(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸周りに回転し、回転方向に複数のスロットが形成され、各スロット内にコイルが収容されるコアと、
回転軸方向に延びるように前記コアに設けられるシャフトと、
前記コアの前記回転軸方向一端部に設けられ、前記コイルに供給される電流を整流する整流子と、を含み、
前記スロットは、前記コアの外周面から径方向内側に凹となり、前記回転軸方向に延び、前記コアの回転方向に間隔をあけて複数形成されてなる電動機を製造する電動機の製造方法であって、
前記コアに、前記シャフトおよび前記整流子を組付ける組付工程と、
前記組付工程後に、前記回転軸を挟んで前記径方向に対向する一対の前記スロットに前記コイルが収容されるように前記コアに巻線を巻回する操作を巻線操作とし、全ての前記スロットに前記コイルが収容されるように前記巻線操作を繰返すコイル形成工程と、を含み、
前記コイル形成工程では、前記巻線操作のときに前記コアの前記回転軸方向他端部における前記巻線を案内するガイド部材が用いられ、
前記ガイド部材は、前記巻線を案内する外側用巻線治具、および前記巻線を案内する内側用巻線治具を含み、
前記外側用巻線治具は、筒状であり、前記外側用巻線治具の軸方向に変位可能であり、
前記内側用巻線治具は、筒状であり、前記外側用巻線治具の前記径方向内側で、前記内側用巻線治具の軸方向に変位可能であり、
前記コイル形成工程では、前記ガイド部材を前記コアから離れる側へ変位させて、前記コアの前記回転軸方向他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された前記巻線よりも、前記回転軸から前記径方向外側に偏るように巻回されることを特徴とする電動機の製造方法。
【請求項２】
前記コイル形成工程では、前記巻回するときに、前記電動機の製造後の前記コアの前記回転軸方向他端部における前記コイルが配置されている領域よりも、前記径方向外側にずれた領域に巻回することを特徴とする請求項１に記載の電動機の製造方法。
【請求項３】
前記コイル形成工程では、前記コアの前記回転軸方向他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された前記巻線よりも、前記径方向外側に重なるように巻回されることを特徴とする請求項１または２に記載の電動機の製造方法。
【請求項４】
前記コイル形成工程では、前記内側用巻線治具の先端部を前記外側用巻線治具の先端部よりも突出させた状態で、先の巻線操作にて巻回された前記巻線よりも、前記回転軸方向外側になるように前記巻線が巻回されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動機の製造方法。
【請求項５】
前記コイル形成工程では、前記内側用巻線治具の先端部を前記外側用巻線治具の先端部よりも突出させた状態で、先の巻線操作にて巻回された前記巻線よりも、前記回転軸方向外側であり径方向外側になるように前記巻線が巻回されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動機の製造方法。
【請求項６】
回転軸周りに回転し、回転方向に複数のスロットが形成され、各スロット内にコイルが収容されるコアと、
前記回転軸方向に延びるように前記コアに設けられるシャフトと、
前記コアの前記回転軸方向一端部に設けられ、前記コイルに供給される電流を整流する整流子と、を含み、
前記スロットは、前記コアの外周面から径方向内側に凹となり、前記回転軸方向に延び、前記コアの回転方向に間隔をあけて複数形成されてなる電動機を製造する電動機の製造装置であって、
前記シャフトおよび前記整流子を組付けた前記コアに、前記回転軸を挟んで前記径方向に対向する一対の前記スロットに前記コイルが収容されるように前記コアに巻線を巻回する操作を巻線操作とし、全ての前記スロットに前記コイルが収容されるように前記巻線操作を繰返すコイル形成手段を含み、
前記コイル形成手段は、前記巻線操作のときに前記コアの前記回転軸方向他端部における前記巻線を案内するガイド部材を有し、
前記ガイド部材は、前記巻線を案内する外側用巻線治具、および前記巻線を案内する内側用巻線治具を含み、
前記外側用巻線治具は、筒状であり、前記外側用巻線治具の軸方向に変位可能であり、
前記内側用巻線治具は、筒状であり、前記外側用巻線治具の前記径方向内側で、前記内側用巻線治具の軸方向に変位可能であり、
前記ガイド部材は、前記コアから離れる側へ変位させて、前記コアの前記回転軸方向他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された前記巻線よりも、前記回転軸から前記径方向外側に偏るように巻線を案内することを特徴とする電動機の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばポンプの駆動源に用いられる電動機を製造する電動機の製造装置および電動機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、車両に搭載され、モータ部の電機子の回転によってポンプ部が駆動されて燃料を昇圧する燃料ポンプが知られている。このような車両に搭載される燃料ポンプは、車両の小形化および車室空間の確保などのために、小形化が要求されている。ロータリー圧縮機において、ロータリー圧縮機を小形化する技術が特許文献１に開示されている。特許文献１には、ロータリー圧縮機を小形化するために、回転子のコイルエンド側に凹となる凹部を設け、この凹部を部材の設置スペースとする技術が開示されている。このような技術を燃料ポンプに適用すると、前述の凹部にシャフト用の軸受を収容することができ、軸受を含む軸方向の寸法を小さくし、燃料ポンプ全体として小形化することができる（たとえば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３２２５１号公報
【特許文献２】特開２００９−７７４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の特許文献２に記載の従来技術では、回転子のコイルエンド側に凹部を形成するために、積層コアに巻回するコイルをすり鉢状にしている。コイルをすり鉢状に巻回するため、断面がすり鉢状の円板を、コイルを巻くためのガイド部品としてシャフトに組付けている。したがって凹部を形成するためにガイド部品が必要であり、部品点数が増加するという問題がある。またガイド部品をシャフトに組付ける工程が必要であり、製造時間が増加するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、ガイド部品を含まない電動機であっても、コイルによって凹部を形成することができる電動機の製造装置および電動機の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、回転軸周りに回転し、回転方向に複数のスロットが形成され、各スロット内にコイルが収容されるコアと、回転軸方向に延びるようにコアに設けられるシャフトと、コアの回転軸方向一端部に設けられ、コイルに供給される電流を整流する整流子と、を含み、スロットは、コアの外周面から径方向内側に凹となり、回転軸方向に延び、コアの回転方向に間隔をあけて複数形成されてなる電動機を製造する電動機の製造方法であって、コアに、シャフトおよび整流子を組付ける組付工程と、組付工程後に、回転軸を挟んで径方向に対向する一対のスロットにコイルが収容されるようにコアに巻線を巻回する操作を巻線操作とし、全てのスロットにコイルが収容されるように巻線操作を繰返すコイル形成工程と、を含み、コイル形成工程では、巻線操作のときにコアの回転軸方向他端部における巻線を案内するガイド部材が用いられ、ガイド部材は、巻線を案内する外側用巻線治具、および巻線を案内する内側用巻線治具を含み、外側用巻線治具は、筒状であり、外側用巻線治具の軸方向に変位可能であり、内側用巻線治具は、筒状であり、外側用巻線治具の径方向内側で、内側用巻線治具の軸方向に変位可能であり、コイル形成工程では、ガイド部材をコアから離れる側へ変位させて、コアの回転軸方向他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸から径方向外側に偏るように巻回されることを特徴とする電動機の製造方法である。
【０００８】
請求項１に記載の発明に従えば、コイル形成工程では、コアにシャフトおよび整流子を組付ける組付工程後に、回転軸を挟んで径方向に対向する一対のスロットにコイルが収容されるように、コアに巻線を巻回する操作を巻線操作とし、全てのスロットにコイルが収容されるように巻線操作を繰返す。スロットは、コアの外周面から径方向内側に凹となり、回転軸方向に延び、コアの回転方向に間隔をあけて複数形成されてなるので、一対のスロットに巻線を巻回すると、巻線はコアの回転軸方向両端部を通過する。したがって、巻線操作を繰返すと、コアの回転軸方向一端部は整流子が組付けられているので、コアの回転軸方向一端部では整流子とコアの回転軸方向一端部との間に巻線が収容されるが、コアの回転軸方向他端部では何も組付けられていないので、そのまま巻回すると巻線がコイルの回転軸方向他端部に順次積層されていく。しかしながら本発明のコイル形成工程では、ガイド部材をコアから離れる側へ変位させて、コアの回転軸方向他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸から径方向外側に偏るように巻回される。径方向外側に偏るように巻線操作を繰返すので、コイル形成工程後、すなわちコイルが全てのスロットに収容された状態では、コイルの回転軸方向他端部において、コイルによって囲まれた凹部を形成することができる。これによって従来技術のようにガイド部品を含まない構成であっても、凹部を形成することができるので、凹部を他の部品の収容空間として用いることができる。また従来技術のガイド部品を有する電動機と比べて、ガイド部品が不要であるので、電動機の部品点数を削減することができる。またガイド部品を組付ける工程が不要であるので、ガイド部品を有する電動機の製造方法に比べて製造時間を短縮することができる。
また請求項１に記載の発明に従えば、コイル形成工程では、巻回するときに、コアの回転軸方向他端部における各巻線を径方向外側に案内するガイド部材が用いられる。ガイド部材は、外側用巻線治具および内側用巻線治具を含む。外側用巻線治具は、筒状であり、外側用巻線治具の軸方向に変位可能であり、内側用巻線治具は、筒状であり、外側用巻線治具の径方向内側で、内側用巻線治具の軸方向に変位可能である。これによって内側用巻線治具は、コアの回転軸方向他端部における径方向内側の各巻線を案内することができる。また外側用巻線治具は、コアの回転軸方向他端部における径方向外方の各巻線を案内することができる。スロットの数が多くなると、一対のスロットに巻線を巻回する毎に、次の一対のスロットの巻線を確実に案内するためにガイド部材の位置を移動する必要がある場合があるが、このような移動を２つの治具を用いることによって必要な凹部の形状を確実に規定することができる。
【０００９】
また請求項２に記載の発明では、コイル形成工程では、巻回するときに、電動機の製造後のコアの回転軸方向他端部におけるコイルが配置されている領域よりも、径方向外側にずれた領域に巻回することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明に従えば、コイル形成工程では、巻回するときに、電動機の製造後のコアの回転軸方向他端部におけるコイルが配置されている領域よりも、径方向外側にずれた領域に巻回する。巻線を巻回すると、巻回後にスプリングバックによって径方向内側に位置がずれることがあるが、このようなスプリングバックを考慮して径方向外側にずれた領域に巻回することによって、凹部内における必要な容積を確保することができる。
【００１１】
さらに請求項３に記載の発明では、コイル形成工程では、コアの回転軸方向他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、径方向外側に重なるように巻回されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明に従えば、コアの回転軸方向他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、径方向外側に重なるように巻回されるので、凹部の底となる部分を形成することができる。このような巻線操作後に、回転軸から径方向外側に偏るように巻回されるので、比較的広い底を有する凹部を形成することができる。
【００１５】
さらに請求項４に記載の発明では、コイル形成工程では、内側用巻線治具の先端部を外側用巻線治具の先端部よりも突出させた状態で、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸方向外側になるように巻線が巻回されることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明に従えば、コイル形成工程では、内側用巻線治具の先端部を外側用巻線治具の先端部よりも突出させた状態で、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸方向外側になるように巻線が巻回される。内側用巻線治具の先端部を外側用巻線治具の先端部よりも突出させているので、内側用巻線治具によって凹部の凹となる空間を規定することができる。また先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸方向外側になるように巻線が巻回されるので、凹部の底から立設される壁となる部分を形成することができる。
【００１７】
さらに請求項５に記載の発明では、コイル形成工程では、内側用巻線治具の先端部を外側用巻線治具の先端部よりも突出させた状態で、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸方向外側であり径方向外側になるように巻線が巻回されることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明に従えば、コイル形成工程では、内側用巻線治具の先端部を外側用巻線治具の先端部よりも突出させた状態で、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸方向外側であり径方向外側になるように巻線が巻回される。内側用巻線治具の先端部を外側用巻線治具の先端部よりも突出させているので、内側用巻線治具によって凹部の凹となる空間を規定することができる。また先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸方向外側であり径方向外側になるように巻線が巻回されるので、凹部の底から立設される壁となる部分を形成することができる。
【００１９】
さらに請求項６に記載の発明では、回転軸周りに回転し、回転方向に複数のスロットが形成され、各スロット内にコイルが収容されるコアと、回転軸方向に延びるようにコアに設けられるシャフトと、コアの回転軸方向一端部に設けられ、コイルに供給される電流を整流する整流子と、を含み、スロットは、コアの外周面から径方向内側に凹となり、回転軸方向に延び、コアの回転方向に間隔をあけて複数形成されてなる電動機を製造する電動機の製造装置であって、シャフトおよび整流子を組付けたコアに、回転軸を挟んで径方向に対向する一対のスロットにコイルが収容されるようにコアに巻線を巻回する操作を巻線操作とし、全てのスロットにコイルが収容されるように巻線操作を繰返すコイル形成手段を含み、コイル形成手段は、巻線操作のときにコアの回転軸方向他端部における巻線を案内するガイド部材を有し、ガイド部材は、巻線を案内する外側用巻線治具、および巻線を案内する内側用巻線治具を含み、外側用巻線治具は、筒状であり、外側用巻線治具の軸方向に変位可能であり、内側用巻線治具は、筒状であり、外側用巻線治具の径方向内側で、内側用巻線治具の軸方向に変位可能であり、ガイド部材は、コアから離れる側へ変位させて、コアの回転軸方向他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸から径方向外側に偏るように巻線を案内することを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明に従えば、コイル形成手段は、シャフトおよび整流子を組付けけたコアに、回転軸を挟んで径方向に対向する一対のスロットにコイルが収容されるように、コアに巻線を巻回する操作を巻線操作とし、全てのスロットにコイルが収容されるように巻線操作を繰返す。コイル形成手段は、ガイド部材をコアから離れる側へ変位させて、コアの回転軸方向他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸から径方向外側に偏るように巻回する。径方向外側に偏るように巻線操作を繰返すので、コイルが全てのスロットに収容された状態では、コイルの回転軸方向他端部において、コイルによって囲まれた凹部を形成することができる。これによって従来技術のようにガイド部品を含まない構成であっても、凹部を形成することができるので、凹部を他の部品の収容空間として用いることができる。また従来技術のガイド部品を有する電動機と比べて、ガイド部品が不要であるので、電動機の部品点数を削減することができる。またガイド部品を組付ける工程が不要であるので、ガイド部品を有する電動機の製造装置に比べて製造時間を短縮することができる。
また請求項６に記載の発明に従えば、ガイド部材は、外側用巻線治具および内側用巻線治具を含む。外側用巻線治具は、筒状であり、外側用巻線治具の軸方向に変位可能であり、内側用巻線治具は、筒状であり、外側用巻線治具の径方向内側で、内側用巻線治具の軸方向に変位可能である。これによって内側用巻線治具は、コアの回転軸方向他端部における径方向内側の各巻線を案内することができる。また外側用巻線治具は、コアの回転軸方向他端部における径方向外方の各巻線を案内することができる。スロットの数が多くなると、一対のスロットに巻線を巻回する毎に、次の一対のスロットの巻線を確実に案内するためにガイド部材の位置を移動する必要がある場合があるが、このような移動を２つの治具を用いることによって最小限に抑えることができる。これによって必要な凹部の形状を確実に規定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の燃料ポンプ１０を示す断面図である。
【図２】永久磁石１６を除いたモータ部１２の状態を示す正面図である。
【図３】積層コア２１にシャフト１８を組付けた状態を示す正面図である。
【図４】モータ部１２の一部を示す斜視図である。
【図５】端部磁性板２５を示す正面図である。
【図６】製造装置４６の一部を示す断面図である。
【図７】外側用巻線治具４２を示す断面図である。
【図８】外側用巻線治具４２を示す底面図である。
【図９】内側用巻線治具４３を示す断面図である。
【図１０】内側用巻線治具４３を示す底面図である。
【図１１】各治具４２，４３を組付けた状態を示す断面図である。
【図１２】製造方法を示すフローチャートである。
【図１３】前半の製造過程の状態を簡略化して段階的に示す断面図である。
【図１４】後半の製造過程の状態を簡略化して段階的に示す断面図である。
【図１５】製造過程の状態を段階的に示す底面図である。
【図１６】コイル２４を巻回後の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図１６を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態の燃料ポンプ１０を示す断面図である。燃料ポンプ１０は、たとえば二輪または四輪車両等の図示しない燃料タンク内に収容されるインタンク式のタービンポンプである。燃料ポンプ１０は、ポンプ部１１と、ポンプ部１１を駆動するモータ部１２とを備えている。ポンプ部１１は、ポンプカバー１３、ポンプケース１４およびインペラ１５を有しているタービンポンプである。モータ部１２は、インペラ１５を回転駆動する電動機である。モータ部１２は、永久磁石１６、電機子１７、シャフト１８、整流子１９および樹脂成形部２０を含んで構成される。
【００２３】
先ず、モータ部１２に関して説明する。図２は、永久磁石１６を除いたモータ部１２の状態を示す正面図である。図３は、電機子１７を構成する積層コア２１にシャフト１８を組付けた状態を示す正面図である。図４は、永久磁石１６および樹脂成形部２０を除いたモータ部１２の状態を示す斜視図である。
【００２４】
永久磁石１６は、図１に示すように、筒状であって、周方向に交互に異なる磁極を形成する。永久磁石１６は、たとえばフェライト磁石から成る。永久磁石１６は、複数の円弧状の磁石部材を周方向に配列することによって、全体として筒状となる。円弧状の磁石部材は、ハウジングの内周壁に周方向に２個取り付けられている。これによって永久磁石１６は、電機子１７と向き合う内周側に、周方向に交互に極の異なる磁極を形成している。
【００２５】
電機子１７は、円柱状であって、永久磁石１６の内周側に回転可能に配置され、複数のスロット２３を有する積層コア２１およびスロット２３に収容されたコイル２４を有する。積層コア２１は、複数の磁性板２２を含んで構成される。積層コア２１は、図３に示すように、複数の磁性板２２を回転軸方向Ｚ（図１の上下方向）に積層して形成される。
【００２６】
複数枚の磁性板２２のうち、積層コア２１の回転軸方向Ｚ端部に配置される２枚の端部磁性板２５は、他の磁性板２２と構成が異なる。図５は、端部磁性板２５を示す正面図である。端部磁性板２５は、回転軸方向内側の磁性板２２と重なる板本体部４９と、板本体部４９の外周縁部から回転軸方向外側へ突出する突出部２６と、を有する。したがって突出部２６は、外周縁部である径方向Ｘ外方の端部、すなわち外周側に永久磁石１６の磁極面に対面するように回転軸方向Ｚ外方に延びる。
【００２７】
また各磁性板２２は、径方向Ｘ内側に向けて凹となる複数のスロット用凹部２７が、周方向Ｙに間隔をあけて、複数形成されてなる。本実施の形態では、スロット用凹部２７が８個形成される。各スロット用凹部２７が一致するように各磁性板２２が重ねられることによって、積層コア２１には回転軸方向Ｚに延びる複数のスロット２３が形成される。したがってスロット２３は、スロット用凹部２７を有する磁性板２２を積層することによって、積層コア２１の径方向Ｘ外方の面部に径方向Ｘ内側に凹となり、積層コア２１の回転軸方向Ｚに延び、積層コア２１の周方向Ｙに間隔をあけて複数形成される。また各磁性板２２には、各磁性板２２を回転軸方向Ｚに貫くシャフト用貫通孔２８が形成されている。シャフト用貫通孔２８には、シャフト１８が圧入される。隣接する磁性板２２の間には、電気的な導通を抑制する絶縁層（図示せず）が設けられている。
【００２８】
コイル２４は、図１に二点鎖線で示す電機子１７の回転軸方向Ｚの両端部のスペース２９を用いて巻回されている（図４参照）。コイル２４は、径方向Ｘの内縁が回転軸方向Ｚ外方に向かうにつれて、径方向Ｘ外方に傾斜するテーパ状となるように巻回される。本実施形態の電機子１７ではスロット２３にコイル２４を分布巻きにて巻回している。
【００２９】
シャフト１８は、電機子１７の回転軸であって、磁性板２２のシャフト用貫通孔２８に圧入される。シャフト１８の回転軸方向Ｚ両端部は、２つのベアリング３１によってそれぞれ軸受されている。各ベアリング３１は、ポンプケース１４およびベアリングホルダ３２にそれぞれ支持されている。
【００３０】
回転軸方向Ｚ一方（図１の下方）に位置するベアリング３１は、コイル２４がテーパ状に収容されることによって生じる凹部である収容用凹部４０に配置される。これによってベアリング３１の一部は、収容用凹部４０内の設置空間に収容されるので、燃料ポンプ１０の回転軸方向Ｚの長さ寸法を小さくすることができる。
【００３１】
整流子１９は、円盤状に形成されており、電機子１７に対しインペラ１５とは反対側のシャフト１８の軸方向一端部に組み付けられている。整流子１９は、回転方向に設置された複数のセグメント３３を有している。セグメント３３は、たとえばカーボンから成る。回転方向に隣接しているセグメント３３同士は、空隙および絶縁樹脂材により電気的に絶縁されている。整流子１９の各セグメント３３は、整流子端子３４と電気的に接続している。整流子端子３４にはコイル２４の巻線が巻き付けられている。整流子端子３４とコイル２４とは、整流子１９の外周側においてヒュージングにより電気的に接続している。電機子１７の回転にともない、電機子１７に対して軸方向反対側の各セグメント３３の端面がブラシ（図示せず）と順次接触することにより、コイル２４に供給される駆動電流が整流される。
【００３２】
樹脂成形部２０は絶縁樹脂から成り、ブラシとの接触面を除き、整流子端子３４とコイル２４の巻線との電気的接続部であるヒュージング部を覆うように、充填されている。また樹脂成形部２０は、電機子１７の整流子１９が設けられる端部とは反対側の端部、およびスロット２３内に充填されている。これらの部位に樹脂成形部２０が設けられることによって、電機子１７を外周面が凹凸のない平滑な円柱状に形成することができ、電機子１７の回転抵抗を低下することができる。また樹脂成形部２０によって、コイル２４および電気的接続部の腐食を防止することができる。
【００３３】
次に、ポンプ部１１に関して説明する。ポンプ部１１は、電機子１７に対し回転軸方向Ｚ他端部に設置されており、シャフト１８に回転部材としてのインペラ１５が組み付けられている。ポンプカバー１３およびポンプケース１４は、インペラ１５を回転自在に収容する。ポンプカバー１３には、ポンプ通路３５に燃料を吸入するための吸入口３６が形成されている。ポンプ通路３５は、ポンプカバー１３およびポンプケース１４とインペラ１５の外周縁との間にＣ字状に形成されている。インペラ１５は、円盤状に形成され、外周縁部には回転方向に複数の羽根溝（図示せず）が形成されている。インペラ１５が電機子１７の回転によりシャフト１８とともに回転すると、回転方向前方の羽根溝から回転方向後方の羽根溝に向けて燃料が流出および流入を多数繰り返すことにより、燃料は旋回流となってポンプ通路３５で昇圧される。
【００３４】
インペラ１５の回転により昇圧された燃料は、ポンプケース１４に設けられた吐出口（図示せず）からモータ部１２側に圧送される。モータ部１２側に圧送された燃料は、永久磁石１６と電機子１７との間を通り、吐出口３７からエンジン側に供給される。吐出口３７には逆止弁３８が収容されており、この逆止弁３８が吐出口３７から吐出された燃料の逆流を防止している。
【００３５】
次に、コイル２４をスロット２３に収容するための方法（以下、「製造方法」ということがある）およびコイル２４をスロット２３に収容するための装置（以下、「製造装置」ということがある）４６に関して説明する。図６は、製造装置４６の一部を示す断面図である。製造装置４６は、積層コア２１を位置決めするためのコア治具４１、ならびに巻回時のコイル２４を案内する外側用巻線治具４２および内側用巻線治具４３を含む。図７は、外側用巻線治具４２を示す断面図である。図８は、外側用巻線治具４２を示す底面図である。図９は、内側用巻線治具４３を示す断面図である。図１０は、内側用巻線治具４３を示す底面図である。図１１は、外側用巻線治具４２に内側用巻線治具４３を組付けた状態を示す断面図である。
【００３６】
コア治具４１は、図６に示すように、回転軸方向Ｚに貫通するコア用貫通孔４４が形成される。コア用貫通孔４４には、積層コア２１にシャフト１８を組付け、シャフト１８に整流子１９を組付けた前駆体４５が収容される。コア治具４１によって、コイル２４を収容するための位置に前駆体４５が位置決めされる。コア治具４１に前駆体４５が収容された状態で、図６に示すように回転軸方向Ｚ一方側に、外側用巻線治具４２および内側用巻線治具４３が配置される。外側用巻線治具４２および内側用巻線治具４３は、コイル２４をスペース２９にテーパ状に収容するためのガイド部材である。外側用巻線治具４２および内側用巻線治具４３は、コア治具４１に対して、駆動手段（図示せず）によって個別に回転軸方向Ｚに沿ってスライド変位可能に構成される。
【００３７】
先ず、外側用巻線治具４２に関して説明する。外側用巻線治具４２は、大略的に筒状に形成される。外側用巻線治具４２の外周面は、回転軸方向Ｚの中央から、回転軸方向Ｚ他方（図７の上方）に向かって縮径する。外周面とは、径方向Ｘ外方の縁を構成する面である。外側用巻線治具４２の内周面は、段階的に縮径する階段状に形成される。内周面とは、径方向Ｘ内側の縁を構成する面である。外側用巻線治具４２の回転軸方向Ｚ他方の先端部４７は、外周面および内周面が回転軸方向Ｚに延びる筒状である。外側用巻線治具４２の先端部４７は、内径が内側用巻線治具４３のテーパ状の先端部４７がスライド変位可能に選択される。また外側用巻線治具４２の先端部４７において、外径は、図６に示すように、スペース２９の外径よりもやや小さくなるように選択される。換言すると、外側用巻線治具４２の先端部４７の外径は、巻回後のコイル２４を回転軸方向他方に向けて押圧することが可能に選択される。
【００３８】
次に、内側用巻線治具４３に関して説明する。内側用巻線治具４３は、大略的に筒状に形成される。内側用巻線治具４３の外周面は、回転軸方向Ｚの中央から、回転軸方向Ｚ他方（図７の上方）に向かって段階的に縮径するように階段状に形成される。また内側用巻線治具４３の内周面は、段階的に縮径する階段状に形成される。内側用巻線治具４３の回転軸方向Ｚ他方の先端部４８の外周面は、回転軸方向Ｚ他方に向かうにつれて、縮径するように傾斜するテーパ状に形成される。内側用巻線治具４３の先端部４８の内周面は、回転軸方向Ｚに延びる。内側用巻線治具４３の先端部４８は、内径が、図６に示すように、シャフト１８が回転軸方向Ｚに挿通可能に選択される。また内側用巻線治具４３の先端部４８の外周面は、スペース２９に収容されたコイル２４が、すり鉢状に配置されるように案内する案内面としての機能を有する。
【００３９】
次に、製造方法に関して説明する。図１２は、製造方法を示すフローチャートである。図１３は、前半の製造過程の状態を簡略化して段階的に示す断面図である。図１４は、後半の製造過程の状態を簡略化して段階的に示す断面図である。図１３および図１４において、理解を容易にするため、各層のコイル２４は異なるハッチングを施して示す。図１５は、製造過程の状態を段階的に示す底面図である。
【００４０】
ステップｓ１（組付工程）では、積層コア２１にシャフト１８を組付け、シャフト１８に整流子１９を組付け、コア治具４１に前駆体４５を収容する。また内側用巻線治具４３および外側用巻線治具４２を、コイル２４の１層目５０を巻回するための初期位置に配置し、ステップｓ２に移る。初期位置は、図１３（ａ）に示すように、内側用巻線治具４３および外側用巻線治具４２の先端部４７が、回転軸方向Ｚに関して、同位置にある状態である。また各治具４２，４３の先端部４７，４８の位置は、スペース２９内であって、１層目５０のコイル２４が収容可能な間隔だけ端部磁性板２５から回転軸方向Ｚ一方に離間している。
【００４１】
ステップｓ２では、１層目５０を巻回し、ステップｓ３に移る。巻線は、巻線を一対のスロット２３などの所定位置に巻回する巻回装置（図示せず）によって巻回される。したがって巻回装置は、コイル形成手段として機能する。１層目５０は、図１５（ａ）に示すように、８個のスロット２３のうち径方向Ｘに対向する一対のスロット２３に巻回される。各層の巻線の数は、互いに同数であり、たとえば１０本である。また１層目５０は、図１５（ａ）に示すように、一対のスロット２３の最短距離に巻回するために、シャフト１８に接触している。したがって図１３（ｂ）に示すように、１層目５０のコイル２４は、シャフト１８に近接するように配置される。
【００４２】
ステップｓ３では、各治具４２，４３を前駆体４５に対して後退、すなわち回転軸方向Ｚ一方に変位させ、ステップｓ４に移る。各治具４２，４３の先端部４７，４８は、図１３（ｃ）に示すように、回転軸方向Ｚに関して、同位置にある。また各治具４２，４３の先端部４７，４８の位置は、スペース２９内であって、２層目５１のコイル２４が収容可能な間隔だけ１層目５０のコイル２４から回転軸方向Ｚ一方に離間している。
【００４３】
ステップｓ４では、２層目５１を巻回し、ステップｓ５に移る。２層目５１は、図１５（ｂ）に示すように、８個のスロット２３のうち対向する一対のスロット２３であって、１層目５０と時計方向に隣接する一対のスロット２３に巻回される。また２層目５１は、図１５（ｂ）に示すように、１層目５０に径方向Ｘ外側に積層されるように巻回される。したがって図１３（ｄ）に示すように、２層目５１のコイル２４は、シャフト１８に近接しつつ、部分的に１層目５０の径方向Ｘ外側に配置される。
【００４４】
ステップｓ５では、外側用巻線治具４２を前駆体４５に対して後退させ、ステップｓ６に移る。図１４（ａ）に示すように、回転軸方向Ｚに関して、内側用巻線治具４３の方が外側用巻線治具４２よりも回転軸方向Ｚ他方（図１４の上方）に位置する。内側用巻線治具４３の先端部４８は、スペース２９内であって、収容用凹部４０を確保するために、３層目５２のコイル２４の収容を阻止する位置に配置される。
【００４５】
ステップｓ６では、３層目５２を巻回し、ステップｓ７に移る。３層目５２は、図１５（ｃ）に示すように、８個のスロット２３のうち対向する一対のスロット２３であって、２層目５１と時計方向に隣接する一対のスロット２３に巻回される。また３層目５２は、図１５（ｃ）に示すように、シャフト１８を迂回するように巻回される。図１４（ｂ）に示すように、シャフト１８の近傍が内側用巻線治具４３の先端部４８によって覆われているので、内側用巻線治具４３のテーパ状の外周面によって１層目５０のコイル２４よりも径方向Ｘ外方に寄るように積層される。したがって１層目５０および２層目５１よりも、回転軸方向Ｚ外側になるように巻線が巻回される。
【００４６】
ステップｓ７では、外側用巻線治具４２を前駆体４５に対して前進させ、ステップｓ８に移る。図１４（ｃ）に示すように、回転軸方向Ｚに関して、内側用巻線治具４３の方が外側用巻線治具４２よりも回転軸方向Ｚ他方（図１４の上方）に位置する。外側用巻線治具４２の先端部４７は、４層目５３のコイル２４がスペース２９よりも回転軸方向Ｚ他方側に配置されないように、配置される。
【００４７】
ステップｓ８では、４層目５３を巻回し、本フローを終了する。４層目５３は、図１５（ｄ）に示すように、８個のスロット２３のうち対向する一対のスロット２３であって、３層目５２と時計方向に隣接する一対のスロット２３に巻回される。また４層目５３は、図１５（ｄ）に示すように、シャフト１８を迂回するように巻回される。図１４（ｄ）に示すように、シャフト１８の近傍が３層目５２のコイル２４によって覆われているので、３層目５２のコイル２４によって３層目５２のコイル２４よりも径方向Ｘ外方に寄るように積層される。したがって３層目５２よりも、回転軸方向Ｚ外側であり径方向Ｘ外側になるようる巻線が巻回される。
【００４８】
ステップｓ２〜ステップｓ８は、組付工程後に、積層コア２１の回転軸を挟んで径方向Ｘに対向する一対のスロット２３にコイル２４が収容されるように積層コア２１に巻線を巻回する操作を巻線操作とし、全てのスロット２３にコイル２４が収容されるように巻線操作を繰返すコイル収容工程である。本実施の形態では、巻線操作は、各層を形成する操作である。したがって４層であるので、巻線操作が４回繰返される。
【００４９】
また各治具４２，４３を積層コア２１から離れる側へ変位、すなわち後退させ、積層コア２１の回転軸方向Ｚ他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸から径方向Ｘ外側に偏るように巻回される。回転軸から径方向Ｘ外側に偏るとは、すでに巻回された層よりも、後に巻回されて配置される層の巻線の分布が径方向Ｘ外側に位置していること状態を含む。
【００５０】
このようにコイル２４の巻回が終了すると、各治具４２，４３を後退させ、次の製造工程、たとえばコイル２４と整流子端子３４とを電気的に接続する工程、および樹脂成形部２０を製造する工程などに移る。
【００５１】
図１６は、コイル２４を巻回後の状態を示す断面図である。４層全てのコイル２４を巻回後に各治具４２，４３を後退させると、巻回されたコイル２４は、図１６に示すように、スプリングバックによって径方向Ｘ内側に寄ることがある。スプリングバックとは、加工後に弾性ひずみに相当する縮み分だけもとの形状に戻る方向に変形することである。このようなスプリングバック量を予め考慮して、スプリングバックが発生後に、コイル２４がスペース２９内に収容されるように、内側用巻線治具４３の先端部４８の外周面の形状が決定される。たとえば、内側用巻線治具４３の先端部４８は、巻回時にスペース２９と一部が重複するように配置される。
【００５２】
以上説明したように本実施の形態の製造方法では、積層コア２１にシャフト１８および整流子１９を組付ける組付工程（ステップｓ１）後に、順次、積層コア２１の径方向Ｘに対向する一対のスロット２３に巻線を巻回して、全てのスロット２３にコイル２４を収容する。スロット２３は、積層コア２１の外周面に径方向Ｘ内側に凹となり、回転軸方向Ｚに延び、積層コア２１の周方向Ｙに間隔をあけて複数形成されてなるので、一対のスロット２３に巻線を巻回すると、巻線は積層コア２１の回転軸方向Ｚ両端部を通過する。したがって、順次、一対のスロット２３に巻線を巻回すると、積層コア２１の回転軸方向Ｚ一端部は整流子１９が組付けられているので、積層コア２１の回転軸方向Ｚ一端部では整流子１９と積層コア２１の回転軸方向Ｚ一端部との間に巻線が収容されるが、積層コア２１の回転軸方向Ｚ他端部では何も組付けられていないので、そのまま巻回すると巻線がコイル２４の回転軸方向Ｚ他端部に順次積層されていく。しかしながら本実施の形態のコイル形成工程（ステップｓ２〜ｓ８）では、積層コア２１の回転軸方向Ｚ他端部における各巻線が、順次、巻回された巻線よりも、径方向Ｘ外側に重なるように巻回される。換言すると、各治具４２，４３を積層コア２１から離れる側へ変位させて、積層コア２１の回転軸方向Ｚ他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸から径方向Ｘ外側に偏るように巻回される。径方向Ｘ外側に重なるように順次巻回するので、コイル形成工程後、すなわちコイル２４が全てのスロット２３に収容された状態では、コイル２４の回転軸方向Ｚ他端部において、コイル２４によって囲まれたすり鉢状の収容用凹部４０を形成することができる。これによって従来技術のようにガイド部品を含まない構成であっても、凹部を形成することができるので、収容用凹部４０を他の部品であるベアリング３１の収容空間として用いることができる。また従来技術のガイド部品を有する電動機と比べて、ガイド部品が不要であるので、モータ部１２の部品点数を削減することができる。またガイド部品を組付ける工程が不要であるので、ガイド部品を有する電動機の製造方法に比べて製造時間を短縮することができる。また径方向Ｘ外方から巻回することによって、３層目５２が４層目５３を支持することによって、巻崩れの発生を防止することができる。
【００５３】
さらに本実施の形態では、コイル形成工程では、巻回するときに、モータ部１２の製造後の積層コア２１の回転軸方向Ｚ他端部におけるコイル２４が配置されている領域よりも、径方向Ｘ外側にずれた領域に巻回する。巻線を巻回すると、巻回後にスプリングバックによって径方向Ｘ内側に位置がずれることがあるが、このようなスプリングバックを考慮して径方向Ｘ外側寄りの領域に巻回することによって、収容用凹部４０内における必要な容積を確保することができる。
【００５４】
また本実施の形態では、コイル形成工程では、巻回するときに、積層コア２１の回転軸方向Ｚ他端部における各巻線を径方向Ｘ外側に案内するガイド部材として外側用巻線治具４２と内側用巻線治具４３とが用いられるので、各治具４２，４３によって確実に巻線を径方向Ｘ外側に案内することができる。これによって必要な収容用凹部４０の形状をより確実に規定することができる。
【００５５】
さらに本実施の形態では、積層コア２１の回転軸方向Ｚ他端部における巻線が、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、径方向Ｘ外側に重なるように巻回されるので、収容用凹部４０の底となる部分を形成することができる。このような巻線操作後に、回転軸から径方向Ｘ外側に偏るように巻回されるので、比較的広い底を有する収容用凹部４０を形成することができる。
【００５６】
また本実施の形態では、内側用巻線治具４３の先端部４８を外側用巻線治具４２の先端部４７よりも突出させた状態で、先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸方向Ｚ外側になるように巻線が巻回される。したがって内側用巻線治具４３によって収容用凹部４０の凹となる空間を規定することができる。また先の巻線操作にて巻回された巻線よりも、回転軸方向Ｚ外側になるように巻線が巻回されるので、収容用凹部４０の底から立設される壁となる部分を形成することができる。
【００５７】
さらに本実施の形態では、製造装置４６は、積層コア２１の回転軸方向Ｚ他端部における各巻線が、順次、巻回された巻線よりも、径方向Ｘ外側に重なるように巻回する。径方向Ｘ外側に重なるように順次巻回するので、巻回装置によってコイル２４を形成後、すなわちコイル２４が全てのスロット２３に収容された状態では、コイル２４の回転軸方向Ｚ他端部において、コイル２４によって囲まれたすり鉢状の収容用凹部４０を形成することができる。
【００５８】
また本実施の形態では、製造装置４６は、外側用巻線治具４２および内側用巻線治具４３を含む。スロット２３の数が多くなると、一対のスロット２３に巻線を巻回する毎に、次の一対のスロット２３の巻線を確実に案内するためにガイド部材の位置を移動する必要がある場合があるが、このような移動を２つの治具４２，４３を用いることによって最小限に抑えることができる。これによって効率良く巻線を巻回することができる。
【００５９】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００６０】
前述の第１実施形態では、８個のスロット２３に巻線を４層巻回する構成であるが、このような構成に限るものではなく、スロット２３は複数であればよく、巻線も２層以上であればよい。
【００６１】
前述の第１実施形態では、スプリングバックを考慮して内側用巻線治具４３を構成しているが、スプリングバックを考慮せずに内側用巻線治具４３を構成してもよい。このような構成の場合には、たとえば巻回するときの巻線へのテンションを考慮することによって、スプリングバックを小さくするしてもよい。
【００６２】
前述の第１実施形態では、ガイド部材として内側用巻線治具４３と外側用巻線治具４２とを用いているが、１つのガイド部材や２つ以上の組合せによるガイド部材によって巻線を案内してもよい。またこのようなガイド部材を用いずに、単に、巻線を径方向Ｘ外側に順次、重ねるように巻回してもよい。ガイド部材を用いる場合よりも、収容用凹部４０の形状の寸法精度は低下するが、寸法精度が必要ないときには好適である。
【符号の説明】
【００６３】
１０…燃料ポンプ
１１…ポンプ部
１２…モータ部（電動機）
１７…電機子
１８…シャフト
１９…整流子
２０…樹脂成形部
２１…積層コア（コア）
２２…磁性板
２３…スロット
２４…コイル
２５…端部磁性板
２６…突出部
２９…スペース
４０…収容用凹部
４２…外側用巻線治具（ガイド部材）
４３…内側用巻線治具（ガイド部材）
４６…製造装置
５０…１層目
５１…２層目
５２…３層目
５３…４層目
【図１】
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【図２】
0005428998.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005428998.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005428998.tif 000010
【図１０】
0005428998.tif 000011
【図１１】
0005428998.tif 000012
【図１２】
0005428998.tif 000013
【図１３】
0005428998.tif 000014
【図１４】
0005428998.tif 000015
【図１５】
0005428998.tif 000016
【図１６】
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