(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部治具に円筒状のケースをセットし、上部治具に円筒状のステータをセットし、前記下部治具に前記上部治具を合せることでケースに所定位置でステータを組付けることのできる装置であって、
前記下部治具は、立てた状態のケースを載せるベースに、ケースの一端を嵌合することでケースの径方向の位置決めをする径側位置決めブロックと、ケースを嵌合することでケースの回転方向における位置決めをする回転側位置決めピンと、ケースに干渉せぬようにケースの側方に立てることで上部治具との位置合せをするガイドシャフトを、備えたものであり、
前記上部治具は、ステータの内周面に嵌合するシリンダに、ステータから延びるリード線に沿わせることでステータの回転方向の位置を決める目印しピンと、シリンダに嵌合したステータの落下防止をするストッパ機構と、前記ガイドシャフトに嵌合することで下部治具に対する上部治具の回転方向の位置決めをする回転側位置決めアームと、を備えたものであり、
前記ストッパ機構は、シリンダを貫通させたシャフトと、このシャフトの下端に取付けるとともにシャフトを回すことでシリンダの底に隠れていた先端がはみ出すストッパ片とからなることを特徴とするモータのステータ組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下部治具に上部治具を合せることでケースに所定位置でステータを組付けることのできるモータのステータ組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来のモータのステータ及びケースの斜視図であり、ステータ組立体１００はケース１０１にステータ１０２を収納するものである。
ケース１０１は、略円筒状のブロックであって、コア１０４を収納する内筒部１０１ａを形成し、この内筒部１０１ａにコア１０４を所定の位相で収納するために積層板１０３の突起部１０３ｃ・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を複数枚重ねたコア１０４の凸部１０４ａ収納する凹部１０１ｂを形成したものである。
【０００３】
ステータ１０２は、複数の積層板１０３・・・を重ねたコア１０４に複数のコイル１０５・・・を巻いたものであり、積層板１０３・・・は、略ドーナツ状の円板１０３ａにコイル１０５・・・を巻くためのボビン部１０３ｂを形成し、円板１０３ａにケース１０１に所定位置で挿入するための突起部１０３ｃを形成したものであり、コイル１０５は、電源供給のためのリード線１０５ａ・・・を備えたものである。次図で、ケース１０１にステータ１０２を収納するときの問題点を説明する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図８は従来のモータのステータ及びケースの組立時における説明図であり、積層板１０３の突起部１０３ｃの幅寸法をＡとするときに、コア１０４の凸部１０４ａの幅寸法をＢとするときに、コア１０４は積層板１０３を重ねた部材であるから、幅寸法Ｂは、ばらつきを多く含むことになる。また、コア１０４の凸部１０４ａの幅寸法のばらつきを少なくしようとするとコストアップになる。一方、ケース１０１の凹部１０１ｂの幅寸法をＣとするときに、幅寸法Ｃは、ばらつきを多く含む幅寸法Ｂに見合った寸法に設定しなければならず、例えば、幅寸法Ｂが小さいときにはケース１０１に対してステータ１０２の位置決めが不正確になり、ケース１０１にステータ１０２を精度よく組付けることができない。
また、ケース１０１は、略円筒状のブロックであって、コア１０４を収納する内筒部１０１ａに凹部１０１ｂを形成する加工は、困難をきわめるものであってコストも嵩む。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ケースにステータを精度よく組付けることができ、組立装置を使用することで、ケースの困難な加工を省略することができるモータのステータ組立装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１のモータのステータ組立装置は、下部治具に円筒状のケースをセットし、上部治具に円筒状のステータをセットし、下部治具に上部治具を合せることでケースに所定位置でステータを組付けることのできる装置であって、下部治具は、立てた状態のケースを載せるベースに、ケースの一端を嵌合することでケースの径方向の位置決めをする径側位置決めブロックと、ケースを嵌合することでケースの回転方向における位置決めをする回転側位置決めピンと、ケースに干渉せぬようにケースの側方に立てることで上部治具との位置合せをするガイドシャフトを、備えたものであり、上部治具は、ステータの内周面に嵌合するシリンダに、ステータから延びるリード線に沿わせることでステータの回転方向の位置を決める目印しピンと、シリンダに嵌合したステータの落下防止をするストッパ機構と、ガイドシャフトに嵌合することで下部治具に対する上部治具の回転方向の位置決めをする回転側位置決めアームと、を備えたものであり、ストッパ機構は、シリンダを貫通させたシャフトと、このシャフトの下端に取付けるとともにシャフトを回すことでシリンダの底に隠れていた先端がはみ出すストッパ片とからなることを特徴とする。
【０００７】
目印しピンにステータから延びるリード線を沿わせることでステータの回転方向の位置を決め、シリンダにステータをセットし、ストッパ機構でステータの落下防止をして上部治具にステータのセットを完了する。次に、径側位置決めブロックにケースの一端を嵌合することでケースの径方向の位置決めをすると共に回転側位置決めピンにケースを嵌合することでケースの回転方向における位置決めをして下部治具のベースにケースのセットを完了する。そして、下部治具のガイドシャフトに上部治具の回転側位置決めアームを合せ、下部治具に上部治具を合せることでケースに所定位置でステータを組付ける。
【０００８】
例えば、ステータのコアを構成する積層板に突起部を設け、この突起部を嵌合させる凹部をケースに設けてケースにステータを組付ける場合には、突起部の幅寸法が積層板を重ねるとばらつきを多く含むのでケースにステータを精度よく組立てることができない。下部治具に円筒状のケースをセットし、上部治具にステータをセットし、下部治具に上部治具を合せることでケースに所定位置でステータを組付けることのできるモータのステータ組立装置を使用することで、ケースに対するステータの位置精度の組立て精度の向上を図る。また、モータのステータ組立装置を使用することで、例えば、ケースに凹部を形成する困難な加工を省き、モータの製造コストの削減を図る。
【００１０】
上部治具のシリンダにステータをセットし、シャフトを回すことでシリンダの底からストッパ片の先端をはみ出すようにしてステータを支持する。
ストッパ機構を、シリンダを貫通させたシャフトと、このシャフトの下端に取付けるとともにシャフトを回すことでシリンダの底に隠れていた先端がはみ出すストッパ片とから構成し、ステータをシリンダに容易に支持又はシリンダから容易に開放できるようにしてモータのステータ組立装置の組付性の向上を図る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るモータのステータ組立装置で組立てるモータの分解斜視図である。
モータ１０は、略円筒状のケース１１にステータ１２を収納し、このステータ１２にロータ１３を回転自在に収納し、ケース１１の上部からアッパカバー１４で覆い、ケース１１の下部からロアカバー１５で覆ったものである。１６・・・はアッパカバー１４の取付けねじ、１７・・・はロアカバー１５の取付けねじである。
【００１２】
ケース１１は、アルミニウムなどを切削加工した円筒状のブロックであって、本体部１１ａの内側にステータ１２の嵌合部１１ｂを形成し、本体部１１ａの外側にモータ取付け孔１１ｃ・・・を形成したものである。
ステータ１２は、複数枚の積層板２１・・・を合せてコア２２を形成し、このコア２２に複数のコイル２３・・・を巻き、これらのコイル２３・・・に接続するリード線２４・・・を引出したものである。
【００１３】
ロータ１３は、ロータヨーク２５にマグネット２６を取付け、ロータヨーク２５にボス２７を介してシャフト２８を取付けたものである。
アッパカバー１４は、本体部１４ａにケース１１に嵌合する嵌合部１４ｂを形成し、本体部１４ａにシャフト２８の軸受け１４ｃを取付け、本体部１４ａに取付けねじ１６・・・の嵌合孔１４ｄ・・・を形成したものである。
ロアカバー１５は、本体部１５ａにケース１１に嵌合する嵌合部１５ｂを形成し、本体部１５ａにシャフトの軸受け１５ｃを取付け、本体部１５ａに取付けねじ１７・・・の嵌合孔１５ｄを形成したものである。
【００１４】
なお、ステータ１２は、ケース１１に焼ばめにて固定するようにしたものであり、すなわち、ケース１１を所定の温度（例えば、１８０〜２００℃）に加熱し、ケース１１の嵌合部１１ｂの径を拡径した状態で、ステータ１２を収納するようにしたものである。
【００１５】
図２は本発明に係るモータのステータ組立装置の分解斜視図であり、モータのステータ組立装置３０（以下、「ステータ組立装置３０」と略記する）は、図１に示すケース１１を所定の位置に載置する下部治具４０と、ステータ１２を所定の位置で支持する上部治具５０とからなる。
【００１６】
下部治具４０は、図１に示すケース１１の径方向の位置決めをする径側位置決めブロック４２をベース４１に取付け、上部治具５０に嵌合させるセンタピン４３を径側位置決めブロック４２に立て、ケース１１の回転方向の位置決めをする回転側位置決めピン４４をベース４１に取付け、上部治具５０に嵌合させるガイドシャフト４５をベース４１に立て、ケース１１を所定の高さで支持する支持ブロック４６をベース４１にスライド可能に取付けたものである。
【００１７】
下部治具４０は、センタピン４３を径側位置決めブロック４２に立てたので、後述する上部治具５０のセンタ孔５７に嵌合させることで、上部治具５０をセンタリングさせることができ、図１に示すケース１１にステータ１２をセンタリングさせつつ嵌合させることができ、ケース１１にステータ１２を収納することができる。
【００１８】
下部治具４０は、支持ブロック４６をベース４１に取付けたので、図１に示すケース１１下端を浮した状態でステータ１２を収納することができ、例えば、ケース１１の下端から別のリード線などを引き出す必要のあるモータにも対応することができ、ステータ組立装置３０の汎用性を広げることができる。また、この場合に、支持ブロック４６をベース４１にスライド可能に取付けたので、径の異なるケースを有するステータの組付けにも対応できる。
【００１９】
上部治具５０は、図１に示すステータ１２の回転方向の位置を決める目印しピン５２をシリンダ５１に取付け、ステータ１２の落下防止をする一対のストッパ機構５３Ａ，５３Ｂをシリンダ５１に取付け、下部治具４０に対する上部治具５０の回転方向の位置決めをする回転側位置決めアーム５４をシリンダ５１に取付け、上部治具５０を移動するためのハンドル５５をシリンダ５１に取付けたものである。
シリンダ５１は、センタピン４３に嵌合させるセンタ孔５７と、ストッパ機構５３Ａ，５３Ｂを取付ける貫通孔５８，５８とを形成したものであり、回転側位置決めアーム５４は、先端にガイドシャフト４５に嵌合する溝５４ａを形成したものである。５１ａはシリンダ５１の底を示す。
【００２０】
図３は本発明に係るモータのステータ組立装置の平面図であり、ストッパ機構５３Ａは、シリンダ５１の貫通孔５８（図２参照）に貫通させたシャフト６１と、このシャフト６１の下端に取付けるとともにシャフト６１を回すことでシリンダ５１の底５１ａに隠れていた先端がはみ出すストッパ片６２と、シャフト６１の上端に取付けた操作棒６３と、シャフト６１の中間に取り付けたシャフト６１の回転範囲を規制する扇状プレート６４とからなる。
ストッパ機構５３Ｂは、ストッパ機構５３Ａと同一構成の機構であって、回転側位置決めアーム５４の中心線Ｌに対してストッパ機構５３Ａに対称であり、詳細な説明を省略する。
【００２１】
ストッパ機構５３Ａは、シリンダ５１を貫通させたシャフト６１と、このシャフト６１の下端に取付けるとともにシャフト６１を回すことでシリンダ５１の底５１ａに隠れていた先端がはみ出すストッパ片６２とから構成し、ステータ１２をシリンダ５１に容易に支持し、又はシリンダ５１から容易に開放できるようにしたので、ステータ組立装置３０の操作性を向上させると共にステータ１２の組立性を向上させることができる。
【００２２】
図４は図３の４−４線断面図であり、ステータ組立装置の正面断面図を示し、ステータ組立装置３０は、下部治具４０に円筒状のケース１１をセットし、上部治具５０に円筒状のステータ１２をセットし、下部治具４０に上部治具５０を合せることでケース１１に所定位置でステータ１２を組付けることのできる装置であって、下部治具４０は、立てた状態のケース１１を載せるベース４１に、ケース１１の一端を嵌合することでケース１１の径方向の位置決めをする径側位置決めブロック４２と、ケース１１を嵌合することでケース１１の回転方向における位置決めをする回転側位置決めピン４４と、ケース１１に干渉せぬようにケース１１の側方に立てたることで上部治具５０との位置合せをするガイドシャフト４５（図２参照）を、備えたものであり、上部治具５０は、ステータ１２の内周面に嵌合するシリンダ５１に、ステータ１２から延びるリード線２４・・・に沿わせることでステータ１２の回転方向の位置を決める目印しピン５２と、シリンダ５１に嵌合したステータ１２の落下防止をするストッパ機構５３Ａ，５３Ｂと、ガイドシャフト４５（図２参照）に嵌合することで下部治具４０に対する上部治具５０の回転方向の位置決めをする回転側位置決めアーム５４と、を備えたものであることを示す。
【００２３】
以上に述べたステータ組立装置の作用を次に説明する。
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るモータのステータ組立装置の作用説明図（前半）である。
（ａ）において、目印しピン５２にステータ１２から延びるリード線２４・・・を沿わせることでステータ１２の回転方向の位置を決めを行ない、矢印▲１▼の如くシリンダ５１にステータ１２をセットする。
【００２４】
（ｂ）において、ストッパ機構５３Ａ，５３Ｂの操作棒６３，６３を操作し、シャフト６１，６１を矢印▲２▼，▲２▼の如く回転し、シャフト６１，６１を回すことでシリンダ５１の底５１ａに隠れていたストッパ片６２，６２の先端を矢印▲３▼，▲３▼の如くはみ出すようにし、ストッパ片６２，６２でステータ１２の落下防止をし、上部治具５０にステータ１２をセットをする。
【００２５】
（ｃ）において、ステータ１２は、ケース１１に焼ばめするようにしたものであり、すなわち、所定の温度（例えば、１８０〜２００℃）に加熱したケース１１を用意し、このケース１１を径側位置決めブロック４２にケース１１の一端を嵌合することでケース１１の径方向の位置決めをすると共に回転側位置決めピン４４にケース１１を嵌合することでケース１１の回転方向における位置決めをし、下部治具４０のベース４１にケース１１を矢印▲４▼，▲４▼の如くのセットする。
【００２６】
図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るモータのステータ組立装置の作用説明図（後半）である。
（ａ）において、下部治具４０のガイドシャフト４５に上部治具５０の回転側位置決めアーム５４の溝５４ａを合せ、下部治具４０に上部治具５０を矢印▲５▼の如く合せることで所定の温度に加熱し拡径したケース１１に所定位置で常温のステータ１２を組付ける。
【００２７】
（ｂ）において、ストッパ機構５３Ａ，５３Ｂ（一方の５３Ｂは不図示）の操作棒６３，６３を操作し、シャフト６１，６１を矢印▲６▼の如く回転し、シャフト６１，６１を回すことでシリンダ５１の底５１ａにストッパ片６２，６２の先端を矢印▲７▼の如く収納する。
【００２８】
（ｃ）において、上部治具５０を矢印▲８▼の如く持上げ、ケース１１にステータ１２のセットを完了する。そして、ケース１１が常温まで冷却することで、ケース１１にステータ１２が固定される。すなわち、下部治具４０に円筒状のケース１１をセットし、上部治具５０にステータ１２をセットし、下部治具４０に上部治具５０を合せることでケース１１に所定位置でステータ１２を組付けることのできるステータ組立装置３０を使用することで、ケース１１に対するステータ１２の組立て精度の向上を図ることができる。
【００２９】
尚、実施例では図３に示すように、一対のストッパ機構５３Ａ，５３Ｂを設けたが、これに限るものではなく、一つのストッパ機構のみを設けたものであってもよい。
また、図３において、ストッパ機構５３Ａ，５３Ｂにロック機構を設け、ストッパ片６２，６２にロックをかけるようにしたものであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、例えば、ステータのコアを構成する積層板に突起部を設け、この突起部を嵌合させる凹部をケースに設けてケースにステータを組付ける場合には、突起部の幅寸法が積層板を重ねるとばらつきを多く含むのでケースにステータを精度よく組立てることができない。下部治具に円筒状のケースをセットし、上部治具にステータをセットし、下部治具に上部治具を合せることでケースに所定位置でステータを組付けることのできるモータのステータ組立装置を使用することで、ケースに対するステータの組立て精度の向上を図ることができる。この結果、モータ組立の歩留りを向上させ、不良率を低減させることができる。
また、モータのステータ組立装置を使用することで、例えば、ケースに凹部を形成する困難な加工を省き、モータの製造コストの削減を図ることができる。この結果、モータのコストダウンを図ることができ、モータ組立ての歩留りを向上させて不良率を低減させることができる。
【００３１】
また、ストッパ機構を、シリンダを貫通させたシャフトと、このシャフトの下端に取付けるとともにシャフトを回すことでシリンダの底に隠れていた先端がはみ出すストッパ片とから構成し、ステータをシリンダに容易に支持又はシリンダから容易に開放できるようにしたので、モータのステータ組立装置の組付性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモータのステータ組立装置で組立てるモータの分解斜視図
【図２】本発明に係るモータのステータ組立装置の分解斜視図
【図３】本発明に係るモータのステータ組立装置の平面図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】本発明に係るモータのステータ組立装置の作用説明図（前半）
【図６】本発明に係るモータのステータ組立装置の作用説明図（後半）
【図７】従来のモータのステータ及びケースの斜視図
【図８】従来のモータのステータ及びケースの組立時における説明図
【符号の説明】
１０…モータ、１１…ケース、１２…ステータ、３０…ステータ組立装置、４０…下部治具、４１…ベース、４２…径側位置決めブロク、４５…ガイドシャフト、５０…上部治具、５１…シリンダ、５１ａ…底、５２…目印ピン、５３Ａ，５３Ｂ…ストッパ機構、５４…回転側位置決めアーム、５８…貫通孔、６１…シャフト、６２…ストッパ片。
【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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