JP2007295642A - モータの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明のモータの製造方法は、環状に巻かれて結束された状態のコイル120を準備する第1のステップと、一対の磁極片113の分割コア101における周方向の離間距離L2が、コイル120の分割コア101における周方向の内寸法L3に対応する距離に設定された状態の分割コア101を準備する第2のステップと、結束された状態のコイル120を開口115aから2つのコイル収容部115に挿入して配置する第3のステップと、一対の磁極片113の離間距離L2が、コイル120の内寸法L3よりも大きい距離に拡大するように分割コア101を変形し、これによってコイル120を一対の磁極片113で保持する第4のステップと、を有する。
【選択図】 図1
Description
請求項1に記載の発明によれば、略筒状のステータを構成する構成要素として周方向において分割された複数の分割コアと、予め環状に巻かれて結束され、当該結束状態において各分割コアに装着されるコイルと、を有するモータの製造方法が構成される。各分割コアは、界磁鉄心と、一対の磁極片と、2つのコイル収容部と、を有する。界磁鉄心は、分割コアの内周面から突出状に形成される。界磁鉄心は、典型的には、分割コアの内周面から、当該分割コアによって構成されるべきステータの中空部中心に向かって概ね直角状に立設される。また一対の磁極片は、界磁鉄心の周方向両端部から当該界磁鉄心と交差するように延在し、一般的に極弧角部とも称呼される。2つのコイル収容部は、界磁鉄心、各磁極片およびステータの内周面との間に形成されるとともに、磁極片の先端側が開口されており、一般にはスロットとも称呼される。また予め結束された環状のコイルは、上記2つのコイル収容部に収容される。この界磁鉄心、磁極片およびコイルを組み合わせることにより、モータにおいてロータを駆動するための磁界を発生させるのに用いられる界磁極が形成される。なお本発明における「環状」とは、コイルが中空部を有するように巻かれている状態を指し、その中空部の形状については、円形、楕円形、長円形、矩形、多角形、等のいずれをも好適に包含する。また本発明における「結束されたコイル」とは、コイルを構成する各コイル巻線が束ねられた状態をいい、典型的には、別工程において、コイル巻線機を用いてコイル巻線を環状に巻いた後、絶縁紙等によって束ねてユニット化したものがこれに該当する。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載のモータの製造方法において、第4のステップにおいて、分割コアが一対の磁極片の離間距離を拡大する方向に変形する際、一対の磁極片は、その側部がコイルの内面に当接した状態で離間距離を拡大する方向へと移動し、これによってコイルを2つのコイル収容部の開口側から一対の磁極片の付根側に向けて移動させ、これによって分割コアの変形動作につき、コイル収納部へのコイル充填作業を兼務する構成としている。本発明によれば、一対の磁極片がその離間距離を拡大する方向、すなわち互いに離れる方向に移動する際の当該移動動作を利用し、コイルをコイル収容部の磁極片の付根側である底部側に向って移動させることができる。すなわち、分割コアの変形動作を利用して磁極片にコイル収納部への充填作業を行わせることで、コイルをコイル収容部に容易に配置することが可能となる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載のモータの製造方法において、一対の磁極片の付根側に向かうコイルの移動は、一対の磁極片の側部の斜面を利用して行う構成とされる。本発明によれば、斜面を利用することで一対の磁極片に対してコイルを滑らせつつコイル収容部の底部側へと合理的に移動することができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項2に記載のモータの製造方法において、コイルは、一対の磁極片の付根側に向けて移動させられることで、コイル収容部内に充填される構成としている。このように、コイルをコイル収容部内に充填することによって、コイル収容部におけるコイルの未収納スペースをほぼ零パーセントあるいはそれに近い状態とすることが可能となり、コイルの収容効率をアップすることができる。
請求項5に記載の発明によれば、略筒状のステータを構成する構成要素として周方向において分割された複数の分割コアと、予め環状に巻かれて結束され、当該結束状態において各分割コアに装着されるコイルと、を有するモータの製造装置が構成される。各分割コアは、界磁鉄心と、一対の磁極片と、2つのコイル収容部と、を有する。界磁鉄心は、分割コアの内周面から突出状に形成される。界磁鉄心は、典型的には、分割コアの内周面から、当該分割コアによって構成されるべきステータの中空部中心に向かって概ね直角状に立設される。また一対の磁極片は、界磁鉄心の周方向両端部から当該界磁鉄心と交差するように延在し、一般的に極弧角部とも称呼される。2つのコイル収容部は、界磁鉄心、各磁極片およびステータの内周面との間に形成されるとともに、磁極片の先端側が開口されており、一般にはスロットとも称呼される。また予め結束された環状のコイルは、上記2つのコイル収容部に収容される。この界磁鉄心、磁極片およびコイルを組み合わせることにより、モータにおいてロータを駆動するための磁界を発生させるのに用いられる界磁極が形成される。なお本発明における「環状」とは、コイルが中空部を有するように巻かれている状態を指し、その中空部の形状については、円形、楕円形、長円形、矩形、多角形、等のいずれをも好適に包含する。また本発明における「結束されたコイル」とは、コイルを構成する各コイル巻線が束ねられた状態をいい、典型的には、別工程において、コイル巻線機を用いてコイル巻線を環状に巻いた後、絶縁紙等によって束ねてユニット化したものがこれに該当する。
本発明によれば、分割コアに対して、予め結束された環状のコイルを容易に配設し保持することができる。
以下、本発明の実施形態につき、図1〜図9を参照しつつ説明する。本実施の形態では、一例として、ロータとステータとを有する交流整流子モータ(ユニバーサルモータ、シリーズモータとも称呼される。)のステータ鉄心の製造方法について説明する。図1〜図6にはステータ鉄心の製造工程、詳しくはステータ鉄心の構成要素である半割り構造のフィールドコアに対するコイルユニットの組付け工程が順に示され、図7および図8には完成状態のステータ鉄心が示され、図9には別工程で製作されたコイルユニットの構成が示される。
次に本発明の第2の実施形態につき、図15を参照しつつ説明する。この実施形態においては、フィールドコア101は、その周方向における中央部において2つに分割された第1の分割コア体としての第1の分割フィールドコア101Aと、第2の分割コア体としての第2の分割フィールドコア101Bとから構成されている。2分割された第1および第2の分割フィールドコア101A,101Bは、それぞれが界磁鉄心111、磁極片113、スロット115を有する。そして分割フィールドコア101A,101Bは、前述した第1の実施形態と同様、薄板状の鋼板を多数重ね合わせることにより、界磁鉄心111、磁極片113、スロット115を備えた組立部材として形成される。
(態様1)
「請求項1〜4のいずれか1つに記載のモータの製造方法であって、
前記分割コアは、当該分割コアの周方向における所定部位に屈曲可能な屈曲部を有し、前記コイルが前記2つのコイル収容部に挿入された状態において、当該屈曲部を支点にして前記分割コアを折り曲げることによって前記一対の磁極片の離間距離を前記コイルの内寸法よりも大きい距離に拡大することを特徴とするモータの製造方法。」
「請求項1〜4のいずれか1つに記載のモータの製造方法であって、
前記分割コアは、前記界磁鉄心が形成された領域における周方向の概ね中点において2分割された第1および第2の分割コア体を有し、前記第1の分割コア体は、前記一対の磁極片における一方の磁極片と1つのコイル収容部を有し、前記第2の分割コア体は、前記一対の磁極片における他方の磁極片と他の1つのコイル収容部を有し、
前記コイルが前記2つのコイル収容部に挿入された状態において、前記第1および第2の分割コア体を互いに離間する方向へと移動することによって前記一対の磁極片の離間距離を前記コイルの内寸法よりも大きい距離に拡大することを特徴とするモータの製造方法。」
101 フィールドコア(分割コア)
101a 内周面
103 開口部
110 界磁極
111 界磁鉄心
113 磁極片
113a 外側面部(側部)
115 スロット(コイル収容部)
115a 開口
115b 底部
117 折り曲げ部分(屈曲部)
120 コイルユニット(コイル)
121 側部
123 絶縁紙(結束)
150 加圧装置
151 固定台(保持具)
151a 内側面
153 加圧部材(押圧部材)
M1 円弧面形状
155 作動装置
101A 分割フィールドコア(分割コア体)
101B 分割フィールドコア(分割コア体)
Claims (5)
- 略筒状のステータを構成する構成要素として周方向において分割された複数の分割コアと、
予め環状に巻かれて結束され、当該結束状態において前記各分割コアに装着されるコイルと、を有し、
前記各分割コアは、
前記分割コアの内周面に当該内周面から突出状に形成された界磁鉄心と、
前記界磁鉄心の周方向両端部から当該界磁鉄心と交差するように延在する一対の磁極片と、
前記界磁鉄心、前記一対の磁極片および前記分割コアの内周面との間に形成され、前記一対の磁極片の先端側が開口された2つのコイル収容部と、を有し、
前記2つのコイル収容部に前記コイルが配置されるモータの製造方法であって、
環状に巻かれて結束された状態の前記コイルを準備する第1のステップと、
前記一対の磁極片の前記分割コアにおける周方向の離間距離が、前記コイルの前記分割コアにおける周方向の内寸法に対応する距離に設定された状態の前記分割コアを準備する第2のステップと、
前記結束された状態のコイルを前記開口から前記2つのコイル収容部に挿入して配置する第3のステップと、
前記一対の磁極片の離間距離が、前記コイルの内寸法よりも大きい距離に拡大するように前記分割コアを変形し、これによって前記コイルを前記一対の磁極片で保持する第4のステップと、を有することを特徴とするモータの製造方法。 - 請求項1に記載のモータの製造方法であって、
前記第4のステップにおいて、前記分割コアが前記一対の磁極片の離間距離を拡大する方向に変形する際、前記一対の磁極片は、その側部が前記コイルの内面に当接した状態で離間距離を拡大する方向へと移動し、これによって前記コイルを前記2つのコイル収容部の開口側から前記一対の磁極片の付根側に向けて移動させ、これによって前記分割コアの変形動作につき、前記コイル収納部への前記コイル充填作業を兼務することを特徴とするモータの製造方法。 - 請求項2に記載のモータの製造方法であって、
前記一対の磁極片の付根側に向かう前記コイルの移動は、前記側部の斜面を利用して行うことを特徴とするモータの製造方法。 - 請求項2に記載のモータの製造方法であって、
前記コイルは、前記一対の磁極片の付根側に向けて移動させられることで、前記コイル収容部内に充填されることを特徴とするモータの製造方法。 - 略筒状のステータを構成する構成要素として周方向において分割された複数の分割コアと、
予め環状に巻かれて結束され、当該結束状態において前記各分割コアに装着されるコイルと、を有し、
前記各分割コアは、
前記分割コアの内周面に当該内周面から突出状に形成された界磁鉄心と、
前記界磁鉄心の周方向両端部から当該界磁鉄心と交差するように延在する一対の磁極片と、
前記界磁鉄心、前記一対の磁極片および前記分割コアの内周面との間に形成され、前記一対の磁極片の先端側が開口された2つのコイル収容部と、を有し、
前記2つのコイル収容部に前記コイルが配置されるモータの製造装置であって、
前記2つのコイル収容部に前記コイルが配置されるとともに、前記一対の磁極片の前記分割コアにおける周方向の離間距離が、前記コイルの前記分割コアにおける周方向の内寸法に対応する距離に設定された状態の前記分割コアを保持する保持具と、
前記分割コアが前記保持具に保持された状態において、前記一対の磁極片を押圧することで、当該一対の磁極片の離間距離が前記コイルの内寸法よりも大きい距離に拡大するように前記分割コアを変形させる押圧部材と、を有するモータの製造装置。
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