(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ導線が巻き付けられた複数のステータコアを互いに円環状に連結した状態で、円筒部材の内周に一体的に圧入するモータ用ステータの組立方法であって、
内径治具の外周に円環状に連結された前記ステータコアを配置する工程と、
前記ステータコアの外周に円筒部材を配置する工程と、
前記円筒部材の外周に配置される外径治具と前記内径治具とを相対的に近接する方向に移動させることにより、前記内径治具で前記ステータコアの内径を拘束する一方、前記外径治具で前記円筒部材の外径を拘束した状態で、該ステータコアを該円筒部材の内周に一体的に圧入してステータを得る工程と、
を有することを特徴とするモータ用ステータの組立方法。
【請求項２】
請求項１記載の組立方法において、前記内径治具の外径を拡張させて前記ステータコアの内径を拘束する一方、前記ステータコアを前記円筒部材の内周に一体的に圧入した後、該内径治具の外径を縮小させて前記ステータを取り外すことを特徴とするモータ用ステータの組立方法。
【請求項３】
それぞれ導線が巻き付けられた複数のステータコアを互いに円環状に連結した状態で、円筒部材の内周に一体的に圧入するモータ用ステータの組立装置であって、
円環状に連結された前記ステータコアの内周に配置され、該ステータコアの内径を拘束する内径治具と、
前記円筒部材の外周に配置されて該円筒部材の外径を拘束する外径治具と、
を備えることを特徴とするモータ用ステータの組立装置。
【請求項４】
請求項３記載の組立装置において、前記内径治具は、全体としてリング状に設定されるとともに、それぞれの内径側に第１テーパ面が形成されて径方向に進退可能な複数の第１治具と、
前記第１治具の内径側に配置され、前記第１テーパ面に接触して該第１治具を径方向に進退させる第２テーパ面が外径側に形成された第２治具と、
を備えることを特徴とするモータ用ステータの組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれ導線が巻き付けられた複数のステータコアを互いに円環状に連結した状態で、円筒部材の内周に一体的に圧入するモータ用ステータの組立方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、モータのステータは、略円筒体の内周面に半径方向に向かって突部が複数形成されており、その突部の溝に導線を巻き付けるように構成されている。ところが、その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指摘されている。
【０００３】
そこで、例えば、特開平７−１６３０７０号公報に開示されたステータが知られている。このステータは、頭部と脚部とを有する略Ｔ字状の弾性体として形成された複数のステータコアを備え、このステータコアは、前記頭部の円周方向の一端部に凹部を設け、他端部に前記凹部に対応する凸部を形成し、前記凸部を隣接する他のステータコアの凹部に嵌合して円環状に連結されてステータを構成している。
【０００４】
このステータでは、ステータコアの脚部に導線が巻き付けられた後、前記ステータコアが互いに凹部と凸部とを嵌合して円環状に連接される。次に、ステータコアが保持体により軸芯方向に締め付けられた状態で円筒体内に挿入され、前記保持体による締め付け力が解除されることによって、前記ステータコアが拡径して前記円筒体の内周面に圧接される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステータコア自体が弾性体であるために、このステータコアを円環状に連結した状態で円筒部材に圧入する際、前記ステータコアが変形してステータ全体として内径の真円度を維持することができないという問題が指摘されている。一方、円筒部材は同様に弾性体であり、この円筒部材の内周にステータコアが圧入される際に前記円筒部材が変形し易い。これにより、ステータの真円度や円筒度を所望の精度に維持することができな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、ステータの形状精度を有効に維持するとともに、作業効率の向上を容易に図ることが可能なモータ用ステータの組立方法および装置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】
本発明に係るモータ用ステータの組立方法および装置では、内径治具の外周に円環状に連結されたステータコアが配置されるとともに、このステータコアの外周に円筒部材が配置された後、前記円筒部材の外周に配置される外径治具と前記内径治具とが相対的に近接移動される。これにより、内径治具でステータコアの内径を拘束する一方、外径治具で円筒部材の外径を拘束した状態で、該ステータコアが該円筒部材の内周に一体的に圧入されてステータが得られる。
【０００８】
このため、ステータコアの内径および円筒部材の外径が、それぞれ内径治具および外径治具により拘束されており、圧入作業時に前記ステータコアや前記円筒部材に変形が発生することを確実に阻止することができる。従って、ステータコアを円筒部材の内周に圧入して得られるステータは、真円度および円筒度が所望の精度に確実に維持されるとともに、作業効率が有効に向上する。
【０００９】
また、内径治具は、全体としてリング状に設定されて径方向に進退可能な複数の第１治具と、この第１治具の内径側に配置される第２治具とを備えている。そして、第１治具の第１テーパ面に第２治具の第２テーパ面を接触させて前記第１治具の外径を拡張させることによりステータコアの内径を拘束する一方、前記ステータコアを円筒部材の内周に圧入した後、前記第２治具を移動させて前記内径治具の外径を縮小させることにより、ステータの取り出し作業が容易かつ円滑に遂行される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係るモータ用ステータの組立装置１０の要部分解斜視説明図であり、図２は、前記組立装置１０により結合されるステータ１２の概略斜視説明図である。
【００１１】
ステータ１２は、図２に示すように、それぞれ円周方向に複数配置されるステータコア１４と、このステータコア１４の外周部に断面略コ字状のガイド部材１６を介して巻き付けられるコイル（導線）１８と、前記ステータコア１４同士が円環状に連接された状態で該ステータコア１４を一体的に圧入する円筒部材２０とを備える。
【００１２】
ステータコア１４は、同一形状の弾性力のある鉄系材料から得られた板体を所定の枚数積層して形成されている。ステータコア１４は、頭部２２と脚部２４とを備えた略Ｔ字状の形状を有している。頭部２２の円周方向の一端部に凸部２６が形成される一方、その他端部に前記凸部２６に対応する凹部２８が形成される。
【００１３】
円筒部材２０は鉄系材料で構成され、ステータコア１４が圧入される内周面２０ａを有するリング状に設定されている。円筒部材２０の一側面２０ｂは外方に突出しており、この一側面２０ｂには、前記円筒部材２０を図示しないハウジング等にねじ止めするための複数の孔部３０が形成される。円筒部材２０の他側面２０ｃには、センサ取付孔３２を有する突出片３３が所定の数だけ設けられている。
【００１４】
図１および図３に示すように、組立装置１０は、円環状に連結されたステータコア１４の内周３４に配置されて前記ステータコア１４の内径を拘束する内径治具３６と、円筒部材２０の外周３８に配置されて前記円筒部材２０の外径を拘束する外径治具４０とを備える。
【００１５】
内径治具３６は、略円盤状の治具台４２を設け、この治具台４２上には周溝４４が形成される。周溝４４にはステータコア１４を配置するための配置ベース４６が固定され、この配置ベース４６は、前記ステータコア１４のガイド部材１６を避けて該ステータコア１４を支持する。治具台４２上には、全体としてリング状に設定され、それぞれ径方向に進退可能な複数の第１治具４８が設けられるとともに、前記第１治具４８の内径側に第２治具５０が配置され、この第２治具５０がボルト５２を介して前記治具台４２の略中央部にねじ止めされる。治具台４２には、第２治具５０と同心的な円周状に等角度ずつ離間してガイドバー５４がねじ止めされる。
【００１６】
第１治具４８は、リングを、例えば、９等分した構成を採用しており、各第１治具４８は、径方向に進退して全体の外径を拡縮するために隣り合う前記第１治具４８同士が所定の隙間を有して配置されている。ガイドバー５４に対応して配置される３個の第１治具４８には、このガイドバー５４を挿通するとともに径方向に所定距離だけ移動可能にするための長円５６が形成されている。第１治具４８の内径側には、鉛直上方向に向かって、それぞれ半径外方向に傾斜する第１テーパ面５８が形成されるとともに、外径側には、ステータコア１４の内周３４に接触する円弧面６０が形成される。
【００１７】
第２治具５０は略円錐形状を有しており、その外経側に第１治具４８の第１テーパ面５８に接触して前記第１治具４８を径方向に進退させる第２テーパ面６２が形成される。この第２テーパ面６２は、第１テーパ面５８に対応して鉛直上方向に向かって半径外方向に傾斜している。
【００１８】
外径治具４０は略カップ状に設定されており、その内周面６４により円筒部材２０の外周３８を拘束する。外径治具４０の側壁部には、円筒部材２０の突出片３３を避けるために３個の逃げ溝６６が形成されている。外径治具４０には、各ガイドバー５４が嵌合してこの外径治具４０を水平姿勢にガイドするためのブッシュ６８が設けられるとともに、前記外径治具４０の中央部には、押圧治具７０が接触する押圧面７２が形成されている。
【００１９】
このように構成される組立装置１０を用いてステータ１２を組み立てる方法について、以下に説明する。
【００２０】
先ず、図４に示すように、ステータコア１４の脚部２４には、ガイド部材１６を介して導線による巻線が施され、コイル１８が設けられる。このコイル１８には、端末処理等が施される。
【００２１】
次に、図５に示すように、コイル１８が設けられた複数のステータコア１４同士が円環状に連結される。具体的には、各ステータコア１４の頭部２２に設けられた凸部２６を隣接する凹部２８に嵌合することにより、前記ステータコア１４同士が連結される。円環状に連結されたステータコア１４は、ガイド部材１６の突出側を下方にして治具台４２の配置ベース４６上に配置される（図６参照）。
【００２２】
この治具台４２では、複数の第１治具４８が全体としてリング状に配置されており、前記第１治具４８の内径側に第２治具５０が挿入される。この第２治具５０は、予め、あるいは、円環状に連結されたステータコア１４が配置ベース４６に配置された後、ボルト５２を締め付けることによって治具台４２上に固定される。
【００２３】
これにより、第２治具５０の第２テーパ面６２が各第１治具４８の第１テーパ面５８に接触し、前記第１および第２テーパ面５８、６２の作用下に前記第１治具４８が半径外方向に押し付けられる。第１治具４８は、全体として所定の外径まで拡張され、それぞれの円弧面６０とステータコア１４の内周３４との間に所定の間隙が形成されている。そして、円環状に連結されたステータコア１４上に円筒部材２０が配置される（図６参照）。
【００２４】
次いで、外径治具４０が治具台４２上に配置され、ブッシュ６８にガイドバー５４を挿入してこの外径治具４０が内径治具３６に対応して位置決めされる（図７参照）。この状態で、押圧治具７０が外径治具４０の押圧面７２に接触してこの押圧面７２を下方向に押し込むと、前記外径治具４０の下端部が円筒部材２０を下方向に押し込み、この円筒部材２０の内周面２０ａには、円環状に連結されている複数のステータコア１４が一体的に圧入される（図３参照）。
【００２５】
その際、ステータコア１４は、内周面２０ａに接触してそれぞれ半径方向に移動する。このため、ステータコア１４の内周３４は、第１治具４８の円弧面６０に接触して前記ステータコア１４の内径が拘束される。
【００２６】
円筒部材２０の内周面２０ａにステータコア１４が圧入されてステータ１２が得られた後、外径治具４０が上昇してこの外径治具４０が前記ステータ１２から離間する。そして、図８に示すように、第２治具５０を治具台４２に固定しているボルト５２が弛緩され、この第２治具５０が前記治具台４２から取り外され、あるいは、緩められた後、ステータ１２が内径治具３６から取り出される。
【００２７】
その際、第１治具４８は、第２治具５０による保持作用が解除されて半径内方向に移動するとともに、ステータ１２全体の内径が僅かに縮小される。これにより、ステータ１２の取り出し作業が容易かつ円滑に遂行される。
【００２８】
この場合、本実施形態では、外径治具４０が内径治具３６側に押し付けられることにより、円環状に連結されたステータコア１４の内径が第１治具４８により拘束される一方、円筒部材２０の外径が前記外径治具４０により拘束され、前記ステータコア１４が前記円筒部材２０の内周面２０ａに一体的に圧入されてステータ１２が得られる。
【００２９】
従って、それぞれ弾性体である円環状に連結されたステータコア１４および円筒部材２０が、圧入作業時に変形することを確実に阻止することができる。これにより、円筒部材２０にステータコア１４が圧入されて得られたステータ１２は、形状精度を有効に維持することが可能になり、外径精度および内径精度が有効に向上するという効果が得られる。
【００３０】
しかも、内径治具３６にステータコア１４を配置する一方、このステータコア１４上に円筒部材２０を配置し、外径治具４０を前記内径治具３６に対して進退させるだけでステータ１２が得られる。このため、ステータ１２の組立作業が容易かつ円滑に遂行され、作業効率の向上が図られるという利点がある。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係るモータ用ステータの組立方法および装置では、円環状に連結されたステータコアの内径が内径治具により拘束される一方、円筒部材の外径が外径治具により拘束された状態で、前記内径治具と前記外径治具とが相対的に近接変位されてステータが得られる。このため、それぞれ弾性体であるステータコアおよび円筒部材が圧入作業時に変形することを確実に阻止でき、ステータの外径精度および内径精度が有効に向上するとともに、組立作業効率を有効に向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るモータ用ステータの組立装置の要部分解斜視説明図である。
【図２】前記組立装置により結合されるステータの概略斜視説明図である。
【図３】前記組立装置の縦断面説明図である。
【図４】ステータコアにガイド部材を介して巻線が施された際の斜視説明図である。
【図５】円環状に配置されたステータコアの斜視説明図である。
【図６】前記組立装置に円筒部材および前記ステータコアを配置した状態の説明図である。
【図７】前記組立装置により前記円筒部材に前記ステータコアを圧入する際の動作説明図である。
【図８】前記組立装置により前記圧入作業が終了した際の説明図である。
【符号の説明】
１０…組立装置                      １２…ステータ
１４…ステータコア                  １６…ガイド部材
１８…コイル                        ２０ａ、６４…内周面
２０…円筒部材                      ３４…内周
３６…内径治具                      ３８…外周
４０…外径治具                      ４２…治具台
４８、５０…治具                    ５２…ボルト
５８、６２…テーパ面                ６０…円弧面
７０…押圧治具                      ７２…押圧面
【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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