コイル２０の第２スロット挿入部５４は−Ｔ側に向かって移動する。ここで、第２スロット４３ｂの＋Ｔ側におけるティース４２の先端４２ａには、テーパ面１６８，１６９を有するガイド部材１６１が装着されている。したがって、第２スロット挿入部５４は、ガイド部材１６１の第２テーパ面１６９に当接しながら−Ｔ側に向かって移動するため、第２テーパ面１６９に沿って−Ｒ側に持ち上げられる。前述のとおり、ガイド部材１６１のテーパ面１６８，１６９の表面とガイドリブ１６７の表面とが連続して形成されており、ガイド部材１６１でティース４２の先端４２ａを覆っている。したがって、ティース４２の先端４２ａにコイル２０が引っ掛かることなく、第２テーパ面１６９に沿って第２スロット挿入部５４を移動させることができる。
FIG. 18 is an explanatory diagram of the second insertion step S40, FIG. 18 (a) is an explanatory diagram before insertion of the second slot insertion portion, and FIG. 18 (b) is an explanation in the middle of insertion of the second slot insertion portion. FIG. 18C is an explanatory diagram after the insertion of the second slot insertion portion.
As shown in FIG. 17, when the
連結コア４１ａの円環化をさらに進めると、図１８（ｂ）に示すように、第２スロット挿入部５４はガイド部材１６１の頂部１７０を乗り越え、ガイド部材１６１の第１テーパ面１６８に当接しながら、第１テーパ面１６８に沿って−Ｔ側に向かって移動する。その後、図１８（ｃ）に示すように、コイル２０の自重により、自動的に第２スロット４３ｂに向かって移動して挿入される。ここで、前述のとおりアウターガイド１５０は突起部１８５を有しているため、図１７に示すように、第２スロット４３ｂの両側に配置された分割コア４５は一時的に−Ｒ側に持ち上げられている。これにより、第２スロット４３ｂは拡開されているので、第２スロット挿入部５４を第２スロットに容易に挿入できる。このように、アウターガイド１５０を−Ｔ側に移動させて連結コア４１ａの円環化を行うだけで、第２スロット４３ｂに第２スロット挿入部５４を自動的に挿入することができる。以上で、第２挿入工程Ｓ４０が終了する。
When the
なお、前述のとおり第１スロット挿入部５３および第２スロット挿入部５４は、傾斜角βで傾斜している。傾斜角βは、中心軸Ｏの周りにおける第１スロット４３ａと第２スロット４３ｂとの間のスロット角度α（図２参照）と略同一の角度である。したがって、連結コア４１ａの円環化しても、コイル２０に過度な応力がかかるのを防止することができる。
As described above, the first
（アウターガイド退避工程Ｓ５０）
図１９は、アウターガイド退避工程Ｓ５０の説明図である。
続いて、図１９に示すように、アウターガイド１５０を連結コア４１ａから退避させるアウターガイド退避工程Ｓ５０を行う。具体的には、アウターガイド１５０を＋Ｔ方向に移動させて、アウターガイド１５０の曲面１５１を連結コア４１ａの外周面４１ｂから退避させる。このとき、連結コア４１ａは自重により展開しようとするが、複数のコイル２０がスロット４３に挿入されているため、コイル２０により連結コア４１ａの展開が抑制される。したがって、アウターガイド退避工程Ｓ５０では、連結コア４１ａの外周面４１ｂがアウターガイド１５０の曲面１５１の曲率よりも若干大きな曲率で曲がった状態で保持される。
(Outer guide retracting step S50)
FIG. 19 is an explanatory diagram of the outer guide retracting step S50.
Subsequently, as shown in FIG. 19, an outer guide retracting step S50 for retracting the
その後、所定個数のコイルが挿入されていない場合には、再度第１挿入工程Ｓ３０、第２挿入工程Ｓ４０およびアウターガイド退避工程Ｓ５０を行う。図１９に示すように、アウターガイド退避工程Ｓ５０では、アウターガイド１５０の曲面１５１を連結コア４１ａの外周面４１ｂから退避させている。これにより、アウターガイド退避工程Ｓ５０の後の再度の第１挿入工程Ｓ３０では、第１スロット４３ａを挿入治具で拡開することにより＋Ｔ側に連結コア４１ａが移動しても、連結コア４１ａはアウターガイド１５０で押え付けられることがない。したがって、再度の第１挿入工程Ｓ３０においても、第１スロット４３ａを容易に広げることができる。このように、第１スロット４３ａの開口が広い状態で第１挿入工程Ｓ３０を再度行うことができるので、コイル２０を損傷することなく、コイル２０の第１スロット挿入部５３を第１スロット４３ａに挿入することができる。第１挿入工程Ｓ３０、第２挿入工程Ｓ４０、アウターガイド退避工程Ｓ５０を順に繰り返し行い、所定個数のコイル２０を挿入する。
Thereafter, when a predetermined number of coils are not inserted, the first insertion step S30, the second insertion step S40, and the outer guide retracting step S50 are performed again. As shown in FIG. 19, in the outer guide retracting step S50, the
所定個数のコイルを挿入した後、最終的に連結コア４１ａを円環状に連結する。
連結コア４１ａを円環化する際には、コイル２０が挿入された連結コア４１ａの＋Ｔ側端部を、連結コア４１ａの−Ｔ側端部よりも−Ｒ側に誘導する。その後、連結コア４１ａの＋Ｔ側端部に配置された第１スロット挿入部５３を、連結コア４１ａの−Ｔ側端部の未だコイル２０が挿入されていない第１スロット４３ａに挿入する。なお、このとき、前述の挿入治具１６０（図１１参照）を用いることにより、容易にコイル２０を挿入することができる。連結コア４１ａを円環状に連結した時点で、本実施形態のステータの製造工程が終了する。
After inserting the predetermined number of coils, the connecting
When the connecting
本実施形態によれば、第１挿入工程Ｓ３０、第２挿入工程Ｓ４０、アウターガイド退避工程Ｓ５０を順に繰り返し行っている。ここで、図１９に示すように、アウターガイド退避工程Ｓ５０では、アウターガイド１５０の曲面１５１は連結コア４１ａの外周面４１ｂから退避する。これにより、図１５に示すように、その後の第１挿入工程Ｓ３０で、コイル２０の第１スロット挿入部５３を第１スロット４３ａに挿入する時、連結コア４１ａがアウターガイド１５０により押え付けられることなく、第１スロット４３ａを容易に広げることができる。したがって、第１スロット４３ａの開口が広い状態で第１挿入工程Ｓ３０を行うことができるので、コイル２０を損傷することなく、コイル２０の第１スロット挿入部５３を第１スロット４３ａに挿入することができる。また、図１７および図１８に示すように、第２挿入工程Ｓ４０では、連結コア４１ａを＋Ｔ側から円環状に変形させつつ、第２スロット挿入部５４を第２スロット４３ｂに挿入している。ここで、コイル２０の第１スロット挿入部５３および第２スロット挿入部５４は、円環状のステータコア４１が形成された際に、Ｚ方向から見て、中心軸Ｏの周りにおける第１スロット４３ａと第２スロット４３ｂとの間のスロット角度α（図２参照）と略同一の角度で、ステータコア４１の径方向に沿って形成されている。したがって、連結コア４１ａの円環化に伴って自動的に、第２スロット挿入部５４を第２スロット４３ｂに挿入することができる。さらに、連結コア４１ａを円環状に変形させても、コイル２０に過度な応力がかかることがない。したがって、コイル２０に過度な応力をかけることなく、スロット４３にコイル２０を容易に挿入することができる。
According to this embodiment, the first insertion step S30, the second insertion step S40, and the outer guide retracting step S50 are repeated in order. Here, as shown in FIG. 19, in the outer guide retracting step S50, the
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
本実施形態では、挿入治具における一対のガード部材の離間距離を、コイルの幅と略同一の幅になるように形成されている。そして、ガード部材をコイルの側面に当接させることによりコイルを保持している。しかし、例えば、一対のガード部材を空気圧や油圧等により開閉可能にし、コイルを狭持できる構造としてもよい。これにより、空気圧や油圧等を制御することで、コイルを狭持や開放することができる。ただし、構成が簡単であり低コストで実現できる点で、本実施形態に優位性がある。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
In the present embodiment, the distance between the pair of guard members in the insertion jig is formed to be substantially the same as the width of the coil. The coil is held by bringing the guard member into contact with the side surface of the coil. However, for example, the pair of guard members may be opened and closed by air pressure, hydraulic pressure, or the like, so that the coil can be sandwiched. Thus, the coil can be pinched or opened by controlling the air pressure, the hydraulic pressure, or the like. However, the present embodiment is advantageous in that the configuration is simple and can be realized at low cost.
本実施形態では、連結コアを上方に持ち上げる突起部は、アウターガイドと一体的に形成されている。しかし、突起部は、アウターガイドと別体で形成してもよい。ただし、アウターガイドと一体成型することにより、低コストに突起部を形成できる点で、本実施形態に優位性がある。 In the present embodiment, the protrusion that lifts the connecting core upward is formed integrally with the outer guide. However, the protrusion may be formed separately from the outer guide. However, this embodiment is advantageous in that the protrusion can be formed at a low cost by being integrally formed with the outer guide.
本実施形態のコイルに使用される導線は、丸線および平角線のいずれでもよい。 The conducting wire used for the coil of this embodiment may be either a round wire or a flat wire.
２０・・・コイル ２１・・・ステータ ４１・・・ステータコア ４１ａ・・・連結コア ４１ｂ・・・連結コアの外周面 ４２・・・ティース ４２ａ・・・ティースの先端 ４３・・・スロット ４３ａ・・・第１スロット ４３ｂ・・・第２スロット ４５・・・分割コア ４６・・・ヨーク ４６・・・ヨーク ５３・・・第１スロット挿入部 ５３ａ，５３ｂ・・・第１スロット挿入部のθ側面（第１スロット挿入部の側面） ５４・・・第２スロット挿入部 ５５，５６・・・コイルエンド部 １５０・・・アウターガイド １５１・・・曲面 １６１・・・ガイド部材 １６２，１６３・・・ガード部材 １６８，１６９・・・テーパ面 Ｓ３０・・・第１挿入工程 Ｓ３１・・・ガイド部材装着工程 Ｓ３３・・・第１スロット挿入部狭持工程 Ｓ３５・・・拡開挿入工程 Ｓ３７・・・抜き出し工程 Ｓ４０・・・第２挿入工程 Ｓ５０・・・アウターガイド退避工程 Ｏ・・・中心軸 α・・・スロット角度
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記分割コアが複数連結された連結コアにより円環状に形成されたステータコアと、
隣接する前記分割コアの前記ティース間に形成されるスロットと、
第１の前記スロットに挿入される第１スロット挿入部および第２の前記スロットに挿入される第２スロット挿入部からなる一対のスロット挿入部と、前記各スロット挿入部を前記ステータコアの中心軸の軸方向の両端面において接続する一対のコイルエンド部と、を有するコイルと、
を備えたステータの製造方法であって、
前記コイルの前記一対のスロット挿入部は、円環状の前記ステータコアが形成された際に、前記軸方向から見て、前記中心軸の周りにおける前記第１スロットと前記第２スロットとの間のスロット角度と略同一の角度で、前記ステータコアの径方向に沿って形成されており、
前記連結コアを帯状に展開した状態で、前記第１スロット挿入部を前記第１スロットに挿入する第１挿入工程と、
前記連結コアを円環状に変形させる略円弧状の曲面を有し前記連結コアの長手方向に移動可能なアウターガイドを使用し、前記アウターガイドの前記曲面を前記連結コアの外周面に当接させ、前記アウターガイドを前記長手方向の一方側から他方側に移動させて、前記連結コアを前記一方側から円環状に変形させつつ、前記第２スロット挿入部を前記第１スロットよりも前記他方側にある前記第２スロットに挿入する第２挿入工程と、
前記第２挿入工程の後に、前記アウターガイドの前記曲面を前記連結コアの外周面から退避させるアウターガイド退避工程と、
を有しており、
前記第１挿入工程、前記第２挿入工程、前記アウターガイド退避工程を順に繰り返し行って、前記コイルの前記第１スロット挿入部を前記第１スロットに、前記第２スロット挿入部を前記第２スロットに挿入することを特徴とするステータの製造方法。 A split core formed with teeth and a yoke;
A stator core formed in an annular shape by a connecting core in which a plurality of the divided cores are connected;
A slot formed between the teeth of the adjacent split cores;
A pair of slot insertion portions comprising a first slot insertion portion to be inserted into the first slot and a second slot insertion portion to be inserted into the second slot; and each slot insertion portion is connected to the central axis of the stator core. A coil having a pair of coil end portions connected at both end faces in the axial direction;
A stator manufacturing method comprising:
When the annular stator core is formed, the pair of slot insertion portions of the coil are slots between the first slot and the second slot around the central axis when viewed from the axial direction. Is formed along the radial direction of the stator core at substantially the same angle as the angle,
A first insertion step of inserting the first slot insertion portion into the first slot in a state where the connection core is expanded in a band shape;
An outer guide having a substantially arc-shaped curved surface that deforms the connecting core into an annular shape and movable in the longitudinal direction of the connecting core is used, and the curved surface of the outer guide is brought into contact with the outer peripheral surface of the connecting core. The outer guide is moved from one side in the longitudinal direction to the other side, and the connecting core is deformed in an annular shape from the one side, and the second slot insertion portion is moved to the other side from the first slot. A second insertion step of inserting into the second slot at
An outer guide retracting step of retracting the curved surface of the outer guide from the outer peripheral surface of the connecting core after the second inserting step;
Have
The first insertion step, the second insertion step, and the outer guide retracting step are sequentially repeated so that the first slot insertion portion of the coil is the first slot and the second slot insertion portion is the second slot. A stator manufacturing method, wherein the stator is inserted into a stator.
前記第１挿入工程は、前記第１スロット挿入部を前記スロット内に挿入するガード部材および前記ガード部材を前記スロット内に案内するガイド部材を用いて行い、
前記ガード部材は、少なくとも前記ステータコアの周方向における前記第１スロット挿入部の両側面を狭持して覆い、
前記ガイド部材は、前記径方向の内側から外側に向かって前記周方向における幅が広くなるように傾斜するテーパ面を有し、かつ前記径方向の外側の底面の前記周方向における幅が、前記ティースの先端の前記周方向におけるティース先端幅と略同一か前記ティース先端幅より広い幅で形成されており、
前記第１挿入工程は、
前記第１スロットの両側に配置された前記ティースの先端に、一対の前記ガイド部材を装着するガイド部材装着工程と、
前記ガード部材で前記第１スロット挿入部を狭持する第１スロット挿入部狭持工程と、
前記ガード部材で前記第１スロット挿入部を狭持しつつ、前記ガード部材を前記一対のガイド部材の前記テーパ面に押付けて前記第１スロットを拡開し、前記第１スロット挿入部を前記第１スロットに挿入する拡開挿入工程と、
前記第１スロット挿入部の前記径方向の内側の端面を押えることで、前記第１スロット挿入部の前記径方向の外側の端面を前記スロットの底面に押付けつつ、前記ガード部材を前記第１スロットから抜き出す抜き出し工程と、
を有することを特徴とするステータの製造方法。 It is a manufacturing method of the stator according to claim 1,
The first insertion step is performed using a guard member that inserts the first slot insertion portion into the slot and a guide member that guides the guard member into the slot,
The guard member covers and covers at least both side surfaces of the first slot insertion portion in the circumferential direction of the stator core,
The guide member has a tapered surface that is inclined so that the width in the circumferential direction becomes wider from the inside in the radial direction toward the outside, and the width in the circumferential direction of the bottom surface on the outside in the radial direction is It is formed with a width substantially equal to or wider than the tooth tip width in the circumferential direction of the tip of the tooth,
The first insertion step includes
A guide member mounting step of mounting a pair of guide members on the tips of the teeth disposed on both sides of the first slot;
A first slot insertion portion sandwiching step of sandwiching the first slot insertion portion with the guard member;
While holding the first slot insertion portion with the guard member, the guard member is pressed against the tapered surfaces of the pair of guide members to expand the first slot, and the first slot insertion portion is moved to the first slot. An expanding insertion process for inserting into one slot;
By pressing the radially inner end face of the first slot inserting portion, the radially outer end face of the first slot inserting portion is pressed against the bottom surface of the slot, and the guard member is moved to the first slot. An extraction process to extract from,
A method of manufacturing a stator, comprising:
前記第２挿入工程は、前記第２スロットの前記一方側における前記ティースの先端に、前記ガイド部材を装着して行うことを特徴とするステータの製造方法。 It is a manufacturing method of the stator according to claim 2,
The stator insertion method, wherein the second insertion step is performed by attaching the guide member to a tip of the tooth on the one side of the second slot.
前記第２挿入工程は、前記第２スロットを形成している隣接する前記分割コアを前記径方向の内側に持ち上げて行うことを特徴とするステータの製造方法。
The stator manufacturing method according to any one of claims 1 to 3,
The method for manufacturing a stator, wherein the second inserting step is performed by lifting the adjacent divided cores forming the second slot inward in the radial direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010121601A JP2011250595A (en) | 2010-05-27 | 2010-05-27 | Stator manufacturing method |
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| JP2010121601A JP2011250595A (en) | 2010-05-27 | 2010-05-27 | Stator manufacturing method |
Publications (1)
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| JP2011250595A true JP2011250595A (en) | 2011-12-08 |
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| JP (1) | JP2011250595A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014187765A (en) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | Armature of dynamo-electric machine and manufacturing method therefor |
| WO2024117004A1 (en) * | 2022-11-30 | 2024-06-06 | 日本発條株式会社 | Stator, method for producing stator, and surface permanent magnet motor |
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2010
- 2010-05-27 JP JP2010121601A patent/JP2011250595A/en active Pending
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| WO2024117004A1 (en) * | 2022-11-30 | 2024-06-06 | 日本発條株式会社 | Stator, method for producing stator, and surface permanent magnet motor |
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