(57)【要約】【課題】コイル籠を用いた固定子を使用するモータの製造方法の提供【解決手段】螺旋状コイルＣｏを円筒状に組み合わせたコイル籠１２０を形成し、コイル籠１２０を固定子コア１１０に組み付けることで固定子１００を形成するモータＭの製造方法において、螺旋状コイルＣｏはスロット内部導線Ｃ１１を有し、スロットＳＬは隣り合うスロット内部導線Ｃ１１同士の間に平角導体Ｄ１本分の隙間を有する螺旋状コイルＣｏであり、螺旋状コイルＣｏ同士のコイルエンド側の一端が入れ子状になり、第１螺旋状コイルＣｏ１に対し第２螺旋状コイルＣｏ２の配置角度が角度θとなるよう配置し、角度θが０度に近づくように螺旋状コイルを動かすことで、第２螺旋状コイルＣｏ２と第１螺旋状コイルＣｏ１とがお互いにガイドとして機能して重ねられてサブアシーＳＡを形成し、サブアシーＳＡを組み合わせてコイル籠１２０を形成する。【選択図】図１２
2013021858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角導体を巻回してコイルを形成し、前記コイルを円筒状に組み合わせたコイル籠を形成し、前記コイル籠の有するスロット内部導線が固定子コアの有するスロットの内部に配置されるよう、前記コイル籠を前記固定子コアに組み付けることで固定子を形成するモータ製造方法において、
前記コイルは前記スロット内部導線を有し、前記スロットは隣り合う前記スロット内部導線同士の間に前記平角導体１本分の隙間を有するように螺旋状に巻回された螺旋状コイルであり、
前記螺旋状コイル同士のコイルエンド側の一端が入れ子状になり、第１螺旋状コイルに対し第２螺旋状コイルの配置角度が角度θとなるよう配置し、
前記角度θが０度に近づくように前記第１螺旋状コイル又は前記第２螺旋状コイルを動かすことで、前記第２螺旋状コイルの有する平角導体と前記第１螺旋状コイルの有する平角導体とがお互いにガイドとして機能して、前記第１螺旋状コイルと前記第２螺旋状コイルとが重ねられてコイルサブアシーを形成し、
前記コイルサブアシーを組み合わせて前記コイル籠を形成すること、
を特徴とするモータ製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ製造方法において、
前記螺旋状コイルの反リード側は、前記固定子コアの内周側にＬ字状に曲げられた内周側突出部を有しており、
前記第１螺旋状コイルのリード側に対して前記第２螺旋状コイルのリード側を近接させて前記角度θがつくように配置され、前記角度θが０度に近づくように前記第１螺旋状コイルの反リード側又は前記第２螺旋状コイルの反リード側を動かすことで、前記コイルサブアシーを形成し、前記コイルサブアシーを組み合わせて前記コイル籠を形成し、
前記コイル籠の反リード側より前記固定子コアを近接させて、前記固定子コアの有するスロットに前記コイル籠の有する前記スロット内部導線を挿入することで、前記固定子を形成し、
前記固定子のリード側より回転子を挿入すること、
を特徴とするモータ製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ製造方法において、
前記コイルサブアシーを用いて形成した半円状の第１コイルアシーと第２コイルアシーとを用い、前記第１コイルアシー及び前記第２コイルアシーの反リード側を拡径した状態で、前記第１コイルアシーのリード側と前記第２コイルアシーとを近接させて組み合わせ、前記角度θとなる位置に保持し、
前記第１コイルアシーと前記第２コイルアシーの反リード側を前記角度θが０度に近づくように近接して組み合わせることで、前記コイル籠を形成することを特徴とするモータ製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のモータ製造方法において、
前記螺旋状コイルの内周側に配置されるテーパ状の斜面を有するテーパ治具に、外径支持機構を用いて前記螺旋状コイルのリード側が前記テーパ治具の径の小さい側、前記螺旋状コイルの反リード側が前記テーパ治具の径の大きい側に位置するように前記第１コイルアシーと前記第２コイルアシーとを、当接させて支持し、
前記螺旋状コイルの前記内周側突出部の内周面が、前記テーパ治具の斜面に押し付けられるように、外径押圧機構により前記第１コイルアシーと前記第２コイルアシーとを押圧し、
前記テーパ治具を、前記テーパ治具の径の大きい側に抜くことで、前記第１コイルアシーと前記第２コイルアシーとを組み合わせ、前記コイル籠を形成することを特徴とするモータ製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のモータ製造方法において、
前記テーパ治具は、一端に前記固定子の前記内周側突出部の先端における内周と同径の円筒部を備え、
前記テーパ治具を、前記テーパ治具の径の大きい側に抜く際に、前記円筒部が前記内周側突出部の内周面と当接する位置に前記テーパ治具を移動させることで前記コイル籠を形成することを特徴とするモータ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの固定子などに用いるカセットコイル式同芯巻きコイルの組み立て技術に関するものであり、詳しくはカセットコイルに同芯巻きで螺旋状に形成したものを用いてコイル籠状に配置する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に鑑みて自動車に駆動用のモータを搭載するケースが多くなってきている。車載される駆動用のモータは、車両を動かす為に大出力でかつ車載されるために省スペースであることが望ましい。特にハイブリッド車はエンジンと駆動用モータをエンジンルームの中に納める必要があるため、モータの小型化の要請が高い。モータの出力を向上させるためにはモータに用いるコイルの断面積を増やす等の方法で固定子の占積率を高める方法が模索されている。一方、モータの小型化に関しては様々なアプローチで小型化が検討されている。
【０００３】
固定子のコイルの断面積を増やす手法としては、平角導体を用いて巻回しコイルを形成する手法が提案されている。矩形断面を有する平角導体を用いたコイルを形成することで、矩形形状のスロット内にコイルの一部を納めた際に円形断面を有する導体を用いた場合より空隙率を低くすることができ、結果的に占積率を高めることが可能となるためである。しかしながら、平角導体を用いてコイルを形成する場合、その加工方法が少々困難となる。また、平角導体コイルを組み立てる際にも平角導体が変形させ辛いことが起因し、組み立てが困難になる場合が多い。ところで、これまでも固定子コアにコイルを組み付ける方法は様々な方法が検討されてきている。
【０００４】
特許文献１には、回転電機用固定子コイルの製造方法及び製造装置に関する技術が開示されている。拡縮可能な巻枠に、四角形状のコイルを巻回し、所定の形状に形成されたコイルを把持機構により把持して、固定子鉄心のスロットへ挿入し、同心巻きコイルを用いた固定子を製造、組み立てを行う。このような手法によって固定子の製造を行うことで、この固定子を用いた回転電機の効率を高くでき、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【０００５】
特許文献２には、スロットレス型固定子用巻線の単位コイル及びその製造方法に関する技術が開示されている。単位コイルのコイル端を、内層コイル辺の配置部における接線方向に屈曲した内層コイル辺側の接線方向屈曲部と、径方向外側に屈曲した外層コイル辺側の径方向屈曲部と、接線方向屈曲部から径方向屈曲部に向かって固定子巻線の軸方向内側へ傾斜角を持って螺旋状に伸びる螺旋部とを有する形状に形成することで、スロットレス型の固定子を形成することができる。
【０００６】
特許文献３には、回転電機用固定子コイルの製造方法及び製造装置に関する技術が開示されている。特許文献１のコイルを２つ１組として固定子コアのスロットに挿入することで製造される固定子を用いることで、コイルの断面積を増やすことが可能となる。
【０００７】
特許文献４には、固定子コイルとそれを用いたモータ、及び固定子コイルの製造方法とモータの製造方法、及びコイルユニットとコイルユニットの製造方法に関する技術が開示されている。回転子を囲むように複数のコイルユニットを周方向に配置し、内側から外側に向けて巻かれながら漸次拡大する渦巻き状に巻回された導線の一部から回転子の回転軸に平行かつ周方向に密に並んだ複数のトルク導線部と、これらのトルク導線部のうち回転子の２つの異なる磁極に対向するトルク導線部同士の間を繋げる複数の結線導線部を形成することで、スロットレス型の固定子を形成することが可能である。
【０００８】
特許文献５には、固定子及びコイル籠に関する技術が開示されている。九十九折状に連続して形成された６本の導線を順次ずらして重ね合わせた第１組導線と第１組導線と１ピッチずらして、九十九折状に連続して形成され、６本の第２導線を順次ずらして重ね合わせた第２組導線を備え、第１組導線と第２組導線とを重ね合わせて、重ね合わせ導線を形成し、重ね合わせ導線を５周巻き取ることにより形成されたコイル籠を有する。コイル籠を形成後、分割型の固定子コアを外周から挿入してリングで固定して固定子を形成する。波巻コイルを編み上げることなく単純に重ね合わせるだけで形成することが可能となるので、固定子のコストダウンに貢献することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２４７８１２号公報
【特許文献２】特開２００２−３３０５７２号公報
【特許文献３】特開２００２−３５９９５２号公報
【特許文献４】特開２００３−０７０１９７号公報
【特許文献５】特開２０１０−１５４６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１乃至特許文献５の技術を適用して平角導体コイルを用いたより小型化及び高出力化を図った固定子及びモータを提供するにあたっては、以下に説明する課題があると考えられる。
【００１１】
特許文献１及び特許文献３には、同心巻きコイルを用いた固定子に関する技術が開示されているが、丸線を用いてコイルの事例であるため、平角導体を用いた同心巻きコイルを用いた固定子の製造に用いるには難点がある。例えば、スロットに導線を挿入する際にコイルを変形して挿入しているが、平角導体を用いたコイルをスロットに挿入する際には挿入する角度に関する自由度が低い点である。コイルを変形した後にスロットにコイルが挿入できる角度に平角導体の形状を制御することは困難であるし、逆に平角導体のサイズをスロットに対して小さくし、自由度を高くすると占積率を犠牲にすることとなり、その固定子を用いたモータの出力を低下させる要因となる。したがって、特許文献１及び特許文献３の技術をそのまま適用し、小型化及び高出力化を図った固定子及びモータの実現は困難だと考えられる。
【００１２】
また、特許文献２及び特許文献４には、スロットレス型の固定子に関する技術が開示されているが、スロットレス型の固定子は、固定子コアにスロット及びティースを有さないことでトルク生成時に不利に働くと考えられ、よりモータの小型化及び高出力化を求める場合には不利であると推測される。また、特許文献５には、波巻コイルを用いたコイルの製造方法に関する技術が開示されているが、コイル籠を形成してコイル籠の外周から分割型の固定子コアを挿入する方法では、鉄損が大きくなるためモータの高出力化の妨げとなる虞がある。
【００１３】
このような点を鑑み、出願人は先の出願において、同心巻きコイルを用いた分布巻きの固定子及びモータに関する提案を行っている。この同心巻きコイルを用いた固定子及びモータは、同芯巻きコイルを形成した後、同芯巻きコイルをコイル籠として円筒状に組み付け、コイル籠を一体的に形成された固定子コアに挿入することで固定子及びモータを形成する。このため鉄損を最小限に抑えることができ、高出力化に貢献することが可能である。しかしながら、このような固定子及びモータは従来提案されていないために、製造方法も従来技術をそのまま適用することは困難である。
【００１４】
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、コイル籠を用いた固定子を使用するモ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】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の一態様によるモータ製造方法は以下のような特徴を有する。
【００１６】
（１）平角導体を巻回してコイルを形成し、前記コイルを円筒状に組み合わせたコイル籠を形成し、前記コイル籠の有するスロット内部導線が固定子コアの有するスロットの内部に配置されるよう、前記コイル籠を前記固定子コアに組み付けることで固定子を形成するモータ製造方法において、前記コイルは前記スロット内部導線を有し、前記スロットは隣り合う前記スロット内部導線同士の間に前記平角導体１本分の隙間を有するように螺旋状に巻回された螺旋状コイルであり、前記螺旋状コイル同士のコイルエンド側の一端が入れ子状になり、第１螺旋状コイルに対し第２螺旋状コイルの配置角度が角度θとなるよう配置し、前記角度θが０度に近づくように前記第１螺旋状コイル又は前記第２螺旋状コイルを動かすことで、前記第２螺旋状コイルの有する平角導体と前記第１螺旋状コイルの有する平角導体とがお互いにガイドとして機能して、前記第１螺旋状コイルと前記第２螺旋状コイルとが重ねられてコイルサブアシーを形成し、前記コイルサブアシーを組み合わせて前記コイル籠を形成すること、を特徴とする。
【００１７】
（２）（１）に記載のモータ製造方法において、前記螺旋状コイルの反リード側は、前記固定子コアの内周側にＬ字状に曲げられた内周側突出部を有しており、前記第１螺旋状コイルのリード側に対して前記第２螺旋状コイルのリード側を近接させて前記角度θがつくように配置され、前記角度θが０度に近づくように前記第１螺旋状コイルの反リード側又は前記第２螺旋状コイルの反リード側を動かすことで、前記コイルサブアシーを形成し、前記コイルサブアシーを組み合わせて前記コイル籠を形成し、前記コイル籠の反リード側より前記固定子コアを近接させて、前記固定子コアの有するスロットに前記コイル籠の有する前記スロット内部導線を挿入することで、前記固定子を形成し、前記固定子のリード側より回転子を挿入すること、を特徴とする。
【００１８】
（３）（２）に記載のモータ製造方法において、前記コイルサブアシーを用いて形成した半円状の第１コイルアシーと第２コイルアシーとを用い、前記第１コイルアシー及び前記第２コイルアシーの反リード側を拡径した状態で、前記第１コイルアシーのリード側と前記第２コイルアシーとを近接させて組み合わせ、前記角度θとなる位置に保持し、前記第１コイルアシーと前記第２コイルアシーの反リード側を前記角度θが０度に近づくように近接して組み合わせることで、前記コイル籠を形成すること、を特徴とする。
【００１９】
（４）（３）に記載のモータ製造方法において、前記螺旋状コイルの内周側に配置されるテーパ状の斜面を有するテーパ治具に、外径支持機構を用いて前記螺旋状コイルのリード側が前記テーパ治具の径の小さい側、前記螺旋状コイルの反リード側が前記テーパ治具の径の大きい側に位置するように前記第１コイルアシーと前記第２コイルアシーとを、当接させて支持し、前記螺旋状コイルの前記内周側突出部の内周面が、前記テーパ治具の斜面に押し付けられるように、外径押圧機構により前記第１コイルアシーと前記第２コイルアシーとを押圧し、前記テーパ治具を、前記テーパ治具の径の大きい側に抜くことで、前記第１コイルアシーと前記第２コイルアシーとを組み合わせ、前記コイル籠を形成すること、を特徴とする。
【００２０】
（５）（４）に記載のモータ製造方法において、前記テーパ治具は、一端に前記固定子の前記内周側突出部の先端における内周と同径の円筒部を備え、前記テーパ治具を、前記テーパ治具の径の大きい側に抜く際に、前記円筒部が前記内周側突出部の内周面と当接する位置に前記テーパ治具を移動させることで前記コイル籠を形成すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
このような特徴を有する本発明の一態様によるモータ製造方法により、以下のような作用、効果が得られる。
【００２２】
上記（１）に記載の態様は、平角導体を巻回してコイルを形成し、コイルを円筒状に組み合わせたコイル籠を形成し、コイル籠の有するスロット内部導線が固定子コアの有するように螺旋状に巻回されたスロットの内部に配置されるよう、コイル籠を固定子コアに組み付けることで固定子を形成するモータ製造方法において、コイルはスロット内部導線を有し、スロットは隣り合うスロット内部導線同士の間に平角導体１本分の隙間を有する螺旋状コイルであり、螺旋状コイル同士のコイルエンド側の一端が入れ子状になり、第１螺旋状コイルに対し第２螺旋状コイルの配置角度が角度θとなるよう配置し、角度θが０度に近づくように第１螺旋状コイル又は第２螺旋状コイルを動かすことで、第２螺旋状コイルの有する平角導体と第１螺旋状コイルの有する平角導体とがお互いにガイドとして機能して、第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとが重ねられてコイルサブアシーを形成し、コイルサブアシーを組み合わせてコイル籠を形成するものである。
【００２３】
出願人が先の出願で提案したコイル籠を形成するには、平角導体でコイルを形成した同士の隙間に平角導体を挿入する必要がある。しかし、第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとは、それぞれの有するスロット内部導線同士が噛み合うように配置される必要がある。したがって、第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとを組み合わせる際には、お互いの加工精度それなりに十分な状態でないと組み付けに大きく影響する。しかし、平角導体を曲げ加工にてコイルを形成する場合、形状精度を高めることは困難である。形状精度を高める為には単純な曲げ加工だけではなく、型を用いて成形するなど複雑な製造工程を要すると考えられ製造コストが高くなると想定される。
【００２４】
そこで、螺旋状コイル同士のコイルエンド側の一端が入れ子状になるように第１螺旋状コイルに対し第２螺旋状コイルが、角度θが付くよう配置され、角度θが０度に近づくように第１螺旋状コイル又は第２螺旋状コイルを動かし、組付けを行う。この結果、第２螺旋状コイルの有する平角導体と第１螺旋状コイルの有する平角導体とがお互いにガイドしあう状態となるため、螺旋状コイル自体の形状精度が低くても組み付けが容易となる。したがって、組み付け性の改善を目的とした螺旋状コイルの形状精度の向上を図る必要がなく、コイルのコストダウンに繋がる。結果、モータの加工コストの削減に貢献することが可能である。
【００２５】
また、上記（２）に記載の態様は、（１）に記載のモータ製造方法において、螺旋状コイルの反リード側は、固定子コアの内周側にＬ字状に曲げられた内周側突出部を有しており、第１螺旋状コイルのリード側に対して第２螺旋状コイルのリード側を近接させて角度θがつくように配置され、角度θが０度に近づくように第１螺旋状コイルの反リード側又は第２螺旋状コイルの反リード側を動かすことで、コイルサブアシーを形成し、コイルサブアシーを組み合わせてコイル籠を形成し、コイル籠の反リード側より固定子コアを近接させて、固定子コアの有するスロットにコイル籠の有するスロット内部導線を挿入することで、固定子を形成し、固定子のリード側より回転子を挿入するものである。
【００２６】
螺旋状コイルの反リード側を内周側にＬ字状に曲げた形状とすることで、一体型の固定子コアの有するティースに干渉することなく固定子コアにコイル籠を組み付けることが可能となる。しかし、Ｌ字状に折り曲げられる螺旋状コイルは、製造上の都合で螺旋状に巻回された後に折り曲げられる必要があり、形状精度を高めることは難しい。しかし、第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとを組み付ける時にお互いがガイドの役目を果たすことで、それぞれの形状精度が高くなくても第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとが入れ子状に組み付けることが可能となる。したがって、螺旋状コイルを用いたコイル籠の製造が可能となり、コイル籠を用いた固定子の製造が可能となる。
【００２７】
また（３）に記載の態様は、（２）に記載のモータ製造方法において、コイルサブアシーを用いて形成した半円状の第１コイルアシーと第２コイルアシーとを用い、第１コイルアシー及び第２コイルアシーの反リード側を拡径した状態で、第１コイルアシーのリード側と第２コイルアシーとを近接させて組み合わせ、角度θとなる位置に保持し、第１コイルアシーと第２コイルアシーの反リード側を角度θが０度に近づくように近接して組み合わせることで、コイル籠を形成するものである。
【００２８】
第１螺旋コイル及び第２螺旋状コイルは、それぞれ重ね合わされてコイルサブアシーを形成しコイル籠を形成する。したがって順に１つずつ重ねていくと、円筒形状のコイル籠が完成する前に組み付けられない螺旋状コイルが出来てしまう。したがって、コイルサブアシーを用いて半円状の第１コイルアシーと第２コイルアシーとし、これを組み合わせることで、円環状のコイル籠を形成することが可能となる。
【００２９】
また（４）に記載の態様は、（３）に記載のモータ製造方法において、螺旋状コイルの内周側に配置されるテーパ状の斜面を有するテーパ治具に、外径支持機構を用いて螺旋状コイルのリード側がテーパ治具の径の小さい側、螺旋状コイルの反リード側がテーパ治具の径の大きい側に位置するように第１コイルアシーと第２コイルアシーとを、当接させて支持し、螺旋状コイルの内周側突出部の内周面が、テーパ治具の斜面に押し付けられるように、外径押圧機構により第１コイルアシーと第２コイルアシーとを押圧し、テーパ治具を、テーパ治具の径の大きい側に抜くことで、第１コイルアシーと第２コイルアシーとを組み合わせ、コイル籠を形成するものである。
【００３０】
第１コイルアシー及び第２コイルアシーを用いてコイル籠を形成するにあたり、角度θを維持した状態でお互いのリード側を近接させる必要がある。そこでテーパ状の斜面を有したテーパ治具を用い、外径支持機構を用いることで第１コイルアシーと第２コイルアシーとを所定の角度に位置するように保持する事が可能となる。その上で、テーパ治具の径の大きい側に抜くことで、角度θを０に近づけて第１コイルアシーと第２コイルアシーとを無理なく組み付けることが可能となる。こうしてコイル籠を形成することができる。
【００３１】
また（５）に記載の態様は、（４）に記載のモータ製造方法において、テーパ治具は、一端に固定子の内周側突出部の先端における内周と同径の円筒部を備え、テーパ治具を、テーパ治具の径の大きい側に抜く際に、円筒部が内周側突出部の内周面と当接する位置にテーパ治具を移動させることでコイル籠を形成するものである。
【００３２】
テーパ治具の先端に円筒部を設けることで、コイル籠を形成するにあたり、内周側突出部の内周を円筒部の外周面に沿わせて形成することが出来る。これにより内周側突出部の内周が真円に近づくように組み付けが可能となる。すなわち、コイル籠の組み付け精度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態の、固定子の斜視図である。
【図２】本実施形態の、固定子の側面図である。
【図３】本実施形態の、固定子に回転子を組み付ける様子を示す側面図である。
【図４】本実施形態の、コイル籠の斜視図である。
【図５】本実施形態の、螺旋状コイルの正面図である。
【図６】本実施形態の、螺旋状コイルの側面図である。
【図７】本実施形態の、螺旋状コイルの上面視図である。
【図８】本実施形態の、固定子コアに螺旋状コイルを挿入した場合の断面図である。
【図９】本実施形態の、螺旋状コイルを２つ重ねた様子を表した正面図である。
【図１０】本実施形態の、螺旋状コイルを２つ重ねた様子を表した側面図である。
【図１１】本実施形態の、螺旋状コイルを２つ重ねた様子を表した上面視図である。
【図１２】本実施形態の、第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとを組み合わせる様子を示した正面図である。
【図１３】本実施形態の、第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとを組み合わせる様子を示した上面視図である。
【図１４】本実施形態の、第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとを交差させた状態の正面図である。
【図１５】本実施形態の、第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとを交差させた状態の上面視図である。
【図１６】本実施形態の、第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとのスロット内部導線が重なった状態を示す正面図である。
【図１７】本実施形態の、第１螺旋状コイルと第２螺旋状コイルとのスロット内部導線が重なった状態を示す上面視図である。
【図１８】本実施形態の、第１サブアシーと第２サブアシーとを組み合わせる状態を示す正面図である。
【図１９】本実施形態の、第１サブアシーと第２サブアシーとを組みあわせる状態を示す上面視図である。
【図２０】本実施形態の、第１サブアシーと第２サブアシーとのスロット内部導線が重なった状態を示す正面図である。
【図２１】本実施形態の、第１サブアシーと第２サブアシーとのスロット内部導線が重なった状態を示す上面視図である。
【図２２】本実施形態の、第１サブアシーと第２サブアシーとのスロット内部導線が重なった状態を示す正面図である。
【図２３】本実施形態の、第１サブアシーと第２サブアシーとのスロット内部導線が重なった状態を示す上面視図である。
【図２４】本実施形態の、第１サブアシーと第２サブアシーとを用いたサブアシーの正面図である。
【図２５】本実施形態の、第１サブアシーと第２サブアシーとを用いたサブアシーの上面視図である。
【図２６】本実施形態の、第１コイルアシーと第２コイルアシーとを組み合わせる様子を示す斜視図である。
【図２７】本実施形態の、第１コイルアシーと第２コイルアシーとを組み合わせる様子を示す側面図である。
【図２８】本実施形態の、第１コイルアシーと第２コイルアシーとを重ね合わせた様子を示す斜視図である。
【図２９】本実施形態の、第１コイルアシーと第２コイルアシーとを重ね合わせた様子を示す側面図である。
【図３０】本実施形態の、アシー組み付け治具の側面部分断面図である。
【図３１】本実施形態の、アシー組み付け治具のアシー組み付け後の状態を示す側面部分断面図である。
【図３２】本実施形態の、アシー組み付け治具のアシー保持前の平面図である。
【図３３】本実施形態の、アシー組み付け治具のアシー保持中の平面図である。
【図３４】本実施形態の、アシー組み付け治具のアシー組み付け後の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
まず、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００３５】
図１に、本実施形態の固定子１００の斜視図を示す。図２に、固定子１００の側面図を示す。図３に、固定子１００に回転子を組み付ける様子の側面図を示す。固定子１００は固定子コア１１０とコイル籠１２０とを有している。固定子コア１１０は多数の電磁鋼板を積層して形成されており、後述する図８に示すように内周側にティース１１２が突出するように形成され、隣り合うティース１１２の間にスロットＳＬを備えている。また、図１に示すように固定子コア１１０の外周側にはリブ１１１とボルト孔１１１ａが備えられており、ボルト孔１１１ａはモータＭを図示しないトランスアクスルケースに取り付ける、あるいはモータＭにカバーを設ける等の目的で使用される。用いられる回転子１５０は一般的な製造手法によるものであり、発明の要旨に関係しないため説明を省略する。
【００３６】
図４に、コイル籠１２０の斜視図を示す。図５に、螺旋状コイルＣｏの正面図を示す。図６に、螺旋状コイルＣｏの側面図を示す。図７に、螺旋状コイルＣｏの上面視図を示す。コイル籠１２０は、４８個の螺旋状コイルＣｏを円環状に配置して組み合わせ形成されたものである。コイル籠１２０のリード側ＬＳには図５に示される螺旋状コイルＣｏの第１接合部Ｃ１３ｅ及び第２接合部Ｃ１３ｆが接合される接合部ＪＶが形成される。この接合部ＪＶはコイル籠１２０のリード側ＬＳに放射線上に配置されている部分である。ただし、固定子１００として形成される際にはコネクタを接合する部分が必要となるため、図４に示すようにコイル籠１２０の外周の一部に第１リード部Ｃ１３ｄが並ぶコネクタ接合部１２０ａが用意される。
【００３７】
螺旋状コイルＣｏは、図５に示される様に平角導体Ｄを用いて略六角形状にエッジワイズ曲げ加工されて巻回されたコイルである。螺旋状コイルＣｏの有する平角導体Ｄは、隣り合う平角導体Ｄ同士が平角導体Ｄの厚み１つ分の隙間が空けられている。すなわち、螺旋状コイルＣｏは平角導体Ｄが螺旋状に巻回されたコイルである。この螺旋状コイルＣｏを４８個用意することで、コイル籠１２０を形成することが可能である。平角導体Ｄは導電性の高い銅やアルミニウム等の金属を矩形断面の線材に形成したものであり、その周囲はエナメル等の絶縁被覆材で覆われている。この平角導体Ｄをエッジワイズ曲げ加工し、５周巻回することで、螺旋状コイルＣｏを形成する。
【００３８】
螺旋状コイルＣｏは、図５及び図６に示すようにスロット内部導線Ｃ１１と、反リード側ＲＬＳに形成される反リード側コイルエンド部導線Ｃ１２、及びリード側ＬＳに形成されるリード側コイルエンド部導線Ｃ１３を備えている。又、図６に示すように折り曲げ部Ｃ１４を備えている。反リード側コイルエンド部導線Ｃ１２の折り曲げ部Ｃ１４には図７に示すようにレーンチェンジ部Ｃ１２ａ及びレーンチェンジ部Ｃ１２ａとスロット内部導線Ｃ１１とを接続する第１縁部Ｃ１２ｂと第２縁部Ｃ１２ｃが形成される。折り曲げ部Ｃ１４は螺旋状コイルＣｏを用いてコイル籠１２０を形成したときに、内周側に反リード側コイルエンド部導線Ｃ１２が突出するように形成されている。
【００３９】
リード側コイルエンド部導線Ｃ１３にはレーンチェンジ部Ｃ１３ａ及びレーンチェンジ部Ｃ１３ａとスロット内部導線Ｃ１１とを接続する第１縁部Ｃ１３ｂと第２縁部Ｃ１３ｃとを有し、螺旋状コイルＣｏの巻き始めと巻き終わりにそれぞれ第１リード部Ｃ１３ｄ及び第１接合部Ｃ１３ｅが形成される。なお、螺旋状コイルＣｏによっては第１リード部Ｃ１３ｄ又は第１接合部Ｃ１３ｅの代わりに図４に示すような第１接合部Ｃ１３ｅと対になる第２接合部Ｃ１３ｆが形成される。
【００４０】
便宜上、スロット内部導線Ｃ１１の左右で第１スロット内部導線Ｃ１１ａと第２スロット内部導線Ｃ１１ｂと呼び分けることにすると、第１スロット内部導線Ｃ１１ａと第１縁部Ｃ１２ｂ及び第１縁部Ｃ１３ｂとが接続し、第２スロット内部導線Ｃ１１ｂと第２縁部Ｃ１２ｃ及び第２縁部Ｃ１３ｃとが接続することになる。そして、図７に示されるように、螺旋状コイルＣｏは第１縁部Ｃ１３ｂと第２縁部Ｃ１３ｃとが円弧状に曲げられており、第１縁部Ｃ１３ｂと第２縁部Ｃ１３ｃとが円弧状に並ぶように形成されている。
【００４１】
また、図６に示すように折り曲げ部Ｃ１４の端部に配置されるレーンチェンジ部Ｃ１２ａは折り曲げ部Ｃ１４の端部でコイル籠１２０の軸方向に揃うように形成されている。したがって、螺旋状コイルＣｏはコイル籠１２０の外周に向けて平角導体Ｄの１巻き辺りの長さが長くなるように設定されている。
【００４２】
図８に、固定子コア１１０に螺旋状コイルＣｏを挿入した場合の断面図を示す。説明のため、固定子コア１１０に螺旋状コイルＣｏを１つだけ配置した場合の断面図が図８である。螺旋状コイルＣｏは固定子コア１１０に備えられるティース１１２をまたぎ、スロットＳＬに螺旋状コイルＣｏのスロット内部導線Ｃ１１が配置されることになる。スロットＳＬにはインシュレータ１１５が配置されている。インシュレータ１１５は絶縁性の高い樹脂素材で形成されており、固定子コア１１０と螺旋状コイルＣｏとの絶縁を確保するために設けられている。
【００４３】
なお、便宜上、図８左側のスロットＳＬは第１スロットＳＬ１とする。また図８右側のスロットＳＬは第７スロットＳＬ７としている。また、図８では第１スロットＳＬ１と第７スロットＳＬ７との間のスロットＳＬに関しては省略して描いている。したがって、固定子コア１１０に１つだけ螺旋状コイルＣｏを挿入した場合、左側の第２スロット内部導線Ｃ１１ｂは第１スロットＳＬ１に、右側の第１スロット内部導線Ｃ１１ａは第７スロットＳＬ７に挿入されることになり、５つのスロットＳＬを隔てて左右のスロット内部導線Ｃ１１が挿入される状態となる。
【００４４】
このように螺旋状コイルＣｏが固定子コア１１０に配置されると、千鳥状にスロット内部導線Ｃ１１がスロットＳＬに挿入されることになる。すなわち、隙間ＳがスロットＳＬにそれぞれ５カ所形成され、スロット内部導線Ｃ１１は５本挿入される状態となる。実際に、コイル籠１２０の状態で固定子コア１１０に挿入される場合には、同相の螺旋状コイルＣｏが隙間Ｓに配置されることになり、１つのスロットＳＬに１０本のスロット内部導線Ｃ１１が挿入される結果となる。
【００４５】
図８ではこの隙間Ｓに対して説明の便宜上番号を付けて称呼することにする。内周側より図面右側に第１隙間Ｓ１、第３隙間Ｓ３、第５隙間Ｓ５、第７隙間Ｓ７、第９隙間Ｓ９が形成され、図面左側に、第２隙間Ｓ２、第４隙間Ｓ４、第６隙間Ｓ６，第８隙間Ｓ８、第１０隙間Ｓ１０が形成される。なお、第１隙間Ｓ１は最内周に配置され、第１０隙間Ｓ１０は最外周に配置されている。第２隙間Ｓ２乃至第９隙間Ｓ９は平角導体Ｄの幅とほぼ同じだけの間隔で形成されている。
【００４６】
図９に、螺旋状コイルＣｏを２つ重ねた様子を表した正面図を示す。図１０に、螺旋状コイルＣｏを２つ重ねた様子を表した側面図を示す。図１１に、螺旋状コイルＣｏを２つ重ねた様子を表した上面視図を示す。図９乃至図１１には、第１螺旋状コイルＣｏ１に第２螺旋状コイルＣｏ２を重ねた様子を示しており、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２は前述したようなお互いの隙間Ｓに入るように組み合わされる。すなわち第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とは入れ子状に組み合わされる。この結果、反リード側ＲＬＳでは、図９及び図１１に示される様に第１螺旋状コイルＣｏ１の第１縁部Ｃ１２ｂ１と第２螺旋状コイルＣｏ２の第１縁部Ｃ１２ｂ２との関係で、コイル籠１２０の径方向に積み重ねられる部分と、レーンチェンジ部Ｃ１２ａ１とレーンチェンジ部Ｃ１２ａ２とがコイル籠１２０の軸方向に交差する部分が出来る。
【００４７】
リード側ＬＳでは図９及び図１１に示される様に第１螺旋状コイルＣｏ１の第１縁部Ｃ１３ｂ１と第２螺旋状コイルＣｏ２の第１縁部Ｃ１３ｂ２との関係で、コイル籠１２０の軸方向に重ねられる部分と、コイル籠１２０の径方向でレーンチェンジ部Ｃ１３ａ１とレーンチェンジ部Ｃ１３ａ２との間に交差する部分ができる。
【００４８】
また、第１螺旋状コイルＣｏ１のレーンチェンジ部Ｃ１２ａ１と、第２螺旋状コイルＣｏ２のレーンチェンジ部Ｃ１２ａ２とが隣り合うように配置される。第１螺旋状コイルＣｏ１のレーンチェンジ部Ｃ１３ａ１と、第２螺旋状コイルＣｏ２のレーンチェンジ部Ｃ１３ａ２とが隣り合うように配置される。こうして第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とが重ねられて、サブアシーＳＡが形成される。このサブアシーＳＡを用いてコイル籠１２０が形成されることになる。
【００４９】
コイル籠１２０の組み付け手順について説明を行う。図１２に、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とを組み合わせる正面図を示す。図１３に、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とを組み合わせる上面視図を示す。なお、図１３では組み合わせが分かり易いように真上からではなく若干角度を付けて示してある。前述した図９乃至図１１の状態に第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とを組み合わせるために、まず、図１２に示すように第１螺旋状コイルＣｏ１の肩口Ｃ１３ｇ１に第２螺旋状コイルＣｏ２の肩口Ｃ１３ｇ２を近接させる。ここでいう第１螺旋状コイルＣｏ１の肩口Ｃ１３ｇ１とは第１スロット内部導線Ｃ１１ａ１と第１縁部Ｃ１３ｂ１との接続部分にあたる場所で、リード側ＬＳに配置される部分である。また、第２螺旋状コイルＣｏ２の肩口Ｃ１３ｇ２とは第２スロット内部導線Ｃ１１ｂ２と第２縁部Ｃ１３ｃ２との接続部分にあたる場所で、リード側ＬＳに配置される部分である。
【００５０】
第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とは配置角度が角度θとなるように近接される。これは、交差部分Ｐ１では、第１螺旋状コイルＣｏ１の肩口Ｃ１３ｇ１と第２螺旋状コイルＣｏ２の肩口Ｃ１３ｇ２とが交差しており、第１スロット内部導線Ｃ１１ａと第２スロット内部導線Ｃ１１ｂ２が角度θとなるような姿勢で、第１螺旋状コイルＣｏ１に対して第２螺旋状コイルＣｏ２が近接されていることを意味する。もちろん、第１螺旋状コイルＣｏ１か第２螺旋状コイルＣｏ２の何れかを近接する、或いは両方を動かして近接する場合でも、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２が相対的に近接すれば良いので、同じことが言えるが、説明の都合上、第１螺旋状コイルＣｏ１に対して第２螺旋状コイルＣｏ２を近接させていることとする。
【００５１】
なお、ここでいう角度θは第１螺旋状コイルＣｏ１の肩口Ｃ１３ｇ１と第２螺旋状コイルＣｏ２の肩口Ｃ１３ｇ２とが折り曲げ部Ｃ１４側が干渉無く近接できる程度の角度を想定している。本実施形態では７度程度に設定しているが、リード側コイルエンド部導線Ｃ１３が反リード側コイルエンド部導線Ｃ１２に干渉しない程度の角度を確保できれば良く、もう少し鋭角、或いは鈍角に設定することが出来る。ただしあまり鈍角に設定しすぎるとリードタイムに影響し、鋭角に設定しすぎると組み付け性が悪化する虞がある。このため適切な角度を選定することが望ましい。
【００５２】
図１４に、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とを交差させた状態の正面図を示す。図１５に、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とを交差させた状態の上面視図を示す。なお、図１５では組み合わせが分かり易いように真上からではなく若干角度を付けて示してある。図１２及び図１３のように第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とを近接させた後、図１４及び図１５に示すように更に第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とが重なるように第２螺旋状コイルＣｏ２を移動させる。結果、第１螺旋状コイルＣｏ１の第１スロット内部導線Ｃ１１ａと第２螺旋状コイルＣｏ２の第２スロット内部導線Ｃ１１ｂ２とが軸芯側から見て交差するような位置関係となる。
【００５３】
図１６に、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とのスロット内部導線Ｃ１１が重なった状態の正面図を示す。図１７に、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とのスロット内部導線Ｃ１１が重なった状態の上面視図を示す。図１４及び図１５の状態から、角度θを０度に近づけていくことで第１螺旋状コイルＣｏ１の第１スロット内部導線Ｃ１１ａ１と第２螺旋状コイルＣｏ２の第２スロット内部導線Ｃ１１ｂ２とを図１６及び図１７に示すように重ね合わせることが可能となる。又、折り曲げ部Ｃ１４も一部が重ねられている。この後更に第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とを重ね合わせて図９乃至図１１に示すようなサブアシーＳＡの状態とする。
【００５４】
次に、サブアシーＳＡ同士を組み付ける手順について説明する。図１８に、第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２とを組み合わせる正面図を示す。図１９に、第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２とを組み合わせる上面視図を示す。なお、図１９では組み合わせが分かり易いように真上からではなく若干角度を付けて示してある。前述した手順で形成したサブアシーＳＡは同様にして、第１サブアシーＳＡ１に対して第２サブアシーＳＡ２が近接されることで組み合わされる。
【００５５】
第１サブアシーＳＡ１は前述したように第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とを組みあわせて形成されている。第２サブアシーＳＡ２は、第１サブアシーＳＡ１と同様に第３螺旋状コイルＣｏ３と第４螺旋状コイルＣｏ４とを組みあわせて形成されている。図１８に示すように、第１サブアシーＳＡ１の肩口Ｃ１３ｇ２と第２サブアシーＳＡ２の肩口Ｃ１３ｇ３とを近接させている。そして第１スロット内部導線Ｃ１１ａ２と第２スロット内部導線Ｃ１１ｂ３との角度が角度θとなるように保持される。
【００５６】
図２０に、第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２とのスロット内部導線Ｃ１１が重なった状態の正面図を示す。図２１に、第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２とのスロット内部導線Ｃ１１が重なった状態の上面視図を示す。なお、図２１では組み合わせが分かり易いように真上からではなく若干角度を付けて示してある。図１８及び図１９の状態よりも第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２とをより重なる位置に移動している。この結果、第１サブアシーＳＡ１の有する第２螺旋状コイルＣｏ２の第１スロット内部導線Ｃ１１ａ２と第２サブアシーＳＡ２の有する第３螺旋状コイルＣｏ３の第２スロット内部導線Ｃ１１ｂ３とがクロスするように配置され、第１サブアシーＳＡ１の第１螺旋状コイルＣｏ１と第２サブアシーＳＡ２の第４螺旋状コイルＣｏ４がそれぞれの肩口を寄せ合うような位置に配置されている。
【００５７】
図２２に、第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２とのスロット内部導線Ｃ１１が重なった状態の正面図を示す。図２３に、第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２とのスロット内部導線Ｃ１１が重なった状態の上面視図を示す。図２０及び図２１の状態から、角度θを０に近づけるようにすることで、第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２のそれぞれのスロット内部導線Ｃ１１を重なるように配置される。具体的には、第１サブアシーＳＡ１の第１螺旋状コイルＣｏ１の有する第１スロット内部導線Ｃ１１ａ１と第２サブアシーＳＡ２の第３螺旋状コイルＣｏ３の有する第２スロット内部導線Ｃ１１ｂ３とが重ねられ、第１サブアシーＳＡ１の第２螺旋状コイルＣｏ２の有する第１スロット内部導線Ｃ１１ａ２と第２サブアシーＳＡ２の第４螺旋状コイルＣｏ４の有する第２スロット内部導線Ｃ１１ｂ４が重ねられている。また、折り曲げ部Ｃ１４の一部も重ねられている。
【００５８】
図２４に、第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２とを用いた第２段階サブアシーＳＡ１１の正面図を示す。図２５に、第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２とを用いた第２段階サブアシーＳＡ１１の上面視図を示す。図１８乃至図２３に示したように第１サブアシーＳＡ１と第２サブアシーＳＡ２とを組みあわせることで、図２４及び図２５に示す第２段階サブアシーＳＡ１１を形成する。第２段階サブアシーＳＡ１１は第１螺旋状コイルＣｏ１乃至第４螺旋状コイルＣｏ４の４つの螺旋状コイルＣｏを組みあわせて形成されてものである。そして、第２段階サブアシーＳＡ１１を複数組み合わせて半円状のコイルアシーを形成する。
【００５９】
図２６に、第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とを組み合わせる様子の斜視図を示す。図２７に、第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とを組み合わせる様子の側面図を示す。図２８に、第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とを重ね合わせた様子の斜視図を示す。図２９に、第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とを重ね合わせた様子の側面図を示す。図２８及び図２９は、図２６及び図２７と比較して第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２との角度が小さくなっている。第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とを、基本的に図１２、図１８に示した手法と同様に角度θを維持して組みあわせている。ただし、交差部分Ｐ１と交差部分Ｐ２の２カ所で螺旋状コイルＣｏを交差させる点で異なる。図２６及び図２７のように角度θを維持した状態で第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とをリード側ＬＳ側で近接させ、図２８及び図２９に示すように徐々に角度θを０に近づけることで反リード側ＲＬＳを近接させて、最終的に図４の状態のコイル籠１２０に形成することができる。
【００６０】
ただし、図２６乃至図２９に示すような状態で第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２を適切に指示するためには、次に説明するような治具を用いるとより効果的に組み付けが可能である。
【００６１】
図３０に、アシー組み付け治具２００の側面図を示す。図３１に、アシー組み付け治具２００のアシー組み付け後の側面図を示す。図３２に、アシー組み付け治具２００のアシー保持前の平面図を示す。図３３に、アシー組み付け治具２００のアシー保持中の平面図を示す。図３４に、アシー組み付け治具２００のアシー組み付け後の平面図を示す。図３０及び図３１は、説明のため部分的に断面で示している。また、図３０と図３１では、押圧機構２３０の表現を説明のために変えており、図３２乃至図３４と対応しない部分がある。アシー組み付け治具２００は図３１及び図３２に示されるように、ベース２２１の四隅に設けられたシャフト２２０に支持されるトップベース２２２と、シャフト２２０に昇降可能に保持される昇降ベース２２３とを備え、昇降ベース２２３にはテーパ状治具２１０が取り付けられている。また、トップベース２２２の上面には、第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２をテーパ状治具２１０に押し付けるように保持する押圧機構２３０が備えられている。
【００６２】
テーパ状治具２１０には、円筒部２１１とテーパ面部２１２を備えている。円筒部２１１の外周はコイル籠１２０の折り曲げ部Ｃ１４の内周面の半径と等しく設計されている。テーパ面部２１２は外周斜面の角度が軸に対して所定の角度だけ傾斜した状態で面が形成されている。押圧機構２３０は、図３２乃至図３４に示される様にテーパ状治具２１０の周囲から第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とを所定の力で押さえる構造となっている。
【００６３】
外周を押さえる機構は、リード側外周押圧機構２３１と反リード側外周押圧機構２３２とガイド機構２３３が備えられている。また、第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２の折り曲げ部Ｃ１４の軸方向端面を受ける為にドーナツ型の端面座２３５が用意されている。リード側外周押圧機構２３１、反リード側外周押圧機構２３２、ガイド機構２３３及び端面座２３５は第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２と直接接触するために、第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２の表面を傷つけないように樹脂性の素材や表面に耐摺動性を向上するための表面処理を施した部品であることが好ましい。
【００６４】
第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２のアシー組み付け治具２００による組み付け手順を具体的に説明すると、まず図３２に示す状態でリード側外周押圧機構２３１及び反リード側外周押圧機構２３２は待機している。そして、第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２をセットしたところで、図３３に示すようにリード側外周押圧機構２３１をそれぞれ前進させる。第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２は、図面では明確に示されていないが、リード側外周押圧機構２３１の前進によってアシー組み付け治具２００に保持される。この状態では図３０に示すようにテーパ状治具２１０の斜面に沿って配置されることになるので、第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とが角度θを維持した状態で保持されることになる。
【００６５】
次にガイド機構２３３を所定の位置まで前進させる。ガイド機構２３３は第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２のスロット内部導線Ｃ１１をサポートする位置に配置される。ガイド機構２３３は第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２との合わせ部分をガイドするものであり、この状態で、テーパ状治具２１０を付け治具２００の下方に移動させるのと同期させて、リード側外周押圧機構２３１と反リード側外周押圧機構２３２を前進させることで第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２との折り曲げ部Ｃ１４を近接させ、図２６乃至図２９に示した手順で第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２が組み合わされるのと同じようにコイル籠１２０の組み立てが可能となる。
【００６６】
コイル籠１２０が組み立てられた状態で、図４に示すような状態となり、これと固定子コア１１０を組み付けることで、図１に示す状態となる。コイル籠１２０と固定子コア１１０はティース１１２がコイル籠１２０と干渉しない構造であるため、固定子コア１１０の軸芯上をコイル籠１２０の折り曲げ部Ｃ１４側から固定子コア１１０の端面に近接させる方向で、コイル籠１２０の挿入を行う事で固定子１００が組み立てられる。更に同様に折り曲げ部Ｃ１４が配置された固定子コア１１０の逆方向から、回転子を近接させ挿入することで、モータＭが形成される。
【００６７】
本実施形態のモータ製造方法は上記の原理及び手順によって行われるので、以下に説明するような作用及び効果を奏する。
【００６８】
まず、本実施形態のモータ製造方法によって、コイル籠１２０の効率的な組み立てを提供することが可能となる。本実施形態のモータ製造方法は、平角導体Ｄを巻回してだけ螺旋状コイルＣｏを形成し、螺旋状コイルＣｏを円筒状に組み合わせたコイル籠１２０を形成し、コイル籠１２０の有するスロット内部導線Ｃ１１が固定子コア１１０の有するスロットＳＬの内部に配置されるよう、コイル籠１２０を固定子コア１１０に組み付けることで固定子１００を形成するモータＭの製造方法において、螺旋状コイルＣｏはスロット内部導線Ｃ１１を有し、スロットＳＬは隣り合うスロット内部導線Ｃ１１同士の間に平角導体Ｄ１本分の隙間を有する螺旋状コイルＣｏであり、螺旋状コイルＣｏ同士のコイルエンド側の一端が入れ子状になり、第１螺旋状コイルＣｏ１に対し第２螺旋状コイルＣｏ２の配置角度が角度θとなるよう配置する。
【００６９】
そして、角度θが０度に近づくように第１螺旋状コイルＣｏ１又は第２螺旋状コイルＣｏ２を動かすことで、第２螺旋状コイルＣｏ２の有する平角導体Ｄと第１螺旋状コイルＣｏ１の有する平角導体Ｄとがお互いにガイドとして機能して、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とが重ねられてサブアシーＳＡを形成し、サブアシーＳＡを組み合わせてコイル籠１２０を形成するものである。
【００７０】
また、螺旋状コイルＣｏの反リード側は、固定子コア１１０の内周側にＬ字状に曲げられた内周側突出部に相当する折り曲げ部Ｃ１４を有しており、第１螺旋状コイルＣｏ１のリード側に対して第２螺旋状コイルＣｏ２のリード側を近接させて角度θがつくように配置され、角度θが０度に近づくように第１螺旋状コイルＣｏ１の反リード側又は第２螺旋状コイルＣｏ２の反リード側を動かすことで、サブアシーＳＡを形成し、サブアシーＳＡを組み合わせてコイル籠１２０を形成し、コイル籠１２０の反リード側より固定子コア１１０を近接させて、固定子コア１１０の有するスロットＳＬにコイル籠１２０の有するスロット内部導線Ｃ１１を挿入することで、固定子１００を形成し、固定子１００のリード側より回転子１５０を挿入するものである。
【００７１】
螺旋状コイルＣｏを円筒状に配置したコイル籠１２０を形成する場合には、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とが、それぞれの有するスロット内部導線Ｃ１１同士が噛み合うように配置される必要がある。したがって、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とを組み合わせる際には、お互いの加工精度それなりに十分な状態でないと組み付けが困難となる。しかし、平角導体Ｄを曲げ加工にて螺旋状コイルＣｏを形成する場合には、それ程高い加工精度を求めることは困難である。
【００７２】
そこで、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２のコイルエンド側の一端が入れ子状になるように第１螺旋状コイルＣｏ１に対し第２螺旋状コイルＣｏ２が、所定の角度θが付くよう配置され、角度θが０度に近づくように第１螺旋状コイルＣｏ１又は第２螺旋状コイルＣｏ２を動かすことで、第２螺旋状コイルＣｏ２の有する平角導体Ｄと第１螺旋状コイルＣｏ１の有する平角導体Ｄとがお互いにガイドしあう状態で、反リード側ＲＬＳの折り曲げ部Ｃ１４も重ね合わせる。
【００７３】
組み付けの際に第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とのリード側ＬＳを近接させ、反リード側ＲＬＳ側が干渉しない状態であるように角度θを設定することで、アプローチを開始した後、第１螺旋状コイルＣｏ１の肩口Ｃ１３ｇ１と第２螺旋状コイルＣｏ２の肩口Ｃ１３ｇ２だけを組み合わせれば良く、その後、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とがそれぞれ有する平角導体Ｄがお互いをガイドすることで、角度θを０に近づけていくと、反リード側ＲＬＳの組み付けも容易に行えることとなる。
【００７４】
リード側コイルエンド部導線Ｃ１３側と折り曲げ部Ｃ１４側とが図１７に示すように重ね合わされた後、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とを矢印に示す通り円弧状に動かすことで、図１１に示すようなサブアシーＳＡを形成することが出来る。このような手順で螺旋状コイルＣｏを組み付けることで、螺旋状コイルＣｏ自体の加工精度がある程度低くても組み付けが容易となる。
【００７５】
したがって、組み付けを行うために螺旋状コイルＣｏの加工精度を高くする必要がないために、螺旋状コイルＣｏのコストダウンに繋がる。螺旋状コイルＣｏは、平角導体Ｄをエッジワイズ曲げ加工して形成している為、形状精度を所定以上向上させることは困難である。第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２とは、平角導体Ｄの厚み１つ分の隙間をもって螺旋状に形成されている。さらに、折り曲げ部Ｃ１４が形成されており、この折り曲げ部Ｃ１４は、第１螺旋状コイルＣｏ１及び第２螺旋状コイルＣｏ２を形成した後に、形成されるため、より、スロット内部導線Ｃ１１と折り曲げ部Ｃ１４との位置精度を確保することが困難である。
【００７６】
特にスロット内部導線Ｃ１１と折り曲げ部Ｃ１４との位置関係に精度が出るように曲げ加工することは困難である。このため、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２のリード側ＬＳを近接させて肩口にて入れ子状になるように挿入し、平角導体Ｄがお互いにガイドしあう製造方法を採用することで、第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２との形状精度を過剰に必要とすることがなくなる。つまり、螺旋状コイルＣｏの製品コストを低減することに貢献することができる。またその結果、モータＭの加工コストの削減に貢献することが可能である。
【００７７】
また、本実施形態のモータ製造方法は、サブアシーＳＡを用いて形成した半円状の第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とを用い、第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２の反リード側ＲＬＳを拡径した状態で、第１コイルアシーＡＵ１のリード側ＬＳと第２コイルアシーＡＵ２とを近接させて組み合わせ、角度θとなる位置に保持し、第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２の反リード側を角度θが０度に近づくように近接して組み合わせることで、コイル籠１２０を形成するものである。
【００７８】
第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２は、半円状に螺旋状コイルＣｏを並べたものであり、本実施形態においては４８個の螺旋状コイルＣｏがコイル籠１２０に用いられるので、２４個の螺旋状コイルＣｏが第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とにそれぞれ使われている。しかし、螺旋状コイルＣｏはスロットＳＬを５つ跨いで固定子コア１１０に配置され、螺旋状コイルＣｏは積層されて形成されるため、第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２は厳密に言うと半円状ではなく、第１コイルアシーＡＵ１及び第２コイルアシーＡＵ２の開口部は１８０度より狭くなる。このため、第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とを組み合わせる際には、第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２をそれぞれ円弧運動させて組み付けることができない。
【００７９】
これを解消するために、図２６乃至図２９に示すような手順で第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２との組付けを行う。組付けの基本手順は図１１乃至図１６に説明した第１螺旋状コイルＣｏ１と第２螺旋状コイルＣｏ２との組み付けとほぼ同じである。ただし、交差部分Ｐ１と交差部分Ｐ２を同時に組み付ける必要がある点が異なる。角度θを維持して第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２のリード側ＬＳからアプローチし、リード側ＬＳ側が図１６及び図１７に示すようにスロット内部導線Ｃ１１が重なるような状態に角度θを０に近づけた後、第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２とをお互いに近づけることでコイル籠１２０の組み立てが完了する。
【００８０】
この際に、第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２との組付けに際して、テーパ状治具２１０を用いることで、角度θの維持を容易にしている。また、テーパ状治具２１０にテーパ面部２１２を設けていることで、テーパ状治具２１０を第１コイルアシーＡＵ１と第２コイルアシーＡＵ２から遠ざかるように軸方向に移動させることで、角度θを０に近づけることが可能となる。また、テーパ状治具２１０にコイル籠１２０の折り曲げ部Ｃ１４の内周側の径と外径の等しい円筒部２１１が設けられていることで、図３１に示される状態で、コイル籠１２０の外周側から反リード側外周押圧機構２３２によって押され、結果的にコイル籠１２０の組み付け精度を向上させることが可能となる。
【００８１】
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
【００８２】
例えば、本実施形態では螺旋状コイルＣｏの形状が折り曲げ部Ｃ１４を有する略Ｌ字状の形状であったが、その他の形状であっても螺旋状であれば適用が可能である。例えば、螺旋状コイルＣｏが、折り曲げ部Ｃ１４を有さない単純な螺旋状のコイルであっても発明を適用することが可能であり、同様に組み付け易さの向上が期待出来る。また、固定子コア１１０を一体のものとして説明しているが、分割式の固定子コアを用いる場合にも本発明は適用可能である。ただし、前述した通り鉄損を減らす意味では一体型の固定子コアを用いることが好ましい。
【符号の説明】
【００８３】
１００      固定子
１１０      固定子コア
１１１      リブ
１１２      ティース
１１５      インシュレータ
１２０      コイル籠
１５０      回転子
２００      付け治具
２１０      テーパ状治具
２１１      円筒部
２１２      テーパ面部
２２０      シャフト
２２１      ベース
２２２      トップベース
２２３      昇降ベース
２３０      押圧機構
２３１      リード側外周押圧機構
２３２      反リード側外周押圧機構
２３３      ガイド機構
２３５      端面座
ＡＵ１      第１コイルアシー
ＡＵ２      第２コイルアシー
Ｃ１１      スロット内部導線
Ｃ１２      反リード側コイルエンド部導線
Ｃ１３      リード側コイルエンド部導線
Ｃ１４      折り曲げ部
Ｃｏ        螺旋状コイル
Ｄ          平角導体
ＬＳ        リード側
Ｍ          モータ
ＲＬＳ      反リード側
ＳＡ        サブアシー
ＳＬ        スロット
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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