(57)【要約】【課題】ステータコアの溶接コスト及びスロットのスキュー角の精度を改善したステータ及びステータの製造方法を提供する。【解決手段】ステータコア１は円筒形状であり、同心円状に円柱状の中空部８を有している。ステータコア１の外周面には、係合溝２と、固定用溝３と、位置合わせ溝４とが設けられている。係合溝２、固定用溝３及び位置合わせ溝４はそれぞれ、軸線Ｌに平行になっている。ステータコア１の内周面には、スロット６が複数設けられている。スロット６は、軸線Ｌに対してある角度（スキュー角）をもって傾斜している。このステータコア１のそれぞれのスロット６に、コイルが挿入されて、ステータが構成される。【選択図】図１
2006333581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコアシートを積層して形成された円筒形状のステータコアと、コイルとを備えたステータにおいて、
前記ステータコアは、
前記ステータコアの外周面に設けられた溝と、
前記コイルが挿入されるスロットと
を備え、
前記溝は、前記ステータコアの軸線に平行であり、前記スロットは、前記軸線に対して傾斜していることを特徴とするステータ。
【請求項２】
複数のコアシートを積層して形成された円筒状のステータコアであって、溝が外周面に形成されると共にコイルを挿入するスロットが形成された前記ステータコアを有するステータの製造方法において、
前記コアシートを形成するステップであって、積層されて前記溝を形成する溝切欠部の位相を、積層されて前記スロットを形成するスロット開口に対して、段階的に等角度でずらしながら前記コアシートを複数形成するステップと、
前記スロットが前記ステータコアの軸線に平行となるように、前記複数のコアシートを積層するステップと、
前記スロットに前記コイルを挿入するステップと、
前記溝が前記ステータコアの軸線に平行となるように、前記複数のコアシートのそれぞれを回転させることにより、前記スロットをスキューさせるステップと、
前記コアシート同士を、前記溝を用いて溶接して固定するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３】
複数のコアシートを積層して形成された円筒状のステータコアであって、溝が外周面に形成されると共にコイルを挿入するスロットが形成された前記ステータコアを有するステータの製造方法において、
前記コアシートを形成するステップであって、積層されて前記溝を形成する溝切欠部の位相を、積層されて前記スロットを形成するスロット開口に対して、段階的に等角度でずらしながら前記コアシートを複数形成するステップと、
前記溝が前記ステータコアの軸線に平行となるように、前記複数のコアシートを積層するステップと、
前記コアシート同士を、前記溝を用いて溶接して固定するステップと、
前記スロットに前記コイルを挿入するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステータ及びステータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機等に使用される従来のステータ及びステータを製造する方法が、例えば、特許文献１に記載されている。この製造方法によれば、まず、同心円状の穴を有するコアシートを複数枚積層させて、ステータコアを製造する。コアシートの内周縁及び外周縁にはそれぞれ、複数の凹溝が形成されているため、ステータコアの内周面には、ステータコアの軸線に平行で、コイルを挿入するスロットが形成されており、ステータコアの外周面には、ステータコアの軸線に平行で、スキュー用の係止具が係合する係合溝が形成されている。スロットにコイルを挿入した後、係合溝にあらかじめスキューを形成した係止具を挿入させつつ、係合溝をステータコアの軸線に対して傾斜させること（スキュー）によって、各コアシートがステータコアの軸線を中心に回転する。これにより、スロットもスキューされる。このようにして、スロットがスキューされたステータが製造される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ステータコアの外周面は円筒面であり、この円筒面上に斜めに形成された係合溝の傾斜角を測定するのは困難であるといった問題点があった。具体的には、スロットをスキューさせる際、係合溝に係合する係止具の幅が係合溝の幅よりも狭く形成されているため、係止具と係合溝との間に遊びが生じ、係合溝がうねりながらスキューされる場合がある。スロットにはコイルが挿入されているため、スロットのスキュー角を直接測定する代わりに係合溝にゲージをあてて係合溝の傾斜角を測定することによりスキュー角を測定するが、この場合には、係合溝にうねりが生じているとゲージが係合溝にはまらなくなってしまう。また、画像処理により係合溝の傾斜角を測定する場合には、係合溝の測定箇所によって傾斜角が異なるため、スキュー角をどのように判定するのかが困難となってしまう。
また、ステータコアの外周面には、係止具が係合する溝の他に、コアシートを固定するための固定用溝及び組み付けのための位置合わせ溝が形成されている。スロットをスキューさせると、これらの溝もスキューされる。この場合、固定用溝がステータコアの軸線に対して傾斜していることにより、溶接によりコアシートを固定する場合には、溶接時にトーチが斜めに走る必要があるため、溶接装置のコストが上昇するといった問題点があった。さらに、組み付け時に、ピン等を位置合わせ溝に差し込んで位置決めを行うが、位置合わせ溝がステータコアの軸線に対して傾斜しているために、ピン等の差込が困難で位置決め精度も悪化するといった問題点もあった。
【０００５】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ステータコアの固定コスト及びスロットのスキュー角の精度を改善したステータ及びステータ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】
複数のコアシートを積層して形成された円筒形状のステータコアと、コイルとを備えたステータにおいて、ステータコアは、ステータコアの外周面に設けられた溝と、コイルが挿入されるスロットとを備え、溝は、ステータコアの軸線に平行であり、スロットは、軸線に対して傾斜していることを特徴とする。溝がステータコアの軸線に平行なので、例えば、溝がコアシートの溶接固定に用いられる場合には、溶接時にトーチが鉛直方向に走るようになる。
【０００７】
複数のコアシートを積層して形成された円筒状のステータコアであって、溝が外周面に形成されると共にコイルを挿入するスロットが形成されたステータコアを有するステータの製造方法において、コアシートを形成するステップであって、積層されて溝を形成する溝切欠部の位相を、積層されてスロットを形成するスロット開口に対して、段階的に等角度でずらしながらコアシートを複数形成するステップと、スロットが前記ステータコアの軸線に平行となるように、複数のコアシートを積層するステップと、スロットにコイルを挿入するステップと、溝がステータコアの軸線に平行となるように、複数のコアシートのそれぞれを回転させることにより、スロットをスキューさせるステップと、コアシート同士を、溝を用いて溶接して固定するステップとを備えることを特徴とする。スロットがステータコアの軸線に平行となるように複数のコアシートを積層した後、溝がステータコアの軸線に平行となるように、複数のコアシートのそれぞれを回転することにより、スロットがうねることなくスキューされる。
また、複数のコアシートを積層して形成された円筒状のステータコアであって、溝が外周面に形成されると共にコイルを挿入するスロットが形成されたステータコアを有するステータの製造方法において、コアシートを形成するステップであって、積層されて溝を形成する溝切欠部の位相を、積層されてスロットを形成するスロット開口に対して、段階的に等角度でずらしながらコアシートを複数形成するステップと、溝がステータコアの軸線に平行となるように、複数のコアシートを積層するステップと、コアシート同士を、溝を用いて溶接して固定するステップと、スロットにコイルを挿入するステップとを備えることを特徴とする。溝がステータコアの軸線に平行となるように、複数のコアシートを積層するので、スロットがスキューされた状態に形成される。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、積層されて溝を形成する溝切欠部の位相が、積層されてスロットを形成するスロット開口に対して、段階的に等角度だけずれた複数のコアシートを、溝がステータコアの軸線に平行となるようにスキューまたは積層することにより、スロットがうねることなくステータコアの軸線に対してスキューされるので、スロットのスキュー角の精度を改善することができる。また、溝がステータコアの軸線に平行であることにより、例えば、溝がコアシートの溶接固定に用いられる固定用溝である場合には、溶接時にトーチが鉛直方向に走るようになるので、ステータコアの溶接コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この実施の形態１に係るステータのステータコアを、図１に示す。ステータコア１は円筒形状であり、同心円状に円柱状の中空部８を有している。尚、図中に記載されている一点鎖線は、ステータコア１の軸線Ｌを表している。
ステータコア１は、図２に示される薄板円盤状のコアシート１０，１０’，１０”等を複数積層させたものである。コアシート１０は、同心円状に穴１１を有した円盤状の形状を有している。内縁１０ａには、スロット開口１５が等間隔に複数形成されている。外縁１０ｂには、円周方向に等間隔に、４つの切欠部１２が形成されている。また、隣り合う切欠部１２，１２間の中央に、隣接する一対の切欠部１３，１４が、合計４つ形成されている。コアシート１０’は、コアシート１０に対して、複数のスロット開口１５の位置は変えないで、外縁１０ｂに形成された切欠部１２，１３，１４の位置を周方向へ等距離だけずらし、それぞれを切欠部１２’，１３’，１４’としたものである。コアシート１０”は、コアシート１０’に対して、複数のスロット開口１５の位置は変えないで、切欠部１２，１３，１４を切欠部１２’，１３’，１４’となるようにずらしたのと同じだけ、切欠部１２’，１３’，１４’の位置を周方向へずらし、それぞれを切欠部１２”，１３”，１４”としたものである。尚、図２には、３つのコアシート１０，１０’，１０”しか図示していないが、実際には、積層させてステータコア１（図１参照）を形成するのに必要な枚数のコアシートがあり、それぞれの外縁に設けられた切欠部の位置は、段階的に周方向へ等距離だけずれている。すなわち、コアシート１０の中心Ｏ１０と切欠部１３とを結ぶ直線をＬ１０とした場合、コアシート１０’における中心Ｏ１０’と切欠部１３’とを結ぶ直線Ｌ１０’、及びコアシート１０”における中心Ｏ１０”と切欠部１３”とを結ぶ直線Ｌ１０”はそれぞれ、直線Ｌ１０に対して中心角度θ及び２θだけ位相がずれた状態となっており、複数のコアシートのそれぞれの外縁に設けられた切欠部の位相が、内縁に設けられたスロット開口１５に対して、段階的に等角度θだけずれている。なお、説明の便宜上、図２において、角度θは実際の角度よりも誇張して図示されている。
【００１０】
このような複数のコアシート１０，１０’，１０”等を積層させたものが、図１に示されるステータコア１である。ステータコア１の外周面には、切欠部１２，１２’，１２”等を積層して形成される係合溝２と、切欠部１３，１３’，１３”等を積層して形成される固定用溝３と、切欠部１４，１４’，１４”等を積層して形成される位置合わせ溝４とが設けられている。係合溝２には、スキューするための図示しない係止具が係合するようになっている。固定用溝３は、積層された複数のコアシート同士を溶接等によって固定するための溝である。位置合わせ溝４は、ステータコア１を図示しないモータ等に組み付ける際の位置決めに使用される溝である。係合溝２、固定用溝３及び位置合わせ溝４はそれぞれ、軸線Ｌに平行になっている。ここで、切欠部１２，１２’，１２”は係合溝用切欠部を、切欠部１３，１３’，１３”は固定用溝切欠部を、切欠部１４，１４’，１４”は位置合わせ溝用切欠部を構成する。
【００１１】
また、ステータコア１の内周面には、それぞれのコアシートのスロット開口１５を積層して形成されるスロット６が複数設けられている。スロット６は、軸線Ｌに対してある角度（スキュー角）をもって傾斜している。スロット６のこの傾斜は、切欠部１２，１３，１４の位相を、スロット開口１５に対して、コアシートごとに段階的に等角度でずらしたことに起因している。すなわち、スロット開口１５の位置を合わせて各コアシートを積層すると、外周面に設けられた係合溝２、固定用溝３及び位置合わせ溝４のそれぞれが軸線Ｌに対して傾斜するが、これら３つの溝を軸線Ｌに平行にすることによって、スロット開口１５を積層して形成されるスロット６が軸線Ｌに対して傾斜するようになる。したがって、コアシート１０の外縁１０ａに設けられた切欠部１２，１３，１４の位相を、内縁１０ｂに設けられたスロット開口１５に対して、段階的にずらす角度θを変えることによって、スキュー角が調整可能である。
このステータコア１のそれぞれのスロット６に、図示しないコイルが挿入されて、ステータが構成される。
【００１２】
次に、この実施の形態１に係るステータの製造方法を、図３に基づいて説明する。
まず、コアシート１０の外縁１０ａに形成された切欠部１２，１３，１４の位相を、内縁１０ｂに形成されたスロット開口１５に対して、段階的に等角度でずらした複数のコアシート１０’，１０”等をプレス成形し、これら複数のコアシートを積層する。コアシートを積層する際、内周面に縦に連なったスロット６が軸線Ｌに平行となるようにする。これにより、外周面に形成された係合溝２、固定用溝３及び位置合わせ溝４はそれぞれ、軸線Ｌに対して同じ角度で傾斜する。
次に、スロット６にコイル７を挿入する。スロット６は軸線に平行であるため、通常の方法でコイル７をスロット６に挿入する。
続いて、スキュー用の係止具２０を係合溝２に係合させて、係合溝２が軸線Ｌに平行となるように、すなわち係合溝２に平行な固定用溝３及び位置合わせ溝４が軸線Ｌに平行となるように、複数のコアシートのそれぞれを、軸線Ｌを中心に回転させる。これにより、スロット６は、切欠部１２，１３，１４の位相をスロット開口１５に対してずらした角度θに基づくスキュー角度でスキューされる。
その後、固定用溝３に沿って肉盛するように溶接を行い、各コアシート同士を固定することにより、ステータが製造される。
【００１３】
このように、コアシート１０の外縁１０ａに形成された切欠部１２，１３，１４の位相を、内縁１０ｂに形成されたスロット開口１５に対して、段階的に等角度でずらしながら複数のコアシートを形成し、スロット６が軸線Ｌに平行となるように複数のコアシートを積層し、スロット６にコイル７を挿入した後、係合溝２、固定用溝３及び位置合わせ溝４が軸線Ｌに平行となるようにスロット６をスキューさせるようにしたので、係合溝２、固定用溝３及び位置合わせ溝４等がうねることなく整列されることにより、スロット６もうねることなくスキューされる。これにより、スロット６のスキュー角の精度を改善することができる。さらに、係合溝２、固定用溝３及び位置合わせ溝４等のステータコア１の軸線Ｌに対する平行度を計測することにより、ステータ外周面の溝のスキュー角度を計測していた従来に比べて、スロット６のスキュー角を容易に計測管理することができる。
また、固定用溝３が軸線Ｌに対して平行であることにより、溶接時にトーチを鉛直方向に走らせればよいので、溶接装置のコスト上昇を抑えることができる。
さらに、位置合わせ溝４が軸線Ｌに対して平行であることにより、ステータの組み付け時に、位置決めに使用されるピン等を容易に位置合わせ溝４に差し込むことができるので、位置決め精度を向上することができる。
【００１４】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係るステータについて説明する。尚、実施の形態２において、図１〜３の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この実施の形態２に係るステータは、実施の形態１に対して、製造方法を変えたものである。
実施の形態２に係るステータの製造方法を、図４に基づいて説明する。
まず、コアシート１０の外縁１０ａに形成された切欠部１２，１３，１４の位相を、内縁１０ｂに形成されたスロット開口１５に対して、段階的に等角度でずらした複数のコアシート１０’，１０”等をプレス成形し、これら複数のコアシートを積層する。コアシートを積層する際、係合溝２、固定用溝３及び位置合わせ溝４のそれぞれが、軸線Ｌに平行となるようにする。これにより、スロット６はスキューされた状態に形成される。
次に、固定用溝３に沿って肉盛するように溶接を行い、各コアシート同士を固定する。
続いて、スロット６にコイル７を挿入することにより、ステータが製造される。
【００１５】
このように、各コアシートを積層する際に、スロット６はスキューされた状態に形成されるので、スキューを行うための操作及び装置を不要にすることができる。また、スロット６にコイル７を挿入する前に、各コアシートを固定するための溶接を行うので、溶接時に必要なコイル７の冷却を不要にできると共に、コイル７が溶接時の熱に影響を受けることを防止できる。
尚、実施の形態２の方法で製造されたステータは、実施の形態１の方法で製造されたステータと同一であるので、実施の形態１のステータが有する効果と同じ効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１に係るステータコアの斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るステータコアを構成するコアシートの平面図である。
【図３】実施の形態１に係るステータの製造方法を説明するための図である。
【図４】実施の形態２に係るステータの製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  ステータコア、２  係合溝、３  固定用溝、４  位置合わせ溝、６  スロット、７  コイル、１０，１０’，１０”  コアシート、１３，１３’，１３”  切欠部（溝切欠部）、１５  スロット開口、Ｌ  軸線。
【図１】
2006333581.tif 000003
【図２】
2006333581.tif 000004
【図３】
2006333581.tif 000005
【図４】
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