(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機のコアに装着するコイル成形体の製造方法において、
ボビンに線材を巻線してコイルを形成し、ボビンに巻かれた状態で、前記コイルの外周を第１の押圧金型により押圧し、前記コイルの端面を第２および第３の押圧金型により押圧して、前記コイルを圧縮成形することによりコイル成形体を製造するに際し、
前記第２の押圧金型の下端面と前記第３の押圧金型の上端面とは、それぞれの押圧方向に対して斜面を形成し、それらの斜面を当接させて、第２の押圧金型の押圧力から直交する方向の分力を第３の押圧金型に加え、かつ、前記第２の押圧金型と前記第１の押圧金型とを、共通の圧力源により同一方向に押圧して、前記ボビンに巻かれたコイルを圧縮すること、を特徴とするコイル成形体の製造方法。
【請求項２】
コイル成形体の製造に用いる金型であって、
コイルを構成する線材を巻線するためのボビンと、
前記ボビンに線材を巻線して構成されるコイルを押圧する、第１、第２および第３の押圧金型と、を有し、
前記第１の押圧金型は、前記コイルの外周を押圧するものであり、
前記第２、第３の押圧金型は、前記コイルの端面を押圧するものであり、
前記第２の押圧金型の下端面と前記第３の押圧金型の上端面とは、それぞれの押圧方向に対して斜面が形成され、それらの斜面は、それらを当接させたとき、前記第２の押圧金型の押圧力の直交する方向の分力が前記第３の押圧金型に加わる形状であり、
前記第２の押圧金型と前記第１の押圧金型とは、並べて配置され、共通の圧力源により同一方向に押圧して、前記ボビンに巻かれたコイルを圧縮すること、を特徴とするコイル成形体の製造に用いる金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転機用のコイル成形体の製造方法、および、それに用いる金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘導電動機、同期電動機、直流電動機等の電動機、誘導発電機、同期発電機、直流発電機等の発電機などの回転機は、基本構造として、固定子（ステータ）と回転子（ロータ）とを有する。その固定子は、コアとコイルとからなる。コイルは、コアに多数設けられたスロットに装着される。
【０００３】
この固定子の製造方法は、小形のモータでは、一般的にインサータ方式が知られている。例えば、特開平９−１３５５５５号公報に示されるように、予め所定の形状に巻線されたコイルをブレードと呼ばれるコイルガイドにセットし、これを油圧などを利用してストリッパーと呼ばれる押し込み治具でコアのスロットの中に挿入する方法が採られている。コイルとコアの間の電気的絶縁は、線材被膜に加えて、コアのスロット内周面にスロット絶縁紙をあらかじめ配置しておき、その中にコイルを挿入する方法が採られている。また、そのときの巻線は、分布巻と呼ばれる巻線方法で、コアのスロットティースを複数個跨って巻線される形態をとる。
【０００４】
これに対して、集中巻と呼ばれる巻線法がある。これは、１つのティースに１つのコイルを巻線する方法である。この巻線法には、コアの内周部から直接線材を巻き付ける直巻巻線方式と、特開平６−１０５４８７号公報に示されるように固定子コアを分割して、その分割したコア１つ１つに巻線を施し、巻線コイルを施されたコアピースを溶接接合し、組み立てる方法とが、主流として採られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術には、次の問題がある。第１に、固定子コイルを巻線後にインサータ方式で挿入すると、コイルインサータ方式は、巻線されたコイルをスロットの隙間を利用して挿入する方式のため、占積率コアスロットの断面積に対する線材断面積の比率）が大きくとれないという問題がある。占積率として、現状では、６０〜６５％が限界となっている。第２に、集中巻方式においても、直巻方式においては、インサータ方式と同じくコアスロットの隙間を利用して線材を挿入していくため、占積率はさほど高くない（６０％程度）。また、コアを分割して巻線する方式をとっても、コア組立の際のクリアランスや、線材間の巻線むら，隣り合わせたコイルの干渉を考慮する等の寸法関係などから占積率は高くとれない状況にある。第３に、コアの材料利用率についてみると、インサータ方式、直巻方式とも、四角い材料から丸いステータコアをとるため、材料の利用率は３０〜４０％と低い。また、コアを分割して、板取りを考慮したとしても、５０〜６０％程度となっているのが現状である。
【０００６】
本発明の第１の目的は、回転機における固定子巻線の占積率を向上する技術を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の第２の目的は、回転機の固定子における鉄心材料の利用率を高める技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、
回転機のコアに装着するコイル成形体の製造方法において、
ボビンに線材を巻線してコイルを形成し、ボビンに巻かれた状態で、前記コイルの外周を第１の押圧金型により押圧し、前記コイルの端面を第２および第３の押圧金型により押圧して、前記コイルを圧縮成形することによりコイル成形体を製造するに際し、
前記第２の押圧金型の下端面と前記第３の押圧金型の上端面とは、それぞれの押圧方向に対して斜面を形成し、それらの斜面を当接させて、第２の押圧金型の押圧力から直交する方向の分力を第３の押圧金型に加え、かつ、前記第２の押圧金型と前記第１の押圧金型とを、共通の圧力源により同一方向に押圧して、前記ボビンに巻かれたコイルを圧縮すること、を特徴とするコイル成形体の製造方法が提供される。
【０００９】
ここで、前記コイル形成体について、次のようにすることができる。また、それらを適宜組合わせてもよい。
（１）  前記スロットに収容される部分の側面が、前記貫通孔の一端側から他端側に向かって扇形状に広がる形状であり、
前記一端側がティース部先端側に位置する端面となり、前記他端側がコアバック部側に位置する端面となる。
（２）ティース部先端側に位置する端面が、内周側に向かって後退して傾斜する形状である。
（３）  線材の直径をｄ、コアの半径方向に並ぶ巻数をｍ、コアの接線方向に並ぶ巻線の段数をｎとして、前記スロット内に線材が整然と巻かれた状態での、ある断面における断面積Ｓ0を
Ｓ0＝｛ｄ＋√３ｄ／２×（ｎ−１）｝×（ｄ×ｍ）
とすると、
同一部位での断面における前記スロットに収容される部分の断面積Ｓpが、
Ｓp＜Ｓ0
である。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、
コイル成形体の製造に用いる金型であって、
コイルを構成する線材を巻線するためのボビンと、
前記ボビンに線材を巻線して構成されるコイルを押圧する、第１、第２および第３の押圧金型と、を有し、
前記第１の押圧金型は、前記コイルの外周を押圧するものであり、
前記第２、第３の押圧金型は、前記コイルの端面を押圧するものであり、
前記第２の押圧金型の下端面と前記第３の押圧金型の上端面とは、それぞれの押圧方向に対して斜面が形成され、それらの斜面は、それらを当接させたとき、前記第２の押圧金型の押圧力の直交する方向の分力が前記第３の押圧金型に加わる形状であり、
前記第２の押圧金型と前記第１の押圧金型とは、並べて配置され、共通の圧力源により同一方向に押圧して、前記ボビンに巻かれたコイルを圧縮すること、を特徴とするコイル成形体の製造に用いる金型が提供される。
【００１１】
ここで、前記コイル成形体の製造法において、次のようにすることができる。また、これらを適宜組合わせてもよい。
（１）前記金型による成形は、コイル断面寸法が巻回された線材の直径と巻回段数で決定される幾何学的寸法よりも小さい寸法に圧縮して行う。
（２）前記金型による成形は、外周側の１組の側面が断面において、一端側から他端側に向かって扇形状に広がる形状となるように圧縮することにより行う。
【００１６】
上述したように、本発明は、コイルの断面形状をコイル巻線後に成形し、巻線時の断面形状を変化させることにより、各々のコイルの断面寸法精度を高め、限られたスロット断面を有効に使って、回転機の占積率を向上する。回転機の占積率を向上することによる効率向上、小形化、組立性の向上を実現する。また、コアのティース部とコアバック部とを分割すると共に、それらを帯状に形成することにより、鉄心材料の利用率を高めている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では、インダクションモータ、シンクロナスモータ等のモータを例として説明する。しかし、本発明は、これに限られない。発電機を含む、種々の回転機に適用可能である。
【００１８】
インダクションモータ、シンクロナスモータは、基本構造として、図１に示すように、固定子（ステータ）３と回転子（ロータ）６とを有する。その固定子３は、コア２とコイル１とからなる。本発明では、コイル１として、成形されたコイル成形体が用いられる。
【００１９】
図２に示すように、コア２は、コアバック部２２と、その内周側に突出するティース部２１とで構成される。コア２の内側において、ティース部２１に挟まれる空間がスロット２３となる。ティース部２１にコイル成形体１が装着されて、スロット２３にコイル１が挿入される。本発明では、コイル成形体１およびコア２について、それぞれ新たな工夫がなされている。さらに、コア２およびコイル成形体１により、ステータを組み立てる方法についても新たな工夫がなされている。
【００２０】
コイル成形体１は、図１に示すように、線材が、貫通孔１ａを保持して環状に巻線された状態で成形される。この貫通孔１ａは、前記ティース部２１と嵌合可能な断面形状に形成される。貫通孔１ａを形成するコイル成形体１の内側部分は、辺部が平行な形状が望ましい。これは、ティース部２１のコイル装着部分の両辺部が平行に形成されるためである。したがって、ティース部の形状が異なる場合には、それに合わせて、貫通孔１ａの断面形状も変えることになる。コイル成形体１は、電気的接続を行なうための引き出し線１２を有する。
【００２１】
また、コイル成形体１は、スロット２３に収容される部分の側面が、前記貫通孔１ａの一端側から他端側に向かって扇形状に広がる形状を有する。この場合、扇形状に広がる形状は、当該コイル形成体１をスロット２３に収容した際に、各スロット２３の中心を通るコア２の半径のうち、隣接する二つの半径によって挟まれる領域内に収容できる形状であればよい。好ましくは、この領域の広がりと一致する扇形状の広がりとする。そのようにすることで、より多くの巻線を収容することが可能となる。また、隣接するコイル成形体１どうしの空間的干渉を避けることができる。その結果、ステータを組み立てる際に、コイル成形体１の当接を回避できて、組立時の隣接コイル間での当接、摩擦等による、損傷、絶縁不良等の発生を防止することができる。
【００２２】
コイル成形体１を構成する線材は、金属線とその表面を絶縁被覆する絶縁皮膜とからなる。金属線としては、例えば、銅が一般的に用いられる。また、絶縁皮膜としては、例えば、ポリエステルイミドが用いられる。本実施の形態では、ＰＥＷ（ポリエステルイミド線）を用いている。
【００２３】
また、本実施の形態では、図６に示すように、コイル成形体１の一端側（扇形の幅の狭い側）の端部がティース部先端２１１側に位置する端面１ｃとなり、他端側（扇形の幅の広い側）がコアバック部２２側に位置する端面１ｄとなる。ここで、ティース部先端２１１側に位置する端面１ａは、内周側に向かって後退して傾斜する形状としてある。これは、ティース部２１の先端２１１の裏面側が傾斜していることに合せたものである。もちろん、この端面１ａは、必ずしも傾斜させなくともよい。
【００２４】
次に、上述したコイル成形体について、図７から図１３を参照して説明する。図７から図９は、成形の金型およびそれによる成形の工程を示す。図１０および図１１は、成形条件について示す。図１２および図１３は、巻線の圧縮状態について示す。
【００２５】
図７に、本実施の形態において用いるコイル成形用金型を示す。なお、図７では、既に圧縮成形された後の状態を示す。
【００２６】
図７に示す金型は、コイルを構成する線材を巻線するためのボビン１５ａと、このボビン１５ａに巻線された線材１１の群を押圧する押圧金型１５ｂ、１５ｃおよび１５ｄとで構成される。成形には、図示していない加圧装置、および、加圧を制御する制御装置とが用いられる。加圧源には、例えば、油圧、空気圧が用いられる。
【００２７】
押圧金型１５ｂは、コイル巻線１１群の側面、すなわち、コイル成形体１の側面１ｂとなる部分を押圧する。押圧金型１５ｃおよび１５ｄは、コイル巻線１１群の端面、すなわち、コイル成形体１の端面１ｃとなる部分を押圧する。この場合、押圧金型１５ｃは、押圧金型１５ｂとは直交する方向に押圧する。このため、押圧金型１５ｄの下端面と押圧金型１５ｃの上端面とを斜めに当接させて、この斜面１５ｅにより、押圧金型１５ｄの押圧力から直交する方向の分力を取り出して、押圧金型１５ｃを横方向に押圧するように構成してある。このようにすることで、押圧を共通の圧力源により同一方向から行うことができる利点がある。
【００２８】
ここで、コイル成形体の成形条件について説明する。なお、説明を簡単にするため、コイル成形体１は、端面１ｃが傾斜していないものとする。
【００２９】
図８に示すように、ボビン１５ａに線材１１が巻線された状態で、上述した押圧金型１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにより押圧される。これにより、図９に示すように、各線材１１間の間隙が押しつぶされると共に、線材１１自体が変形し、場合によっては圧縮されて、コイル成形体１が形成される。図９に示すように、成形後は、線材１１の変形によって、全体の形状が維持される。なお、成形の際に、各線材に被覆されている絶縁皮膜（図示せず）も、線材自体の変形に伴って変形する。ただし、後述する図１０に示すように、本発明者らの実験によれば、成形によって、線材の絶縁被覆が破壊されることはなかった。
【００３０】
なお、金型の形状は、コイル成形体の形状に応じて、適宜選定する。例えば、図７に示す金型は、上述したように、コイル成形体１の一端側の端面を傾斜面とする構造のものを成形する場合に用いられる。一方、図８、図９に示す金型は、コイル成形体１の一端側の端面を傾斜面としない構造とする場合に用いられる。
【００３１】
次に、コイル成形体の形状の変化の概要について図１０、図１１および図１２を参照して説明する。図１２に示すように、線材１１を巻線した状態でのコイル断面寸法と、成形後のコイル成形体１の断面寸法とは、明らかに異なる。すなわち、線材１１の直径をｄとすると、図面横方向の寸法Ｄ１は、｛ｄ＋√３ｄ／２×（段数−１）｝となる。また、縦方向寸法Ｌ１は、（ｄ×本数）となる。コイル断面積は、（Ｄ１×Ｌ１）となる。したがって、巻線状態での断面寸法は、幾何学的にこの断面積以下にはなり得ない。
【００３２】
本発明では、巻線後に、コイルのスロット挿入部に成形を加えることによって、コイル断面積を巻線状態のそれよりも小さくする。線材自体の断面積が同等であるならば、成形を加えることにより、成形後のコイル断面積（Ｄ２×Ｌ２）は、巻線後のコイル断面積（Ｄ１×Ｌ１）よりも小さくなる。また、線材の断面積自体を圧縮により小さくするならば、その圧縮限界までの圧縮成形により、コイル断面全体の断面積（Ｄ２×Ｌ２）はもとの約８割となる。本発明は、このように、巻線の状態から成形工程を加えることによって、コイルの断面積を変化させる。
【００３３】
すなわち、本発明のコイル成形体１は、線材の直径をｄ、コアの半径方向に並ぶ巻数をｍ、コアの接線方向に並ぶ巻線の段数をｎとして、前記スロット内に線材が整然と巻かれた状態での、ある断面における断面積Ｓ0を
Ｓ0＝｛ｄ＋√３ｄ／２×（ｎ−１）｝×（ｄ×ｍ）
として、同一部位での断面における前記スロットに収容される部分の断面積Ｓpが、（Ｓp＜Ｓ0）となるように成形する。
【００３４】
ここで、断面寸法Ｄ２と、成形時の荷重との関係を図１０に示す。そして、この関係をグラフにしたものを図１１に示す。なお、これら関係において、荷重は、４８０ｍｍ2当たりに加わる荷重で表している。また、線径１．２ｍｍの線材を用いた場合について示している。図１０および図１１に示すように、成形時の押圧力を大きくすると、断面寸法が小さくなっている。ただし、ある程度以上の荷重、例えば、６ｔｏｎ以上では、大きく変化しない。
【００３５】
また、図１０に示すピンホール数は、線材の絶縁皮膜の破れた箇所の個数を意味する。通常、電解液に電線を浸したときに、何箇所から電気がもれるかをチェックする検査法である。検査結果は、個数で表わされる。本実施の形態では、図１０に示す範囲では、荷重が増加してもピンホール数は０である。したがって、成形によって、絶縁皮膜が損傷することがなかったことを示している。
【００３６】
本発明のように、コイルを成形することの効果について、図１３を参照して説明する。図１３（ａ）ないし図１３（ｅ）に、ティース部への巻線状態を示す。
【００３７】
一般的に、金型、ボビン、ティース部など、角を有する多角形形状への巻線においては、図１３（ａ）に示すように、コイル１の線材は、角部で金型、ボビン、ティース部２１などの巻線母材に密着し（図１３（ｂ）参照）、辺中央部で巻線母材から最も隙間があいた状態で巻線される。図１３（ｃ）のＢ−Ｂ断面に示すように、辺中央部では、母材との間でかなりの隙間を有することがわかる。このままの状態で、コイルをモータステータとして組立した場合、この隙間により占積率が低下することになり、モータ性能を低下することになる。そこで、上述したように、巻線後に、巻線状態のコイルの辺部分に成形力を加えることにより、図１３（ｄ）および図１３（ｅ）に示すように、コイルの辺部分においても線材が母材に密着した形状のコイルとしている。これにより、占積率の高い状態でモータステータを組み立てることができる。
【００３８】
図１３（ｅ）に示すような構造であっても、成形しない場合に比べて、占積率を向上することができる。また、単に、コイルの辺部を圧縮するのみではなく、スロット挿入部分の断面形状を、図６に示すような形状、すなわち、スロット２３の１／２の部分の内部形状に一致するように成形することができる。このようにすれば、占積率をより向上することができて好ましい。
【００３９】
次に、コアについて、図４、図５、図６、図１４（ａ）および図１４（ｂ）を参照して説明する。図４に、コイルを装着していない状態のコアを示す。また、図５に、コイル成形体の装着した状態のコアを示す。図１４（ａ）には、ティース組立体を構成する部材を示し、図１４（ｂ）には、コアバック部を構成する部材を示す。
【００４０】
図４に示すように、コアは、コイルバック部２２と、ティース組立体２１ａとで構成される。ティース組立体２１ａは、先端で連接された１２個のティース部２１からなる。図４から明らかなように、コアバック部２２およびティース組立体２１ａは、共に、リング状に形成されている。ただし、それぞれを構成する部材は、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、帯状の板材で構成される。すなわち、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示す部材を目的の厚さとなるまで積層し、これをリング状に屈曲させて構成される。
【００４１】
コアバック部２２は、図１４（ｂ）に示すように、ティース部２１の個数に対応する単位部材２２ａが１２個連接された帯状の形状に形成される。これは、図示していない帯状部材（フープ）から、例えば、打ち抜きにより製造することができる。単位部材２２ａには、内周側に面する側に、ティース部２１の連結部２１３と連結するティース連結部２２１、および、部材をリング状に屈曲した際に、部材の縮みを吸収する切り込み２２２と、外周側に面する側に、部材をリング状に屈曲した際の外周側の部材の伸びを吸収する切欠２２３とが設けられている。これらは、いずれも切り込んだ状態で設けられる。コアバック部を構成する部材は、リング状に曲げて両端を当接させた状態で固定する。固定は、例えば、溶接、かしめ等で行なうことができる。かしめであれば、例えば、珪素鋼板を塑性変形させて接続することになる。
【００４２】
なお、前記ティース連結部２２１は、後述するティース部２１側の連結部２１３と嵌合して外れない形状とするため、本実施の形態では、連結部２１３をありとし、ティース連結部２２１をあり溝とする形状としてある。
【００４３】
ティース組立体２１ａは、図１４（ａ）に示すように、ティース部となるべき部分が互い違いに向き合う形で交互に並んだ二組のティース部を構成する部材が、１本の帯状部材（フープ）から打ち抜きで製作される。この場合も、ティース部２１を単位として、それが連なった状態で製作される。そして、必要な個数のティース部２１となる長さに形成される。また、図１４（ａ）に示すように、帯状部材から二組の部材を取るため、材料の利用効率を大幅に向上することができる。
【００４４】
ティース組立体２１ａは、各ティース部２１の先端２１１の横方向端部２１１ａと、隣接するティース部２１の先端２１１の横方向端部２１１ａとで連接されている。このような連接構造とすることで、ティース部２１を一体として扱えるため、製造および組立の際に、取り扱いが便利である。また、構造上、強度が増すという利点もある。
【００４５】
各ティース部２１は、略Ｔ字形状を有し、先端側の突出部の裏面は斜めにカットされている。また、ティース部２１の基端側には、前述したように、コアバック部２２と連結するための連結部２１３が設けられている。
【００４６】
図１７に、隣接するティース部２１の先端２１１を互いに分離したものの例を示す。この例では、ティース部２１が連結されたティース組立体からそれぞれのティース部２１を切断して形成される。もちろん、それに限定されない。なお、切断は、図１７に示すように、コアバック部材２２に取り付けてから行なう。
【００４７】
このように、本発明では、コアバック部２２と、ティース部２１とを分割して、それぞれ独立に形成する構造となっている。かつ、それぞれ、帯状の板材から打ち抜きにより製作される部材を積層して構成される。そのため、材料の板取が容易であり、しかも、板材の利用効率を高くすることができる。特に、ティース部については、二組のティース組立体を交互に配置する構造とするため、材料の利用効率をさらに高めることが可能となる。本実施の形態では、図１４（ａ）からわかるように、ティース部２１については、無駄な部分は、二組を切り離す切代２１ｃが主である。そこで、この切代２１ｃを可能な限り追い込むことで、例えば、８１％程度の材料利用率とすることを可能としている。また、コアバック部２２の場合には、無駄が少ない形状であるため、例えば、材料利用率を８５％とすることができる。したがって、本実施の形態によれば、ティース部およびコアバック部のいずれについても、８０％以上の材料利用率とすることができる。このため、従来の構造のものに比べて、材料利用率を大幅に向上することができる。
【００４８】
次に、図３、図５、図６、図７、図１４および図１５を参照して、回転機のステータの組立について説明する。なお、組立は、以下に述べる方法に限られない。ただし、以下の方法によれば、各部材の取り扱いが容易であるため、自動化しやすいという利点がある。
【００４９】
まず、ボビン１５ａに巻線を行なったものを、図７に示すように、押圧金型１５ａ、１５ｂおよび１５ｃを用いて押圧して、コイル巻線を圧縮成形する。これにより、図３に示すようなコイル成形体１を得る。
【００５０】
一方、上記とは別に、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、帯状部材から、ティース組立体２１ａとなる部材、および、コアバック部２２となる部材をそれぞれ打ち抜き等で形成する。なお、これらの部材の製作は、打ち抜きに限られない。他の方法で行なってもよい。この後、ティース組立体２１ａとなる部材、および、コアバック部２２となる部材をそれぞれ必要な枚数積層する。そして、曲げ成形を行なう。すなわち、それぞれリング状となるように曲げる。曲げた後、それぞれの両端部を、例えば、溶接、かしめ等の方法により固定する。これにより、コアバック部２２およびティース組立体２１ａが製作される。
【００５１】
次に、図１５（ａ）および（ｂ）に示すように、コイル成形体１をティース組立体２１ａの各ティース部２１に嵌め込む。すなわち、コイル形成体１の貫通孔１ａとティース部２１とを嵌合させる。この時、各コイル成形体１を、その端面１ａが内周側を向くようにして、ティース部２１と嵌合させる。この状態を図１５（ｃ）に示す。
【００５２】
ついで、図１５（ａ）に示すように、コアバック部２２の内周に、コイル成形体１が装着されたティース組立体２１ａを嵌合させる。この際、コアバック部２２のティース連結部２２１と、ティース部２１の連結部２１３とが嵌合するように、円周方向の位置合わせを行なう。このようにして、組み立てられると、コアの形成と共に、図５に示すようなステータが得られる。
【００５３】
このように、本実施の形態では、コイル成形体１をティース組立体２１ａに対して、各ティース部２１がコイル成形体１の貫通孔１ａに挿入されるように押し込むことで、装着することができるため、コアへのコイルの装着が極めて容易に行なえる。しかも、コイル成形体１は、一定の形態を保持しているため、装着に際して、コイルが乱れないようにするための特別に治具を必要としない。また、コイル成形体１自体について、高密度に巻線を実装することができるため、スロット２３における占積率を高くすることができる。
【００５４】
上述した構造のステータは、高い占積率を保ったまま、材料の利用率高くすることができる。このような構造のステータをさらに、性能面で向上し得る構造について、図１６を参照して説明する。
【００５５】
図１６（ａ）から（ｇ）に示す例は、コアバック部とティース部との連結部の他の第１の形態から他の第７の形態を示す。これらの形態は、ティース部２１の連結部２１３と、コアバック部２２の連結部２２１との間に生じる可能性がある間隙を無くす例である。
【００５６】
図１６（ａ）は、コアバック部２２のコアの曲げ成形の曲げ中心をティース部２１の延長上に配置し、コイル成形体とコア２の組立を行なったのち、最終的にコアバック部２２の外周部にハウジングを組付ける際に、ハウジングとコアの圧入により、曲げ成形部分をさらに圧縮させ、コアバック部分とティース部分の結合部を締付ける構造をとる。そのため、切り込み２２４をコアバック部材２２に予め設けておく。
【００５７】
図１６（ｂ）は、ティース部２１のコアバック部２２との連結部２１３をテーパ形状とし、コアバック部２２の外周部にハウジングを組付ける際にハウジングとコアの圧入により、結合部分をさらに圧縮させ、コアバック部２２とティース部２１の連結部２１３を締付ける構造をとる。
【００５８】
図１６（ｃ）は、コアバック部２２の連結部２２１を、図に示すように、円周方向に長く切り込んだ形状とする。これにより、コア材のばね性を利用して、ティース部２１の連結部（図示せず）を組付ける時に、コアバック部２２のティース連結部２２１を弾性変形させ、ティースと結合させた後も連結部に締結力が残る構造とする。
【００５９】
図１６（ｄ）は、コアバック部２２とティース部２１をつなぐ別の部材２４を介してコアバック部２２とティース部２１分を連結する構造である。そのために、コアバック部２２には、軸方向の切欠２２５を設ける。一方、ティース部２１の連結部２１３にも同様の切欠２１５を設ける。
【００６０】
図１６（ｅ）および図１６（ｆ）は、共にボール拡管方式と呼ばれる結合方法を用いたものである。すなわち、コアバック部２２に孔２２６を、ティース部２１の連結部２１３を挟む位置に設けるか、ティース部２１の連結部に孔２１５を設けておく。それぞれ連結された状態で、それらの孔を広げるように、孔より若干大きめのボール及び軸を孔に通す。これにより、コアバック部２２またはティース部２１を塑性変形させて、結合力を得る。
【００６１】
図１６（ｇ）は、ティース部２１とコアバック部２２の形状を,上述した実施の形態のようにあり溝構造として、あり（２１３）とあり溝（２２１）との間に、通称カミソリと呼ばれる楔２６を打ち込んで位置決めする構造である。
【００６２】
上記に示したような例を用いることにより、コアバック部とティース部の連結部分においては、その隙間を限りなく小さくすることが可能となる。このため、振動騒音を一段を抑制することができる。その結果、寿命、特性への影響をより低減したステータコアを得ることが可能となる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、コイルの断面形状を変化させることにより断面寸法精度を高め、占積率の向上をはかることができる。これによって、回転機の効率向上をはかることができる。また、効率向上分のコア小形化によって、回転機自体の体格を小形にすることができ、また、使用する導体も少なくできることから材料費の低減が可能となる。さらに、材料利用率の点からも、材料費を大幅に低減することが可能となる。その結果、回転機、特に、電動機は、セット製品のキーパーツであるため、電動機を用いたセット製品の小形、軽量化、低価格化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるモータの一般的構造を示す一部切欠斜視図。
【図２】本発明が適用されるモータのステータの一般的構造を示す斜視図。
【図３】本発明のコイル成形体の一例を示す斜視図。
【図４】本発明のコアの一例を示す平面図。
【図５】本発明のコアへのコイル成形体の装着位置を示す説明図。
【図６】本発明のティース部へのコイル成形体の装着状態を示す部分断面図。
【図７】本発明のコイル成形体における成形状態を示す説明図。
【図８】本発明の他の形状のコイル成形体における成形前の状態を示す説明図。
【図９】本発明のコイル成形体における成形後の断面成形寸法関係を示す説明図。
【図１０】本発明のコイル成形体を成形する際の過重と成形寸法およびピンホールとの関係を示す図表。
【図１１】本発明のコイル成形体を成形する際の過重と成形寸法との関係を示すグラフ。
【図１２】本発明のコイル巻線の成形前後の断面積の変化を示す説明図。
【図１３】図１３（ａ）は一般なコイル巻線をティース部に装着した状態を示す説明図、図１３（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、図１３（ｃ）はＢ−Ｂ断面図、図１３（ｄ）は本発明によるコイル成形後の巻線状態を示す説明図、図１３（ｅ）はそのＡ−Ａ断面図。
【図１４】図１４（ａ）はティース組立体を構成する部材を帯状部材から打ち抜いた状態を示す平面図、図１４（ｂ）は、コアバック部を構成する部材を帯状部材から打ち抜いた状態を示す平面図。
【図１５】図１５（ａ）は本発明のコイル形成体とコアとによりステータを組み立てる状態を示す斜視図、図１５（ｂ）はティース組立体にコイルを装着する状態を示す説明図、図１５（ｃ）は、ティース組立体にコイルを装着した状態を示す説明図。
【図１６】  図１６（ａ）は、コアバック部とティース部との連結関係の他の第１の形態を示す部分平面図、図１６（ｂ）は、コアバック部とティース部との連結関係の他の第２の形態を示す部分平面図、図１６（ｃ）、コアバック部とティース部との連結関係の他の第３の形態を示す部分平面図、図１６（ｄ）、コアバック部とティース部との連結関係の他の第４の形態を示す部分平面図、図１６（ｅ）、コアバック部とティース部との連結関係の他の第５の形態を示す部分平面図、図１６（ｆ）、コアバック部とティース部との連結関係の他の第６の形態を示す部分平面図、図１６（ｇ）、コアバック部とティース部との連結関係の他の第７の形態を示す部分平面図。
【図１７】  図１７は、隣接するティース部の先端を互いに分離したものを装着したコアの平面図。
【符号の説明】
１…コイル成形体、１ａ…貫通孔、端面…１ｃ、１１…線材
２…コア、２１…ティース部、２１ａ…ティース組立体、２１３…連結部、２２…コアバック部、２３…スロット、２７…楔
３…回転子（ステータ）、４…ハウジング、５…軸、６…回転子（ロータ）、
１５…金型、１５ａ…ボビン、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ…押圧金型、
【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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