JP2008236893A - Apparatus and method for manufacturing stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機のステータの製造装置及び製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a stator of a rotating electrical machine.
従来から、複数の分割コアをハウジングに固定してステータを製造し、このステータをハウジングを介して回転電機本体に設置する回転電機が広く知られている。このような回転電機では、ステータの内周面とロータの外周面との隙間の寸法精度が回転効率などの性能に影響を及ぼす。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rotating electrical machine in which a plurality of divided cores are fixed to a housing to manufacture a stator, and the stator is installed on the rotating electrical machine body via the housing is widely known. In such a rotating electrical machine, the dimensional accuracy of the gap between the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface of the rotor affects performance such as rotational efficiency.
特許文献1には、ハウジングの基準位置部に基づいて分割ステータコアの内径を測定し、これによりロータ外周面とステータ内周面との隙間が均一になっているかを検査するステータの測定装置が開示されている。
ところで、上記した回転電機の分割コアでは、分割コア間の寸法精度にばらつきがあるため、分割コアを円環状に配置(以下「円環状分割コア」という。)したときの外径にばらつきが生じる。円環状分割コアをハウジングに固定する場合に円環状分割コアの外径が小さいと、ハウジングが円環状分割コアを締める付ける力(以下「ハウジング締付力」という。)が小さくなってハウジングに固定できなくなる。また、円環状分割コアの外径が大きいと、ハウジング締付力が大きくなりすぎて分割コアが壊れてしまうなどの問題がある。 By the way, in the split core of the rotating electrical machine described above, since the dimensional accuracy between the split cores varies, the outer diameter varies when the split cores are arranged in an annular shape (hereinafter referred to as “annular split core”). . When fixing the annular split core to the housing, if the outer diameter of the annular split core is small, the force with which the housing tightens the annular split core (hereinafter referred to as “housing clamping force”) is reduced and fixed to the housing. become unable. Further, if the outer diameter of the annular split core is large, there is a problem that the housing tightening force becomes too large and the split core is broken.
しかしながら、特許文献1に記載のステータの測定装置では、ロータ外周面とステータ内周面との隙間が均一かどうかを判断することができても、円環状分割コアが適度なハウジング締付力でハウジングに固定できるか否か、つまり円環状分割コアを確実にハウジングに固定することができるか否かを判断することができない。
However, in the stator measuring apparatus described in
そこで、本発明は、円環状に配置した分割コアを確実にハウジングに固定できるステータ製造装置及びステータ製造方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the stator manufacturing apparatus and stator manufacturing method which can fix the division | segmentation core arrange | positioned in the annular | circular shape to a housing reliably.
本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、円環状態に配置した分割コア(12)をハウジング(31)に固定してステータ(51)を製造するステータ製造装置(100)であって、前記円環状態の分割コア(12)を、その軸心方向に押圧する押圧手段(21)と、前記円環状態の分割コア(12)を押圧しているときの荷重を検出する荷重検出手段(21c)と、前記押圧手段(21)により押圧される前記円環状態の分割コア(12)を挿通するとともに、通過後の前記円環状態の分割コア(12)が前記ハウジング(31)に圧入されるようにガイドするガイドリング(22)と、前記ガイドリング(22)に前記円環状態の分割コア(12)を挿入したときの荷重に基づいて前記円環状態の分割コア(12)の外径が所定範囲以内か否かを判定する外径判定手段(ステップS3)と、前記円環状態の分割コア(12)の外径が所定範囲以内の場合に、前記挿入したときの荷重に基づいて前記ガイドリング(22)に供給されるハウジング(31)を選択するハウジング選択手段(ステップS5)と、を備える。 The present invention is a stator manufacturing apparatus (100) for manufacturing a stator (51) by fixing a split core (12) arranged in an annular state to a housing (31), the split core (12) in the annular state ) In the axial direction, load detecting means (21c) for detecting a load when the annular core (12) is being pressed, and the pressing means ( 21) A guide ring for inserting the annular split core (12) pressed by 21) and guiding the annular split core (12) after passing through the housing (31). (22) and whether or not the outer diameter of the annular split core (12) is within a predetermined range based on the load when the annular split core (12) is inserted into the guide ring (22) Outer diameter determining means for determining Step S3) and a housing (31) to be supplied to the guide ring (22) based on the load when inserted when the outer diameter of the annular split core (12) is within a predetermined range. Housing selection means (step S5) for selection.
本発明によれば、円環状態の分割コアをガイドリングに挿入したときの荷重に基づいて、円環状態の分割コアの外径が所定範囲内にあるか否かを判定するとともに、円環状態の分割コアを圧入するためのハウジングを選択するので、円環状態の分割コアの外径がばらついても、ハウジング締付力を安定させることができ、確実に円環状態の分割コアをハウジングに圧入固定することが可能となる。 According to the present invention, based on the load when the annular split core is inserted into the guide ring, it is determined whether or not the outer diameter of the split split core is within a predetermined range. Since the housing for press-fitting the split core in the state is selected, the housing tightening force can be stabilized even if the outer diameter of the split core in the annular state varies, and the split core in the annular state can be reliably It is possible to press-fit and fix to.
(第1実施形態)
以下、図面を参照して第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、ステータ製造装置100の全体構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a
ステータ製造装置100は、分割コア供給部10と、分割コア圧入部20と、ハウジング供給部30と、ハウジングストック部40と、ステータ排出部50とを有する。
The
分割コア供給部10は、複数の分割コア11を円環状に配置した円環状分割コア12を分割コア圧入部20に供給する。この分割コア11は、電磁鋼板を積層してかしめた積層鋼板と、その積層鋼板に巻き回されたコイルとから構成されている。
The split
ハウジング供給部30は、円環状分割コア12が圧入されるハウジング31を分割コア圧入部20に供給する。ハウジング31、円環状分割コア12が圧入された状態で、図示しない回転電機本体に設置される。このハウジング31は、ハウジングストック部40に複数蓄えられている。ハウジングストック部40には、内径が異なる2種類のハウジング31a、31bが蓄えられており、必要に応じてハウジング31a又はハウジング31bが選択されてハウジングストック部40からハウジング供給部30に供給される。ここで、ハウジング31aは、ハウジング31bよりも内径が小さく設定されている。
The
分割コア圧入部20は、分割コア供給部10から供給された円環状分割コア12を、ハウジング供給部30から供給されたハウジング31に圧入して、ステータ51を製造する。このように製造されたステータ51は、分割コア圧入部20からステータ排出部50に排出される。
The split core press-
次に、上記した分割コア圧入部20の構成について説明する。
Next, the configuration of the above-described split core press-
分割コア圧入部20には、図中上側から順番に圧入装置21、分割コア供給部から供給される円環状分割コア12、ガイドリング22、ハウジング供給部30から供給されるハウジング31、ストッパ23が同芯で配置される。
The split core press-
圧入装置21は、油圧で駆動する油圧プレス21aと、円環状分割コア12を固定するフランジ21bとを備える。油圧プレス21aとフランジ21bとの間には、圧入荷重を検出する圧入荷重センサ21cが設置されている。圧入荷重センサ21cは、圧入装置21が円環状分割コア12をガイドリング22やハウジング31に圧入したときの圧入荷重を検出し、その検出信号をコントローラ60に出力する。
The press-
そして、上記した圧入装置21とハウジング31との間には、ガイドリング22が配置されている。ガイドリング22は、軸心方向に徐々に内径が小さくなるテーパ部22aと、内径が一定の同一径部22bを有する。円環状分割コア12はテーパ部22aで徐々に縮径され、同一径部22bで縮径したままハウジング31までガイドされる。
A
ガイドリング22の下側にはハウジング31が設置される。このハウジング31に、円環状分割コア12が圧入される。なお、ハウジング31の下側には、ストッパ23が配置されているので、円環状分割コア12が圧入装置21によって基準位置を越えて押し込まれ過ぎることが防止される。
A
上記したステータ製造装置100は、円環状分割コア12を供給したり、圧入装置21を制御したりするためにコントローラ60を備える。コントローラ60は、CPU、ROM、RAM及びI/Oインタフェースから構成される。このコントローラ60には、圧入装置21の圧入荷重センサ21cやステータ製造装置100を制御する各種センサからの検出信号が入力する。そして、コントローラ60は、これら検出信号に基づいてステータ製造装置100を制御する。
The above-described
このように構成されるステータ製造装置100の分割コア圧入部20では、圧入装置21によって、円環状分割コア12をガイドリング22を介してハウジング31に圧入する。そして、円環状分割コア12をハウジング31に圧入することで生じるハウジング締付力によって、円環状分割コア12をハウジング31に固定し、ステータ51を製造する。
In the split core press-
ところで、回転電機のステータ51では、分割コア間の寸法精度には分割コア製造時におけるばらつきがあるため、円環状分割コア12を形成したときの外径にばらつきが生じる。つまり、円環状分割コア12の外径が小さいと、ハウジング締付力が小さくなって円環状分割コア12をハウジング31に固定できなくなる。また、円環状分割コア12の外径が大きいと、ハウジング締付力が大きくなりすぎて分割コア11が壊れてしまう。このように、分割コア間の寸法制度に起因する円環状分割コア12の外径のばらつきによって、円環状分割コア12を確実にハウジングに固定できないという問題あった。
By the way, in the
そこで、上記のような問題を解決するために、円環状分割コア12の外径を測定することが考えられる。
Therefore, in order to solve the above problems, it is conceivable to measure the outer diameter of the
図13は、円環状分割コア12の外径を測定する外径測定装置300を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an outer
外径測定装置300では、図13に示すように、円環状分割コア12の各分割コア11を押圧機構310によって一定の力で円環状分割コア12の中心に向かって押圧し、そのときの円環状分割コア外径を測定する。そして、測定した円環状分割コア12の外径が所定範囲内か否かを判定し、所定範囲内の円環状分割コア12のみをハウジング31に圧入することで上記問題を解決する。
In the outer
しかしながら、円環状分割コア12の外径を直接測定する外径測定装置300では、押圧手段によって均一に押圧することが難しく、また分割コア11ごとに押圧手段310が必要となるので分割コア数が多いステータ51では装置自体が大形化してしまう。
However, in the outer diameter measuring
そこで、第1実施形態のステータ製造装置100では、円環状分割コア12を、圧入装置21によってガイドリング22を介してハウジング31に圧入する(押圧工程)。
このとき、ガイドリング22は、圧入装置21により押圧される円環状態の分割コア12を挿通し、その円環状態の分割コア12がハウジング31に圧入されるようにガイドする(ガイド工程)。そして、円環状分割コア12をガイドリング22に挿入したときの圧入荷重(以下「ガイドリング圧入荷重」という。)を検出し(荷重検出工程)、その検出した加重に基づいて円環状分割コア12の外径が所定範囲内か否かを判定する(外径判定工程)。ここで、円環状分割コア12の外径が所定範囲内の場合には、上述したガイドリング圧入荷重から円環状分割コア12を圧入するハウジング31を選択し(ハウジング選択工程)、その選択したハウジング31に円環状分割コア12を圧入する。さらに、ステータ製造装置100では、円環状分割コア12をハウジング31に圧入したときの圧入荷重(以下「ハウジング圧入荷重」という。)を検出し(荷重検出工程)、その検出荷重に基づいて円環状分割コア12がハウジング31に確実に圧入固定されているか否かを判断する(圧入判定工程)。これにより、円環状分割コア12が確実にハウジング31に固定されているか否かを判断できないという上記問題を解決する。
Therefore, in the
At this time, the
以下では、ガイドリング圧入荷重と、ハウジング圧入荷重について説明する。 Hereinafter, the guide ring press-fit load and the housing press-fit load will be described.
ガイドリング圧入荷重について図2(A)、図2(B)を参照して説明する。図2(A)は、円環状分割コア12がガイドリング22に圧入される場合における円環状分割コア12の圧入位置を示す。また、図2(B)は、図2(A)の圧入位置での圧入荷重を示す。
The guide ring press-fitting load will be described with reference to FIGS. 2 (A) and 2 (B). FIG. 2A shows the press-fit position of the
図2(A)に示すように、円環状分割コア12は、ガイドリング22のテーパ部22aから同一径部22bに向かって押し込まれて圧入される。このように圧入されるときの圧入荷重は、図2(B)に示すように、円環状分割コア12のガイドリング22に対する圧入位置に応じて変化する。つまり、図2(A)及び図2(B)において、円環状分割コア12が縮径される位置Iから位置IIでは圧入荷重は増加し続け、円環状分割コア12が同一径部22bまで押し込まれる位置IIから位置IIIは圧入荷重はほぼ一定となる。本実施形態では、圧入荷重が増加しなくなる位置における圧入荷重をガイドリング圧入荷重PGとして圧入荷重センサ21cで検出する。
As shown in FIG. 2A, the
そして、上記のように検出されたガイドリング圧入荷重PGに基づいて円環状分割コア12の外径が所定範囲内か否かを判定するため、ガイドリング22の同一径部22bの内径は以下のようにして設定される。
Then, since the outer diameter of the
図3は、外径の異なる円環状分割コア12をガイドリング22に圧入したときのガイドリング圧入荷重PGを示す図である。横軸はガイドリング22の同一径部21bの内径(以下「ガイドリング内径」という。)を示し、縦軸はガイドリング圧入荷重PGを示す。
Figure 3 is a diagram showing the guide ring fit load P G when press-fitting the
図3に示す線A、線B、線Cでは、それぞれ円環状分割コア12の外径が異なる。つまり、線Aで示される円環状分割コア12の外径がばらつきの範囲内で最も小さいものであり、線Cで示される円環状分割コア12の外径がばらつきの範囲内で最も大きいものである。
In the lines A, B, and C shown in FIG. That is, the outer diameter of the
図3に示しように、ガイドリング内径が大きくなるほどガイドリング圧入荷重PGは低下する。ここで、ガイドリング内径が大きすぎる破線領域Sの範囲では、円環状分割コア12の外径が変化してもガイドリング圧入荷重PGがほとんど変化しないので、ガイドリング圧入荷重PGに基づいて分割コア12の外径のばらつきを判定できない。そのため、ガイドリング内径は、ガイドリング圧入荷重PGの変化(PGA、PGB、PGC)を検出することができ、かつガイドリング圧入荷重最大値PCが、分割コア11が壊れる圧入荷重PGmaxよりも小さくなる内径R1に設定する。また、円環状分割コア12のハウジング31への圧入を容易にするため、ガイドリング内径R1はハウジング内径よりも小さく設定されている。
As shown in FIG. 3, the guide ring press-fit load P G as the guide ring inner diameter is large is reduced. Here, the range of the broken line area S guide ring inner diameter is too large, the guide ring fit load P G be the outer diameter is changed
次に、円環状分割コア12をハウジング31に圧入したときのハウジング圧入荷重について図4を参照して説明する。
Next, the housing press-fit load when the
図4は、円環状分割コア12をハウジング31に圧入したときのハウジング圧入荷重PHを示す図である。横軸は円環状分割コア12をハウジング23に圧入してからの時間を示し、縦軸はそのときの圧入荷重を示す。
Figure 4 is a diagram showing the housing press-fit load P H when press-fitting the
円環状分割コア12は、ストッパ23に当接するまでハウジング31に押し込まれて圧入される(図1参照)。そのため、図4に示すように、ハウジング31に圧入が開始される時刻t0から圧入荷重は徐々に増加し始める。そして、円環状分割コア12がハウジング内に完全に押し込まれてからストッパ23に当接する時刻t1から時刻t2では圧入荷重はほぼ一定となる。時刻t2以降は、圧入装置21で円環状分割コア12を押し込もうとしても円環状分割コア12はストッパ23に当接しているので、圧入荷重が急激に増加する。本実施形態では、圧入荷重がほぼ一定となる時刻t1における圧入荷重をハウジング圧入荷重PHとして、圧入荷重センサ21cによって検出する。そして、このハウジング圧入荷重PHに基づいて円環状分割コア12がハウジング31に確実に固定されているか否かを判断する。
The
以下では、ステータ製造時においてコントローラ60が行う制御について図5〜図8を参照して説明する。
Below, the control which the
図5は、コントローラ60が行う制御ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a control routine performed by the
ステップS1では、コントローラ60は、分割コア供給部10の円環状分割コア12を、分割コア圧入部20の圧入装置21とガイドリング22との間に供給する。
In step S <b> 1, the
ステップS2では、コントローラ60は、圧入装置21を駆動して、円環状分割コア12のガイドリングへの圧入を開始し、ステップS3に移る。
In step S2, the
ステップS3では、コントローラ60は、ガイドリング圧入判定処理を行い、ステップS4に移る。このガイドリング圧入判定処理では、円環状分割コア12の外径が所定範囲内か否かをガイドリング圧入荷重PGに基づいて判定する。ガイドリング圧入判定処理の詳細については、図6を参照して後述する。
In step S3, the
ステップS4では、コントローラ60は、ガイドリング圧入フラグFGが1であるか否かを判定する。そして、ガイドリング圧入フラグFGが1の場合にはステップS5に移り、ガイドリング圧入フラグFGが0の場合にはステップS10に移る。
In step S4, the
ステップS5では、コントローラ60は、ハウジング選択処理を行い、ステップS6に移る。このハウジング判定処理では、上述したガイドリング圧入荷重PGに基づいて、内径の異なる2種類のハウジング31a、31bのうちいずれか一方を選択する。ハウジング選択処理の詳細については、図7を参照して後述する。
In step S5, the
ステップS6では、コントローラ60は、ステップS5のハウジング選択処理で選択したハウジング31に円環状分割コア12を圧入し、ステップS7に移る。
In step S6, the
ステップS7では、コントローラ60は、ハウジング圧入判定処理を行い、ステップS8に移る。このハウジング圧入判定処理では、円環状分割コア12をハウジング31に圧入したときのハウジング圧入荷重PHに基づいて、製造されたステータ51に異常がないか否かを判定する。ハウジング圧入判定処理の詳細については、図8を参照して後述する。
In step S7, the
ステップS8では、コントローラ60は、ハウジング圧入フラグFHが1であるか否かを判定する。そして、ハウジング圧入フラグFHが1の場合にはステップS9に移り、ハウジング圧入フラグFHが0の場合にはステップS10に移る。
In step S8, the
ステップS9では、コントローラ60は、分割コア圧入部20で製造されたステータコア51をステータ排出部50に排出して処理を終了する。
In step S9, the
ステップS10では、コントローラ60は、ステップS4からの円環状分割コア12又はステップ8からのステータ51をNG品として、図示しないNG品排出部に排出して処理を終了する。
In Step S10, the
図6は、ガイドリング圧入判定処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing a control routine of the guide ring press-fitting determination process.
ステップS31では、コントローラ60は、円環状分割コア12をガイドリング22に圧入したときのガイドリング圧入荷重PGを圧入荷重センサ21cによって検出し、ステップS32に移る。
In step S31, the
ステップS32では、コントローラ60は、円環状分割コア12の外径が円環状分割コア12をハウジング31に圧入することができる所定範囲内にあるか否かをガイドリング圧入荷重PGに基づいて判定する。つまり、ガイドリング圧入荷重PGが所定値の範囲内にあるか否かを次式(1)に基づいて判定する。
In step S32, the
ここで、ガイドリング圧入荷重PGが(1)式を満たす場合には、円環状分割コア12の外径が所定範囲内であって確実にハウジング31に固定できると判定して、ステップS33に移る。一方、圧入荷重PGが(1)式を満たさない場合には、円環状分割コア12の外径がハウジング内径に対して大きすぎる又は小さすぎると判定して、ステップS34に移る。なお、ガイドリング圧入荷重と円環状分割コア外径との関係は予め実験により設定したマップを参照する。
Here, when the guide ring press-fitting load P G satisfies the formula (1), it is determined that the outer diameter of the
ステップS33では、コントローラ60は円環状分割コア12の外径に問題はないと判定(OK判定)し、ガイドリング圧入フラグFGを1に設定して、処理を一旦抜ける。これに対して、ステップS34では、コントローラ60は円環状分割コア12の外径に問題があると判定(NG判定)し、ガイドリング圧入フラグFGを0に設定して、処理を一旦抜ける。
In step S33, the
図7は、ハウジング選択処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing a control routine of the housing selection process.
ハウジング選択処理では、製造されるステータ51のハウジング締付力をできる限り一定にするため、ステップS31で検出したガイドリング圧入荷重PGに基づいて内径の異なる2種類のハウジング31a、31bのうち最適なハウジング31を選択する。
In the housing selection process, in order to constant as possible a housing clamping force of the
ステップS51では、ガイドリング圧入荷重PGが所定値P3以下か否かを次式に基づいて判定する。なお、所定値P3は上述した第1の所定値P1よりも大きく、かつ第2の所定値P2よりも小さい値である。 In step S51, it determines on the basis of the guide ring fit load P G is whether or not a predetermined value P 3 following the next equation. The predetermined value P 3 is a value larger than the first predetermined value P 1 and smaller than the second predetermined value P 2 .
ここで、PG≦P3の場合には、円環状分割コア12の外径が小径側にばらついていると判定してステップS52に移る。また、PG>P3の場合には、円環状分割コア12の外径が大径側にばらついていると判定してステップS53に移る。
Here, in the case of P G ≦ P 3 , it is determined that the outer diameter of the
ステップS52では、コントローラ60は内径の異なる2つのハウジング31のうち、内径の小さいハウジング31aを選択して処理を一旦抜ける。
In step S52, the
ステップS53では、コントローラ60は内径の異なる2つのハウジング31のうち、ハウジング31aよりもハウジング内径の大きいハウジング31bを選択して処理を一旦抜ける。
In step S53, the
図8は、ハウジング圧入判定処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing a control routine of housing press-fitting determination processing.
ハウジング圧入判定処理では、ハウジング選択処理で選択されたハウジング31に円環状分割コア12を圧入したときのハウジング圧入荷重PHに基づいて製造されたステータ51に異常がないか否かを判定する。
In the housing press-fit determination process determines whether a problem arises in the
ステップS71では、コントローラ60は、ハウジング圧入荷重PHを圧入荷重センサ21cによって検出し、ステップS72に移る。
In step S71, the
ステップS72では、コントローラ60は、円環状分割コア12がハウジング31に確実に圧入されているか否かをハウジング圧入荷重PHに基づいて判定する。つまり、ハウジング圧入荷重PHが所定値以内にあるか否かを次式(3)に基づいて判定する。
At step S72, the
ここで、ハウジング圧入荷重PHが(3)式を満たす場合には、円環状分割コア12がハウジング31に確実に圧入されていると判定して、ステップS73に移る。
Here, when the housing press-fit load P H satisfies the expression (3), it is determined that the
一方、圧入荷重PHが(3)式を満たさない場合には、円環状分割コア12がハウジング31に正常に圧入されていないと判定して、ステップS74に移る。ここで、円環状分割コア12がハウジング31に正常に圧入されていない例としては、円環状分割コア外径が基準内であってもハウジング内径が大きすぎてハウジング締付力が小さくなってしまう場合や、ハウジング内径が小さすぎてハウジング締付力が大きくなりすぎる場合などがある。
On the other hand, when the press-fitting load P H does not satisfy the expression (3) is an
ステップS73では、コントローラ60は、製造されたステータ51に問題はないと判定(OK判定)し、ハウジング圧入フラグFHを1に設定して処理を一旦抜ける。これに対して、ステップS74では、コントローラ60は製造されたステータ51に問題があると判定(NG判定)し、ハウジング圧入フラグFHを0に設定して処理を一旦抜ける。
In step S73, the
図5〜図8に示したように本実施形態では、ガイドリング圧入荷重PGに基づいて円環状分割コア12を選別するとともに、円環状分割コア12を圧入するハウジング31を選択する。そして、選択されたハウジング31に円環状分割コア12を圧入して、そのときのハウジング圧入荷重PHに基づいて、円環状分割コア12が確実にハウジング31に固定されているかを判定する。
In this embodiment, as shown in FIGS. 5 to 8, as well as sorting the
図9は、円環状分割コア12をハウジング31に圧入したときの圧入荷重特性示す図である。図9(A)は、小径のハウジング31aが選択されたときの圧入荷重特性を示し、図9(B)はハウジング31aよりも大径のハウジング31bが選択されたときの圧入荷重特性を示す。図9(A)及び図9(B)では、横軸は円環状分割コア12をハウジング23に圧入してからの時間を示し、縦軸はそのときの圧入荷重を示す。ここで、線A、線B、線Cでは、それぞれ円環状分割コア12の外径が異なり、線Aで示される円環状分割コア12は外径が最も小さく、線Cで示される円環状分割コア12の外径が最も大きい。
FIG. 9 is a diagram showing press-fit load characteristics when the
円環状分割コア12の外径が小さい場合には小径のハウジング31aが選択されるので、図9(A)の線A及び線Bに示すように、ハウジング圧入荷重PHA、PHBは所定範囲内(第4の所定値P4〜第5の所定値P5の間)になる。一方、円環状分割コア12の外径が大きい場合には大径のハウジング31bが選択されるので、図9(B)の線B及び線Cに示すように、ハウジング圧入荷重PHB、PHCは所定範囲内(第4の所定値P4〜第5の所定値P5の間)になる。このように、円環状分割コア12の外径がばらついても、円環状分割コア12が所定の圧入荷重範囲内でハウジング31に圧入される。
When the outer diameter of the
以上により、第1実施形態のステータ製造装置100は下記の効果を得ることができる。
As described above, the
ステータ製造装置100では、ガイドリング圧入荷重PGに基づいて、円環状分割コア12の外径が所定範囲内にあるか否かを判定する(ステップS32)とともに、円環状分割コア12を圧入するハウジング31を選択する(ステップS51)。これにより、円環状分割コア12の外径がばらついても、ハウジング締付力を安定させることができ、確実に円環状分割コア12をハウジング31に固定することができる。
In the
また、ステータ製造装置100では、選択されたハウジング31に円環状分割コア12を圧入し、ハウジング圧入荷重PHに基づいて製造されたステータ51に異常がないかを判定する(ステップS72)。これにより、ハウジング内径のばらつきなどに起因する円環状ステータ51の異常を判断することが可能となる。
Further, it is determined in the
さらに、ステータ製造装置100では、圧入装置21、円環状分割コア12、ガイドリング22、ハウジング31などが同芯で配置して、圧入荷重測定とステータの製造を一体的に行うようにしたため、コンパクトな構成にすることができるとともに、ステータ製造時のサイクルタイムを削減することが可能となる。
Furthermore, in the
(第2実施形態)
図10は、ステータ製造装置の第2実施形態を示す図である。
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating a second embodiment of the stator manufacturing apparatus.
ステータ製造装置200の構成は第1実施形態とほぼ同様であるが、分割コア圧入部220の構成において一部相違する。つまり、内径の異なる3種類のガイドリング222を備えるようにしたもので、以下にその相違点を中心に説明する。
The configuration of the
図10に示すように、ステータ製造装置200は、内径の異なる大径ガイドリング222A、中径ガイドリング222B、小径ガイドリング222Cの3種類のガイドリング222を有する。
As shown in FIG. 10, the
このステータ製造装置200では、まず大径ガイドリング222Aに円環状分割コア212を圧入する。ここで、円環状分割コア212の外径が大径ガイドリング222Aの内径に対して小さすぎると、ガイドリング圧入荷重を検出することができないので、ガイドリング圧入荷重に基づいて円環状分割コア212を確実にハウジングに固定することができるか否かを判断できなくなる。そのため、このような場合には、大径ガイドリング222Aの下側に中径ガイドリング222Bを供給する。そして、この中径ガイドリング222Bに円環状分割コア212を圧入したときのガイドリング圧入荷重を検出し、そのガイドリング圧入荷重に基づいて円環状分割コア212を確実にハウジングに固定することができるか否かを判断する。
In the
なお、円環状分割コア212の外径が中径ガイドリング222Bの内径に対して小さすぎる場合などは、中径ガイドリング222Bの下側に小径ガイドリング222Cを供給し、小径ガイドリング222Cに円環状分割コア212を圧入したときのガイドリング圧入荷重に基づいて円環状分割コア212を確実にハウジングに固定することができるか否かを判断する。
When the outer diameter of the
このように、第2実施形態のステータ製造装置200は、最初に内径の大きい大径ガイドリング222Aに円環状分割コア212を圧入し、その後必要に応じて内径の小さな中径ガイドリング222B、小径ガイドリング222Cに円環状分割コア212を圧入して、そのとき圧入荷重を検出する。
Thus, in the
上記した3種類のガイドリング222A、222B、222Cの内径は図11に示すように設定されている。 The inner diameters of the three types of guide rings 222A, 222B, and 222C described above are set as shown in FIG.
図11は、ガイドリング内径とガイドリング圧入荷重との関係を示す図である。横軸はガイドリング内径を示し、縦軸はガイドリング圧入荷重を示す。図11に示す線A、線B、線C、線Dは、外径が異なる円環状分割コア212のガイドリング圧入荷重特性を示す。線Aで示される円環状分割コア212の外径が最も小さく、線Dで示される円環状分割コア212の外径が最も大きい。
FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the guide ring inner diameter and the guide ring press-fit load. The horizontal axis indicates the guide ring inner diameter, and the vertical axis indicates the guide ring press-fit load. Line A, line B, line C, and line D shown in FIG. 11 indicate the guide ring press-fit load characteristics of the
第2実施形態では、図11に示すように、大径ガイドリング222Aの内径がR3に、中径ガイドリング222Bの内径がR2に、小径ガイドリング222Cの内径がR1に設定されている。ガイドリング圧入荷重がPGmaxを超えると圧入時に円環状分割コア212が壊れることがあるため、大径ガイドリング222Aでは、ガイドリング圧入荷重PGmax以下において、線C又は線Dで示される円環状分割コア212におけるガイドリング圧入荷重を検出する。また、中径ガイドリング222Bでは、線C又は線Bで示される円環状分割コア212におけるガイドリング圧入荷重を検出する。さらに、小径ガイドリング222Cでは、線B又は線Aで示される円環状分割コア212におけるガイドリング圧入荷重を検出する。このように、内径の異なる3種類のガイドリング222A、222B、222Cによってガイドリング圧入荷重を検出するようにしたので、線Aから線D示すように円環状分割コア212の外径のばらつきが第1実施形態よりも大きくても(図3参照)、各ガイドリング222A、222B、222Cで検出したガイドリング圧入荷重に基づいて円環状分割コア212の外径が所定範囲内か否かを判定することができる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 11, the inner diameter of the large-
上記のように構成されるステータ製造装置200において、ステータ製造時にコントローラ260が行う制御は、第1実施形態とほぼ同様であるので、第1実施形態と異なるガイドリング圧入判定処理の制御について図12を参照して説明する。
In the
図12は、コントローラ260が行うガイドリング圧入判定処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a control routine of the guide ring press-fitting determination process performed by the
ステップS301では、コントローラ260は、円環状分割コア212を大径ガイドリング222Aに圧入したときのガイドリング圧入荷重PGAを圧入荷重センサ221cによって検出し、ステップS302に移る。
In step S301, the
ステップS302では、コントローラ260は、円環状分割コア212の外径が円環状分割コア212をハウジング231に圧入することができる所定範囲内にあるか否かをガイドリング圧入荷重PGAに基づいて判定する。つまり、ガイドリング圧入荷重PGAが所定値の範囲内にあるか否かを次式(4)に基づいて判定する。
In step S302, the
ここで、ガイドリング圧入荷重PGAが(4)式を満たす場合には、円環状分割コア212の外径が所定範囲内であって確実にハウジング231に固定できると判定して、ステップS303に移る。一方、ガイドリング圧入荷重PGA>P7の場合には、円環状分割コア212の外径が大きすぎると判定し、ステップS310に移る。また、ガイドリング圧入荷重PGA<P6の場合には、大径ガイドリング222Aでは円環状分割コア212の外径を判断できないと判定し、ステップS304に移る。
Here, when the guide ring press-fit load PGA satisfies the expression (4), it is determined that the outer diameter of the
ステップS304では、コントローラ260は、中径ガイドリング222Bを供給し、この中径ガイドリング222Bに円環状分割コア212を圧入して、ステップS305に移る。
In step S304, the
ステップS305では、コントローラ260は、円環状分割コア212を中径ガイドリング222Bに圧入したときのガイドリング圧入荷重PGBを圧入荷重センサ221cによって検出し、ステップS306に移る。
In step S305, the
ステップS306では、コントローラ260は、円環状分割コア212の外径が円環状分割コア212をハウジング231に圧入することができる所定範囲内にあるか否かをガイドリング圧入荷重PGBに基づいて判定する。つまり、ガイドリング圧入荷重PGBが所定値の範囲内にあるか否かを次式(5)に基づいて判定する。
In step S306, the
ここで、ガイドリング圧入荷重PGBが(5)式を満たす場合には、円環状分割コア212の外径が所定範囲内であって確実にハウジング231に固定できると判定して、ステップS303に移る。一方、ガイドリング圧入荷重PGB>P9の場合には、円環状分割コア212の外径が大きすぎると判定し、ステップS310に移る。また、ガイドリング圧入荷重PGB<P8の場合には、中径ガイドリング222Bでは円環状分割コア212の外径を判断できないと判定し、ステップS307に移る。
Here, when the guide ring press-fit load PGB satisfies the expression (5), it is determined that the outer diameter of the
ステップS307では、コントローラ260は、小径ガイドリング222Cを供給し、この小径ガイドリング222Cに円環状分割コア212を圧入して、ステップS308に移る。
In step S307, the
ステップS308では、コントローラ260は、円環状分割コア212を小径ガイドリング222Cに圧入したときのガイドリング圧入荷重PGCを圧入荷重センサ221cによって検出し、ステップS309に移る。
In step S308, the
ステップS309では、コントローラ260は、円環状分割コア212の外径が円環状分割コア212をハウジング231に圧入することができる所定範囲内にあるか否かをガイドリング圧入荷重PGCに基づいて判定する。つまり、ガイドリング圧入荷重PGCが所定値の範囲内にあるか否かを次式(6)に基づいて判定する。
In step S309, the
ここで、ガイドリング圧入荷重PGCが(6)式を満たす場合には、円環状分割コア212の外径が所定範囲内であって確実にハウジング231に固定できると判定して、ステップS303に移る。一方、ガイドリング圧入荷重PGCが(6)式を満たさない場合には、円環状分割コア212をハウジング231に圧入することができないと判定し、ステップS310に移る。
Here, when the guide ring press-fit load P GC satisfies the expression (6), it is determined that the outer diameter of the
そして、ステップS303では、コントローラ260は円環状分割コア212の外径に問題はないと判定(OK判定)し、ガイドリング圧入フラグFGを1に設定して処理を一旦抜ける。これに対して、ステップS310では、コントローラ260は円環状分割コア212の外径に問題があると判定(NG判定)し、ガイドリング圧入フラグFGを0に設定して処理を一旦抜ける。
In step S303, the
上記のように第2実施形態のステータ製造装置200では、3種類のガイドリング222A、222B、222Cに円環状分割コア212を圧入したときのガイドリング圧入荷重PGA、PGB、PGCを用いて、円環状分割コア212をハウジング231に確実に圧入することができるか否かを判断する。なお、第2実施形態においても、検出されたガイドリング圧入荷重PGA、PGB、PGCに基づいて2種類のハウジング31a、31bのうち最適なハウジング31を選択する。
As described above, the
以上により、第2実施形態のステータ製造装置200は下記の効果を得ることができる。
As described above, the
ステータ製造装置200によれば、内径の異なる3種類のガイドリング222A、222B、222Cを備えるので、円環状分割コア212の外径のばらつきが第1実施形態よりも大きくても、ガイドリング圧入荷重PGA、PGB、PGCに基づいて円環状分割コア212の外径に問題があるかどうかを判断でき、ハウジング231により確実に円環状分割コア212を圧入することができる。
According to the
また、最初に大径ガイドリング222Aに円環状分割コア212を圧入し、その後必要に応じて内径の小さいガイドリング222に円環状分割コア212を圧入するようにしたので、外径の大きい円環状分割コア212をガイドリング222Aに圧入しても、圧入荷重がPGmaxを越えて円環状分割コア212が壊れてしまうことを抑制することが可能となる。
In addition, the
本発明は上記した実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなし得ることは明白である。 It is obvious that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the technical idea.
例えば、第1実施形態及び第2実施形態では円環状分割コア12、212の圧入に油圧プレス21、221を用いているが、油圧プレス21a、221aではなく電圧で駆動する電動プレスを用いるようにしてもよい。このように電動プレスを用いる場合には、駆動電圧などに基づいて円環状分割コア圧入時の圧入荷重を算出することができるので、圧入荷重センサ21c、221cを省略することができる。
For example, in the first and second embodiments, the
また、第1実施形態及び第2実施形態では、内径の異なる2種類のハウジング31a、31bをガイドリング圧入荷重に基づいて選択する構成としているが、内径の異なるハウジングを3種類以上備えるようにしてもよい。この場合には、図7のステップS51での所定値の数を増やすことで、3種類以上のハウジングの中から最適なハウジングを選択することができる。
In the first embodiment and the second embodiment, two types of
さらに、第2実施形態ではガイドリング222を3種類としたが、円環状分割コア212のばらつきの範囲を考慮して、さらに多くのガイドリングを備えるようにしてもよい。
Furthermore, in the second embodiment, there are three types of guide rings 222, but more guide rings may be provided in consideration of the range of variation of the
100、200 ステータ製造装置
10 分割コア供給部
20 分割コア圧入部
30 ハウジング供給部
40 ハウジングストック部
50 ステータ排出部
11 分割コア
12 円環状分割コア
21、221 圧入装置(押圧手段)
21c、221c 圧入荷重検センサ(荷重検出手段)
22 ガイドリング
22a テーパ部
22b 同一径部
222A 大径ガイドリング
222B 中径ガイドリング
222C 小径ガイドリング
31b31 ハウジング
60、260 コントローラ
S3、S32 外径判定手段
S5、S51 ハウジング選択手段
S7、S72 圧入判定手段
S302、S306 ガイドリング選択手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,200
21c, 221c Press-fit load detection sensor (load detection means)
22
Claims (8)
前記円環状態の分割コアを、その軸心方向に押圧する押圧手段と、
前記円環状態の分割コアを押圧しているときの荷重を検出する荷重検出手段と、
前記押圧手段により押圧される前記円環状態の分割コアを挿通するとともに、通過後の前記円環状態の分割コアが前記ハウジングに圧入されるようにガイドするガイドリングと、
前記ガイドリングに前記円環状態の分割コアを挿入したときの荷重に基づいて前記円環状態の分割コアの外径が所定範囲以内か否かを判定する外径判定手段と、
前記円環状態の分割コアの外径が所定範囲以内の場合に、前記挿入したときの荷重に基づいて前記ガイドリングに供給されるハウジングを選択するハウジング選択手段と、
を備えることを特徴とするステータ製造装置。 A stator manufacturing apparatus for manufacturing a stator by fixing a split core arranged in an annular state to a housing,
A pressing means for pressing the annular split core in the axial direction thereof;
Load detecting means for detecting a load when pressing the split core in the annular state;
A guide ring for guiding the annular split core after passing through the housing to be pressed into the housing, while inserting the annular split core pressed by the pressing means;
An outer diameter determining means for determining whether or not an outer diameter of the annular split core is within a predetermined range based on a load when the annular split core is inserted into the guide ring;
A housing selection means for selecting a housing to be supplied to the guide ring based on the load when inserted when the outer diameter of the annular split core is within a predetermined range;
A stator manufacturing apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のステータ製造装置。 A press-fitting determining means for determining whether or not the annular split core is fixed to the housing based on a load when the annular split core is press-fitted into the selected housing;
The stator manufacturing apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のステータ製造装置。 The pressing means, the annular split core, the guide ring, and the housing are arranged concentrically;
The stator manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載のステータ製造装置。 An inner diameter of the guide ring is smaller than an inner diameter of the housing;
The stator manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のステータ製造装置。 A guide for determining whether to press-fit the annular divided core into a small-diameter guide ring having an inner diameter smaller than that of the guide ring based on a load when the annular divided core is inserted into the guide ring. Comprising a ring selection means,
The stator manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
ことを特徴とする請求項5に記載のステータ製造装置。 A plurality of the small-diameter guide rings having different inner diameters are provided.
The stator manufacturing apparatus according to claim 5.
前記円環状態の分割コアを、その軸心方向に押圧する押圧工程と、
前記円環状態の分割コアを押圧しているときの荷重を検出する荷重検出工程と、
前記押圧工程において押圧される円環状態の分割コアをガイドリングに挿通するとともに、通過後の前記円環状態の分割コアが前記ハウジングに圧入されるようにガイドするガイド工程と、
前記ガイドリングに前記円環状態の分割コアを挿入したときの荷重に基づいて前記円環状態の分割コアの外径が所定範囲以内か否かを判定する外径判定工程と、
前記円環状態の分割コアの外径が所定範囲以内の場合に、前記挿入したときの荷重に基づいて前記ガイドリングに供給されるハウジングを選択するハウジング選択工程と、
を備えることを特徴とするステータ製造方法。 A stator manufacturing method for manufacturing a stator by fixing a split core arranged in an annular shape to a housing,
A pressing step of pressing the annular split core in the axial direction;
A load detection step of detecting a load when pressing the split core in the annular state;
A guide step of inserting the annular split core pressed in the pressing step into the guide ring and guiding the annular split core after passing through the housing;
An outer diameter determination step for determining whether or not the outer diameter of the annular core is within a predetermined range based on a load when the annular core is inserted into the guide ring; and
A housing selection step of selecting a housing to be supplied to the guide ring based on the load when inserted when an outer diameter of the annular split core is within a predetermined range;
A stator manufacturing method comprising:
ことを特徴とする請求項7に記載のステータ製造方法。 A press-fitting determination step of determining whether or not the annular split core is fixed to the housing based on a load when the annular split core is press-fitted into the selected housing;
The stator manufacturing method according to claim 7.
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