(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間部を有した枠形状空芯コイルを形成する工程と、
複数の前記枠形状空芯コイルを、互いに所定の隙間を有して直線上に重合させる工程と、
分割された複数のステータコアの脚部を前記隙間に挿入するとともに、一方のステータコアの頭部と他方のステータコアの頭部を連接して円環状ステータを形成する工程と、
を有することを特徴とする電動機用ステータの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法において、前記枠形状空芯コイルは、台形状を有するとともに、
隣接する該枠形状空芯コイル同士は、それぞれの短辺側と長辺側とを交互に配置して直線上に重合されることを特徴とする電動機用ステータの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の製造方法において、前記直線上に重合された枠形状空芯コイルの互いに重なる辺同士を結合部材により結合することを特徴とする電動機用ステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分割された複数のステータコアを有する電動機用ステータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動機のステータは、略円筒体の内周面に半径方向に指向した凸部が複数形成されており、その凸部の溝に導線を巻き付けるように構成されている。このため、導線の巻き付け作業が極めて煩雑であるという不具合があった。
【０００３】
そこで、特開平７−１６３０７０号公報に開示されているように、分割された複数のステータコアを用意し、各ステータコア毎に導線を巻き付けた後、前記ステータコア同士を環状に嵌合させてステータを製造する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ステータには、上記のように各ステータコア毎に導線を巻き付ける集中巻きコイル方式の他、複数のステータコアに跨って導線を巻き付ける重ね巻きコイル方式が採用されている。ところが、この種の重ね巻きコイル方式では、上記の従来技術を用いることが困難なものとなっている。
【０００５】
このため、一般的には、オープンステータを一体成形してこれに重ね巻きコイルを施す作業が行われている。しかしながら、オープンステータを一体成形するためのプレス打ち抜き工程において、材料の歩留まりが悪く、極めて不経済であるという問題が指摘されている。しかも、導線の巻き付け作業が煩雑であり、生産性が低いという問題がある。
【０００６】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、分割された複数のステータコアに跨ってコイルを迅速かつ簡単に巻き付けることができ、効率的かつ経済的な巻線作業が遂行可能な電動機用ステータの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、内部に空間部を有した複数の枠形状空芯コイルが互いに所定の隙間を有して直線上に重合され、一方のステータコアの頭部と他方のステータコアの頭部を連接して円環状ステータを形成しているので分割された複数のステータコアの脚部を前記隙間に挿入するだけで、各空芯コイルを複数のステータコアに跨って巻き付けることができる。
【０００８】
また、空芯コイルが台形状を有し、隣接する各空芯コイルは、それぞれの短辺と長辺とを交互に配置して互いに重ねられている。従って、一方の空芯コイルの幅広な空間部に他方の空芯コイルの短辺側が挿入されることになり、スロット内における巻線コイルの占積率の向上が図られる。
【０００９】
さらにまた、直線上に重合された枠形状空芯コイルの互いに重なる辺同士が、結合部材により結合される。これにより、空芯コイルが離脱することがなく、しかも各空芯コイル間の隙間を確実かつ適正に維持することが可能になり、複数のステータコアの挿入作業が効率的に遂行される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る電動機用ステータの製造方法により製造されるステータ１０の概略平面図である。ステータ１０は、円筒状ハウジング１２と、この円筒状ハウジング１２内に円環状に配設される複数のステータコア１４と、それぞれ所定数の前記ステータコア１４に跨って巻き付けられるとともに内部に空間部１６を有する複数の枠形状空芯コイル１８とを備える。
【００１１】
ステータコア１４は、同一形状の弾性力を有する鉄系材料で形成された板体を所定枚数積層して構成され、または鉄系材料で鋳造により一体成形される。ステータコア１４は、頭部２０と脚部２２とを備えた略Ｔ字状に形成され、この頭部２０には、円周方向一端に円弧状の空間からなる凹部２４が設けられるとともに、円周方向他端に円弧状の凸部２６が設けられる。
【００１２】
次に、このように構成されるステータ１０を製造する本実施形態に係る製造方法について説明する。
【００１３】
先ず、図２Ａに示すように、導線２８がコイル状に巻回されることにより、内部に空間部１６を有した枠形状の空芯コイル１８が所定の数だけ形成される。各空芯コイル１８は、短辺３０と長辺３２とを有した台形状に構成されている。
【００１４】
そこで、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、複数の空芯コイル１８が、互いに所定の隙間３４を有して重合した状態で直線状に配設される。ここで、隣接する各空芯コイル１８は、それぞれの短辺３０と長辺３２とを交互に配置して互いに重ねられている。
【００１５】
具体的には、図４に示すように、第１の空芯コイル１８ａ〜第ｎの空芯コイル１８ｎが重合されており、この第１の空芯コイル１８ａの長辺３２ａと第５の空芯コイル１８ｅの短辺３０ｅとが互いに重なっている。次いで、長辺３２ａと短辺３０ｅとが、糸等の線状体（結合部材）３６で結合される。
【００１６】
さらに、第２の空芯コイル１８ｂの短辺３０ｂとこの短辺３０ｂに重合する第６の空芯コイル１８ｆの長辺３２ｆとが線状体３６で結合されるとともに、第３の空芯コイル１８ｃの長辺３２ｃと第７の空芯コイル１８ｇの短辺３０ｇとが前記線状体３６で結合される。以下、同様に、第ｎの空芯コイル１８ｎまで線状体３６による結合作業が施される。
【００１７】
次に、図５に示すように、直線上に重合配置された複数の空芯コイル１８の各隙間３４に、ステータコア１４の脚部２２が順次挿入されるとともに、一方のステータコア１４の頭部２０に設けられた凹部２４に、他方のステータコア１４の頭部２０に設けられた凸部２６が嵌合する。各ステータコア１４が、空芯コイル１８の隙間３４に挿入されてそれぞれの頭部２０同士が互いに嵌合することにより、図６に示すように、前記ステータコア１４が円弧状に配設される。
【００１８】
この場合、本実施形態では、空芯コイル１８の互いに重なる短辺３０と長辺３２同士が、線状体３６により結合されている。これにより、空芯コイル１８が離脱することがなく、しかも各空芯コイル１８間の隙間３４を確実かつ適正に維持することが可能になり、複数のステータコア１４を前記隙間３４に挿入する作業が効率的に遂行されるという効果が得られる。
【００１９】
さらに、各空芯コイル１８同士が線状体３６を介して強固に連結されている。このため、ステータコア１４が円弧状に配設される際、各空芯コイル１８は、離脱することがなく、ステータコア１４と一体的に円弧状に構成される。
【００２０】
図７に示すように、予め直線上の前後に配置されている空芯コイル１８同士が重合されて全ての空芯コイル１８が円環状に配置された後、残り３個のステータコア１４が前記空芯コイル１８の各隙間３４に挿入される。その際、図８に示すように、最後のステータコア１４の頭部２０を傾斜させることにより、両側に隣接する他のステータコア１４の頭部２０と円滑に嵌合させることができる。このように全てのステータコア１４が空芯コイル１８内に挿入されて円環状ステータ１０ａが形成された後、この円環状ステータ１０ａが円筒状ハウジング１２内に配設されてステータ１０が得られる（図１参照）。
【００２１】
このように、本実施形態では、先ず、内部に空間部１６を有した複数の空芯コイル１８が形成され、各空芯コイル１８が互いに所定の隙間３４を有して直線上に重合される。従って、分割された複数のステータコア１４を各隙間３４に挿入するだけで、各空芯コイル１８を所定数のステータコア１４に跨って巻き付けることができる。
【００２２】
これにより、本実施形態では、従来のオープンステータの一体成形のような材料の歩留まりの低下を有効に阻止でき、極めて経済的であるという効果が得られるとともに、生産性が一挙に向上するという利点がある。
【００２３】
また、空芯コイル１８が台形状を有しており、隣接する各空芯コイル１８は、それぞれの短辺３０と長辺３２とを交互に配置して互いに重ねられている。従って、一方の空芯コイル１８の幅広な空間部１６に他方の空芯コイル１８の短辺３０側が挿入されることになり、円筒状ハウジング１２内における巻線コイルの占積率が有効に向上する。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る電動機用ステータの製造方法では、内部に空間部を有した複数の枠形状空芯コイルが互いに所定の隙間を有して直線上に重合されるため、分割された複数のステータコアを各隙間に挿入するだけで、各空芯コイルを複数のステータコアに跨って巻き付けることができる。これにより、複数のステータコアに跨って導線を巻き付ける重ね巻きコイル方式が、簡単かつ迅速に遂行されるとともに、生産性が有効に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る製造方法が適用されるステータの概略平面図である。
【図２】前記ステータを構成する空芯コイルの概略斜視図である。
【図３】複数の前記空芯コイルを直線上に重合した状態の説明図であり、図３Ａは、前記重合された複数の空芯コイルの平面図であり、図３Ｂは、前記重合された複数の空芯コイルの側面図である。
【図４】図３Ａの一部拡大説明図である。
【図５】前記空芯コイルに前記ステータコアを挿入する作業が開始された状態の一部説明図である。
【図６】前記空芯コイルに挿入された複数の前記テータコアが略円弧状に配設された状態の説明図である。
【図７】前記空芯コイルの全てが円環状に配置された状態の説明図である。
【図８】最後のステータコアを前記空芯コイル内に挿入する際の説明図である。
【符号の説明】
１０、１０ａ…ステータ              １２…円筒状ハウジング
１４…ステータコア                  １６…空間部
１８…空芯コイル                    ２０…頭部
２２…脚部                          ２４…凹部
２６…凸部                          ３０…短辺
３２…長辺                          ３４…隙間
３６…線状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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