(57)【要約】【課題】ステータの製造不良の発生を抑制する。【解決手段】ステータコアの軸方向の端面の高さを測定する高さセンサと、ステータ端子をクランプするクランプ装置と、を備える製造装置を用いてステータを製造する方法において、ステータコイルが巻回されたステータコアを型にセットする第１ステップと、高さセンサを用いて、型にセットしたステータコアの端面の高さを測定する第２ステップと、第２ステップで測定したステータコアの端面の高さを用いてクランプ装置がステータ端子をクランプする高さを調整する第３ステップと、を備える。【選択図】図２
2020018083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、前記ステータコアに巻回されるステータコイルと、前記ステータコアの外周側に配置され前記ステータコイルに接続されるステータ端子と、を備えるステータを製造するステータの製造方法であって、
前記ステータコアの軸方向の端面の高さを測定する高さセンサと、前記ステータ端子をクランプするクランプ装置と、を備える製造装置を用いて前記ステータを製造する方法において、
前記ステータコイルが巻回された前記ステータコアを型にセットする第１ステップと、
前記高さセンサを用いて、前記型にセットした前記ステータコアの前記端面の高さを測定する第２ステップと、
前記第２ステップで測定した前記ステータコアの端面の高さを用いて前記クランプ装置が前記ステータ端子をクランプする高さを調整する第３ステップと、
を備えるステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の製造方法としては、ステータコアに巻回されたコイルの高さを検査するステップを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、測定したコイルの高さを用いてステータコアに巻回されたステータコイルが所定の巻回数だけ巻回されたか否かを検査している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２６２０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ステータコアの外側にステータコイルに接続されるステータ端子を備えるステータを製造する際に、ステータコイルが巻回されたステータコアを型にセットした後に、クランプ装置でステータ端子をクランプした状態で、ステータコイルが巻回されたステータコアに対して各種処理を施す場合がある。この場合、クランプ装置のクランプ高さを調整して、適正にステータ端子をクランプする必要がある。しかしながら、金型にセットする前にステータコアの軸方向の２つの端面のうち金型とは反対側の端面を基準としてステータ端子の高さが調整されている場合、ステータコアを金型にセットすると、ステータコアの軸方向における厚みに応じてステータ端子の位置が上下してしまう。そのため、クランプ装置でステータ端子を適正な高さでクランプできず、ステータの製造不良が発生することがある。
【０００５】
本発明のステータの製造方法は、ステータの製造不良の発生を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のステータの製造方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のステータ製造方法は、
ステータコアと、前記ステータコアに巻回されるステータコイルと、前記ステータコアの外周側に配置され前記ステータコイルに接続されるステータ端子と、を備えるステータを製造するステータの製造方法であって、
前記ステータコアの軸方向の端面の高さを測定する高さセンサと、前記ステータ端子をクランプするクランプ装置と、を備える製造装置を用いて前記ステータを製造する方法において、
前記ステータコイルが巻回された前記ステータコアを型にセットする第１ステップと、
前記高さセンサを用いて、前記型にセットした前記ステータコアの前記端面の高さを測定する第２ステップと、
前記第２ステップで測定した前記ステータコアの端面の高さを用いて前記クランプ装置が前記ステータ端子をクランプする高さを調整する第３ステップと、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のステータの製造方法では、ステータコアの軸方向の端面の高さを測定する高さセンサと、ステータ端子をクランプするクランプ装置と、を備える製造装置を用いてステータを製造する場合において、ステータコイルが巻回されたステータコアを型にセットし、高さセンサを用いて、型にセットしたステータコアの端面の高さを測定し、測定したステータコアの端面の高さを用いてクランプ装置がステータ端子をクランプする高さを調整する。これにより、ステータコアの端面の高さを基準とした所望の高さでステータ端子をクランプすることができ、ステータの製造不良の発生を抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のステータの製造方法において、前記ステータ端子は、前記ステータコアの軸方向の２つの端面のうち前記型とは反対側の反対側端面を基準とした所定の高さに配置され、前記第２ステップは、前記端面の高さとして前記反対側端面の高さを測定してもよい。こうすれば、ステータコアの軸方向の厚みに拘わらず、反対側端面を基準とした所望の高さでステータ端子をクランプでき、ステータの製造不良が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としてのステータ１０の製造方法においてコイルエンド部１４ｂを樹脂モールドしている様子の一例を示す説明図である。
【図２】端子クランプ工程の一例を示す工程説明図である。
【図３】ステータ１０の製造方法において変形例のクランプ装置１２０を用いてステータ１０のコイルエンド部１４ｂを樹脂モールドしている様子の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としてのステータ１０の製造方法においてコイルエンド部１４ｂを樹脂モールドしている様子の一例を示す説明図である。ステータ１０は、図示しないロータと組み合わされて３相交流発電電動機を構成し、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などの走行用の電動機や発電機に用いられる。ステータ１０は、ステータコア１２と、三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）のステータコイル１４と、を備えている。
【００１３】
ステータコア１２は、例えばプレス加工により円環状に形成された無方向性電磁鋼板を複数積層して構成されている。ステータコア１２は、周方向に間隔をもって径方向内側に突出する図示しない複数のティースと、それぞれ互いに隣り合うティースの間に形成された図示しない複数のコアスロットとを備える。
【００１４】
三相のステータコイル１４は、ステータコア１２の軸方向における端面ＥＳ１，ＥＳ２から２つのコイルエンド部１４ａ，１４ｂが外側に突出するように、ステータコア１２の複数のティースに集中巻または分布巻によって巻回されている。三相のステータコイル１４のコイルエンド部１４ｂからは、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の３つのステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗが、ステータコア１２の外周側に引き出されている。ステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗは、図１における上面が上側の端面ＥＳ１から高さＨｔだけ下がった位置となるように調整されている。
【００１５】
コイルエンド部１４ｂは、絶縁のため、熱硬化樹脂により形成される図示しない絶縁皮膜で被覆されている。絶縁皮膜の形成は、クランプ装置２０と、変位センサ７０と、皮膜形成装置８０と、を用いて行なう。
【００１６】
クランプ装置２０は、スタンド２２と、アーム２６と、ＤＨクランプ２８と、端子押さえ３０と、横行シリンダ３８と、昇降シリンダ４２と、端子押さえシリンダ４６と、支持板５０と、制御装置６０と、を備えている。
【００１７】
スタンド２２は、アーム２６を図１における上下方向へ摺動可能に片持ち支持している。スタンド２２の下面には、ローラ２４が取り付けられている。ローラ２４は、ベース台２７の上面に設置された図１における左右方向へ延在する図示しないガイドレール上を摺動する。
【００１８】
アーム２６は、上面に、ＤＨクランプ２８が固定されている。
【００１９】
ＤＨクランプ２８は、端子押さえ３０と共に、ステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗをクランプ（挟持）する。
【００２０】
端子押さえ３０は、上面に、ガイドシャフト３６が固定されている。
【００２１】
ガイドシャフト３６は、端子押さえ３０の上面に起立し、ＤＨクランプ２８を図１における上下方向に貫く貫通孔に嵌着されるスリーブ３９により摺動自在に支持されている。
【００２２】
横行シリンダ３８は、ロッド４０の図１における左端がスタンド２２に固定されている。
【００２３】
昇降シリンダ４２は、ロッド４４の図１における下端がアーム２６に固定されている。
【００２４】
端子押さえシリンダ４６は、ＤＨクランプ２８の上方に配置され、ロッド４８の下端が支持板５０に固定されている。支持板５０は、下方へ移動したときにガイドシャフト３６の図１における上端に当接するように、ガイドシャフト３６の上方に配置されている。
【００２５】
制御装置６０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。制御装置６０には、変位センサ７０により検出されるベース台２７の上面を基準とした（ベース台２７の上面の高さを値０とした）ステータコア１２の端面ＥＳ１の高さＨｅｓ１が入力ポートを介して入力されている。制御装置６０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。制御装置６０から出力される信号としては、例えば、横行シリンダ３８への制御信号や、昇降シリンダ４２への制御信号，端子押さえシリンダ４６への制御信号を挙げることができる。
【００２６】
こうして構成されたクランプ装置２０では、横行シリンダ３８を作動することにより、アーム２６が図１における左右方向へ移動し、ＤＨクランプ２８と端子押さえ３０とが左右方向へ移動する。昇降シリンダ４２を作動することにより、アーム２６が図１における上下方向へ移動し、ＤＨクランプ２８と端子押さえ３０とが上下方向へ移動する。端子押さえシリンダ４６を作動することにより、ガイドシャフト３６が上下方向へ移動し、端子押さえ３０が上下方向へ移動する。クランプ装置２０において、端子押さえ３０の下方にスペースが無いときには、端子押さえ３０の下方に端子押さえシリンダ４６を配置することができない。実施例では、ＤＨクランプ２８の上方に端子押さえシリンダ４６を配置しているから、端子押さえ３０の下方にスペースが無いときでも、端子押さえシリンダ４６を配置することができる。
【００２７】
皮膜形成装置８０は、型８２と、ＩＨ加熱器８４と、を備える。
【００２８】
型８２は、プラスチック金型用鋼などの金属（磁性体）により形成されている。型８２は、径方向の断面において凹状に形成された凹部８２ａを備えている。凹部８２ａは、コイルエンド部１４ｂを囲む形状に形成されている。
【００２９】
ＩＨ加熱器８４は、型８２のステータ１０側とは反対側の面に配置されており、針金など紐状部材（導体）が渦巻き状に巻回されて全体として扁平に形成された図示しないＩＨコイルを内蔵している。
【００３０】
こうして構成された皮膜形成装置８０では、型８２の凹部８２ａに熱硬化樹脂を充填し、コイルエンド部１４ｂを凹部８２ａに充填した樹脂に浸漬させた状態で、ＩＨ加熱器８４のＩＨコイルに高周交流電流を印加すると、ＩＨコイルの周囲に発生する磁界により型８２に渦電流が発生する。この渦電流によるジュール熱で、型８２が加熱され、凹部８２ａに充填した熱硬化樹脂が硬化することで、コイルエンド部１４ｂを樹脂でモールドする。
【００３１】
次に、本発明の一実施例としてのステータ１０の製造方法においてコイルエンド部１４ｂを樹脂モールドする樹脂モールド工程に先だって実行される端子クランプ工程について説明する。図２は、端子クランプ工程の一例を示す工程説明図である。
【００３２】
この工程では、最初に、ステータコイル１４が巻回されたステータコア１２のコイルエンド部１４ｂが型８２の凹部８２ａに囲まれるように、ステータコア１２を型８２へセットする（ステップＳ１００）。
【００３３】
次に、変位センサ７０を用いてステータコア１２の端面ＥＳ１のベース台２７の上面を基準とした高さＨｅｓ１を測定し、測定した高さＨｅｓ１を制御装置６０へ入力し（ステップＳ１１０）、測定した端面ＥＳ１の高さＨｅｓ１からステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１８ｗの高さＨｔを減じることによりＤＨクランプ２８の目標高さＨｃ＊を設定する（ステップＳ１２０）。上述したように、ステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗは、端面ＥＳ１から高さＨｔだけ下がった位置に配置されている。ステップＳ１３０では、端面ＥＳ１の高さＨｅｓ１から高さＨｔを減じてＤＨクランプ２８の目標高さＨｃ＊と設定するから、ＤＨクランプ２８の目標高さＨｃ＊をステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの高さと同一の高さに設定することができる。
【００３４】
続いて、端子押さえ３０がステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗに当たらないように、制御装置６０から端子押さえシリンダ４６へ制御信号を送信して、端子押さえシリンダ４６を下方へ移動させた状態で、ＤＨクランプ２８をクランプ位置Ｐｃへ移動させる（ステップＳ１２０）。ＤＨクランプ２８のクランプ位置Ｐｃへの移動は、昇降シリンダ４２および横行シリンダ３８へ制御信号を送信して、昇降シリンダ４２によりＤＨクランプ２８の高さが目標高さＨｃ＊より高くなるようにＤＨクランプ２８を図１における上方向または下方向へ移動させた後、横行シリンダ３８によりＤＨクランプ２８を図１における左方向または右方向へ移動させ、更に、昇降シリンダ４２によりＤＨクランプ２８の高さが目標高さＨｃ＊となるようにＤＨクランプ２８を図１における下方向へ移動させることにより行なわれる。これにより、ＤＨクランプ２８の図１における下面がステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの上面に当接する。
【００３５】
こうしてＤＨクランプ２８をクランプ位置Ｐｃへ移動させると、ＤＨクランプ２８と端子押さえ３０とによりステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗをクランプ（挟持）するように、端子押さえシリンダ４６を制御して、端子押さえ３０の高さを調整して（ステップＳ１４０）、本工程を終了する。これにより、ＤＨクランプ２８と端子押さえ３０とでステータコア１２の端面ＥＳ１の高さを基準とした目標高さＨｃ＊でステータ端子を１６ｕ，１６ｖ，１６ｗをクランプすることができるから、所望の高さでステータ端子を１６ｕ，１６ｖ，１６ｗをクランプすることができる。こうしてＤＨクランプ２８と端子押さえ３０とによりステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗをクランプすると、ＤＨクランプ２８と端子押さえ３０とによりステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗをクランプした状態を維持しながら、コイルエンド部１４ｂを樹脂モールドする。コイルエンド部１４ｂを樹脂モールドする方法については、上述したので、ここでは詳細な説明を省略する。このように、ＤＨクランプ２８と端子押さえ３０とによりステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗをクランプした状態で、コイルエンド部１４ｂを樹脂モールドすることにより、ステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗが所望の位置からずれる位置ずれを抑制することができる。これにより、ステータ１０の製造不良（ステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗの位置が所望の位置からずれる不良）の発生を抑制することができる。
【００３６】
以上説明した本発明のステータ１０の製造方法によれば、ステータコイル１４が巻回されたステータコア１２を型８２にセットし、変位センサ７０を用いて型８２にセットしステータコア１２の端面ＥＳ１の高さＨｅｓ１を測定し、測定した高さＨｅｓ１を用いてクランプ装置２０がステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗをクランプする高さを調整することにより、ステータコア１２の端面ＥＳ１の高さを基準とした所望の高さでステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗをクランプすることができ、ステータ１０の製造不良の発生を抑制することができる。
【００３７】
実施例のステータ１０の製造方法では、変位センサ７０は、ベース台２７の上面を基準にしてステータコア１２の端面ＥＳ１までの高さＨｅｓ１を検出しているが、端面ＥＳ１の高さの基準はベース台２７の上面と限定したものではなく、例えば、ベース台２７の下面や型８２の上面などとしてもよい。
【００３８】
実施例のステータ１０の製造方法に用いられるクランプ装置２０では、端子押さえシリンダ４６をＤＨクランプ２８の上方に配置しているが、図３に示す変形例のクランプ装置１２０に例示するように、端子押さえシリンダ４６をＤＨクランプ２８の下方に配置してもよい。クランプ装置１２０において、端子押さえ３０は、下面にガイドシャフト３６が固定されている。ガイドシャフト３６は、端子押さえ３０の下方に配置した支持板５０を図３における上下方向に貫く貫通孔に嵌着されるスリーブ３９により摺動自在に支持されている。端子押さえシリンダ４６は、支持板５０の下方に配置され、ロッド４８の上端が支持板５０に固定されている。クランプ装置１２０では、端子押さえシリンダ４６を作動することにより、ガイドシャフト３６と端子押さえ３０とを上下方向へ移動させ、ＤＨクランプ２８と端子押さえ３０とでステータ端子１６ｕ，１６ｖ，１６ｗをクランプすることができる。
【００３９】
実施例のステータ１０の製造方法に用いられるクランプ装置２０や変形例のクランプ装置１２０では、横行シリンダ３８を作動することにより、ＤＨクランプ２８と端子押さえ３０とを図１や図３における左右方向へ移動させている。しかしながら、ＤＨクランプ２８，端子押さえ３０を左右方向へ移動させる構成としては、横行シリンダ３８に限定されるものではなく、ＤＨクランプ２８，端子押さえ３０を左右方向へ移動させることが可能であれば、如何なるものを用いても構わない。
【００４０】
実施例のステータ１０の製造方法に用いられるクランプ装置２０や変形例のクランプ装置１２０では、昇降シリンダ４２を作動することにより、ＤＨクランプ２８と端子押さえ３０とを図１や図３における上下方向へ移動させている。しかしながら、ＤＨクランプ２８，端子押さえ３０を上下方向へ移動させる構成としては、昇降シリンダ４２に限定されるものではなく、ＤＨクランプ２８，端子押さえ３０を上下方向へ移動させることが可能であれば、如何なる構成を用いても構わない。
【００４１】
実施例のステータ１０の製造方法に用いられるクランプ装置２０や変形例のクランプ装置１２０では、端子おさえシリンダ４６を作動することにより、端子押さえ３０を図１や図３における上下方向へ移動させている。しかしながら、端子押さえ３０を上下方向へ移動させる構成としては、端子おさえシリンダ４６に限定されるものではなく、端子押さえ３０を上下方向へ移動させることが可能であれば、如何なる構成を用いても構わない。
【００４２】
実施例では、本発明をステータ１０のコイルエンド部１４ｂを樹脂モールドする樹脂モールド工程に先だって実行される端子クランプ工程に適用する場合について例示したが、樹脂モールド工程に先だって実行される端子クランプ工程に限定されるものではなく、変位センサ７０と、クランプ装置２０と、を備える製造装置を用いてステータ１０を製造する工程であれば、如何なる工程に用いても構わない。
【００４３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、変位センサ７０が「高さセンサ」に相当し、クランプ装置２０が「クランプ装置」に相当し、クランプ装置２０と皮膜形成装置８０とが「製造装置」に相当し、ステップＳ１００の処理が「第１ステップ」に相当し、ステップＳ１１０の処理が「第２ステップ」に相当し、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理が「第３ステップ」に相当する。
【００４４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ステータに製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ステータ、１２  ステータコア、１４  ステータコイル、１４ａ，１４ｂ  コイルエンド部、１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ  ステータ端子、２０．１２０  クランプ装置、２２  スタンド、２４  ローラ、２６  アーム、２７  ベース台、２８  ＤＨクランプ、３６  ガイドシャフト、３８  横行シリンダ、３９  スリーブ、４０，４４，４８  ロッド、４２  昇降シリンダ、４６  端子押さえシリンダ、５０  支持板、６０  制御装置、７０  変位センサ、８０  皮膜形成装置、８２  型、８２ａ  凹部、８４  ＩＨ加熱器、ＥＳ１，ＥＳ２  端面。
【図１】
2020018083.tif 000003
【図２】
2020018083.tif 000004
【図３】
2020018083.tif 000005