JP2014030292A - ステータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステータコアに形成された複数のスロット内に、コイルが絶縁紙を介して巻装されたステータの製造方法に関し、スロット毎に配置された絶縁紙を効率良く切り離すことで、作業性を高め得るステータの製造方法を提供する。
【解決手段】ステータ１の製造方法において、絶縁紙配置工程では、複数の挿入部２１と連結部２２を有する絶縁紙２０を用い、各スロット１１に、絶縁紙２０の各挿入部２１を挿入する。コイル配置工程では、各スロット１１に挿入された挿入部２１内側に、コイル３０を配置する。治具配置工程では、絶縁紙押さえ治具４０における各押さえ部４２によって、ステータコア１０に配設された絶縁紙２０の位置を固定する。鑢部材配置工程では、ステータコア１０の中心軸と同軸上に、略円柱状の鑢部材５０を配置する。連結部除去工程では、鑢部材５０の鑢面５１によって、各ティース１２先端側の連結部２２を除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータコアに形成された複数のスロット内に、コイルが絶縁紙を介して巻装されたステータの製造方法に関する。

従来、モータ（電動機）やジェネレータ（発電機）等として用いられる回転電機のステータにおいては、電磁鋼板を軸方向に複数積層してなるステータコアに形成された複数のスロットの内壁面に沿って、樹脂、紙素材等からなる絶縁紙が配置されており、この絶縁紙内にコイルが配置されている。そして、このようなステータにおいては、当該絶縁紙によってコイルを被覆することにより、スロット内に配置されたコイルの絶縁性を確保している。

このようなステータの製造方法に関する発明として、特許文献１記載の発明が知られている。特許文献１記載の発明においては、先ず、絶縁紙成形工程において、ステータコアのスロット内に挿入される挿入部を、連結部を介して複数連結してなる略矩形波状の絶縁紙を成形する。続いて、絶縁紙配置工程において、絶縁紙成形工程で成形された絶縁紙の挿入部をスロット内に挿入しつつ、絶縁紙の連結部をティースに対向させるようにして、絶縁紙をステータコアに配置する。その後、コイル配置工程において、スロット内に挿入された挿入部内にコイルを配置する。続いて、絶縁紙切断工程において、前記絶縁紙の連結部を切断した後、絶縁紙被覆工程において、当該絶縁紙によって、スロット内に配置されたコイルの内周側を覆うことにより、コイルの絶縁性を確保したステータを製造している。

特開２００９−０８９４５９号公報

ここで、特許文献１記載のステータの製造方法においては、絶縁紙の挿入部及び連結部は、何れもステータコアの軸方向寸法よりも大きな寸法を有している。そして、絶縁紙切断工程においては、ティースの先端側において、刃物をステータコアの軸方向に沿ってスライド移動させることで、絶縁紙における挿入部と連結部を切り離している。

特許文献１における絶縁紙切断工程のように、絶縁紙における挿入部と連結部を、刃物によって切り離す構成の場合、ステータコアにおけるスロット及びティースの数が増大すると、前記刃物等の切断治具の数も増大してしまう。切断治具が増大すると、挿入部と連結部を切り離す際の作業スペースが十分に確保することが困難となり、作業効率の低下を招いてしまう。

又、絶縁紙における挿入部と連結部を、刃物によって切り離す構成の場合、当該ステータの製造方法によるステータの製造を繰り返すと、刃物による絶縁紙の切断が多数回繰り返されることになる。刃物による絶縁紙の切断を繰り返していくと、当該刃物の刃先が、必然的に劣化し、切れ味を悪化させてしまう場合がある。刃先の劣化は、絶縁紙切断工程における切断精度、ひいては、特許文献１に係るステータの製造方法によって製造されるステータの品質に悪影響を及ぼす為、ステータの品質がバラつく要因となってしまう。

そして、特許文献１記載のステータの製造方法においては、上述した刃先劣化に起因するステータの品質のバラつきを防止する為には、絶縁紙切断工程に用いる刃物の管理や、交換作業等を行う必要が生じる。従って、当該特許文献１記載のステータの製造方法においては、刃物の管理や交換作業に伴って、作業効率の低下を招くと共に、ステータの製造コストを増大させてしまう。特に、ステータコアにおけるスロット及びティースの数が多い場合には、刃物の管理や交換作業に伴う作業効率の低下や製造コストの増大は、より大きな影響を与えてしまう。

本発明は、ステータコアに形成された複数のスロット内に、コイルが絶縁紙を介して巻装されたステータの製造方法に関し、スロット毎に配置された絶縁紙を効率良く切り離すことで、作業性を高め得るステータの製造方法を提供する。

本発明の一側面に係るステータの製造方法は、円筒形状に形成されると共に、その内周面において周方向に分散配置された複数のスロットと、前記スロットの間に形成されたティースを有するステータコアと、前記スロット内に絶縁紙を介して巻装されるコイルとを有するステータの製造方法であって、前記ステータコアに形成された前記複数のスロットに夫々挿入される複数の挿入部と、前記複数の挿入部の間において、当該挿入部を連結する連結部と、有する絶縁紙を、前記ステータコアに配置する際に、前記複数の挿入部を、前記ステータコアの複数のスロットに対して夫々挿入すると共に、前記連結部を、前記ティースの先端と対向する位置に配置する絶縁紙配置工程と、前記スロット内に挿入された前記挿入部内に、前記コイルを配置するコイル配置工程と、鑢面を表面に有する鑢部材を、円筒形状に形成されたステータコアの内径側であって、前記鑢面が前記ティースの先端よりも内径側に位置する連結部と接触可能な位置に配置する鑢部材配置工程と、前記鑢面と前記連結部が接触した状態で、前記鑢部材を移動させることにより、前記連結部を除去する連結部除去工程と、を有することを特徴とする。

当該ステータの製造方法は、絶縁紙配置工程と、コイル配置工程と、鑢部材配置工程と、連結部除去工程とを有しており、これらの工程を行うことで、ステータコアの周方向に分散配置された複数のスロット内において、絶縁紙を介してコイルが巻装されたステータを製造し得る。当該ステータの製造方法に用いられる絶縁紙は、前記ステータコアに形成された前記複数のスロットに夫々挿入される複数の挿入部と、前記複数の挿入部の間において、当該挿入部を連結する連結部と、を有している。従って、絶縁紙配置工程において、絶縁紙における複数の挿入部を、ステータコアのスロット内に夫々配置すると、絶縁紙における各連結部は、各ティースの先端よりも内径側において、ティースの先端と対向する位置に配置される。従って、当該ステータの製造方法によれば、連結部除去工程において、鑢部材を移動させることにより、ティースの先端よりも内径側に位置する連結部を、鑢面によって除去することができ、もって、各スロット内に配置された挿入部を、個別に切り離すことができる。又、連結部除去工程において、刃物を用いる必要がなく、刃物の管理や交換作業が不要となるため、当該ステータの製造方法によれば、ステータの製造コストを低減し、作業効率を高めることができる。

そして、本発明の他の側面に係るステータの製造方法は、請求項１に記載のステータの製造方法であって、前記ステータコアに形成されたスロットの数と同数の櫛歯状に形成された押さえ部を有する押さえ治具を、各スロットに配置された絶縁紙の挿入部の内側に対して、各押さえ部を挿入して配置することによって、各挿入部を夫々スロット内に固定する治具配置工程を、前記連結部除去工程の前に行うことを特徴とする。

当該ステータの製造方法によれば、治具配置工程において、櫛歯状の押さえ部を有する押さえ治具が、各スロットに配置された絶縁紙の挿入部の内側に対して、各押さえ部を挿入して配置される。この結果、各スロット内に配置された挿入部は、押さえ部によってスロット内壁面に対して押し付けられることとなり、押さえ治具により、絶縁紙の各挿入部を、各スロットの内部に固定することができる。そして、当該ステータの製造方法によれば、治具配置工程の後に、連結部除去工程を行う為、押さえ治具によって絶縁紙がステータコアに対して固定された状態で、鑢部材を移動させることができる。この結果、当該ステータの製造方法によれば、連結部除去工程で、鑢部材を移動させたとしても絶縁紙がずれてしまうことはなく、各連結部を、鑢部材によって精度良く除去し得る。

又、本発明の他の側面に係るステータの製造方法は、請求項１又は請求項２記載のステータの製造方法であって、前記連結部除去工程において、前記鑢面と前記連結部が接触した状態で、前記鑢部材を、前記ステータコアの軸方向にスライド移動させることにより、前記連結部を除去することを特徴とする。

当該ステータの製造方法によれば、前記連結部除去工程において、前記鑢面と前記連結部が接触した状態で、前記鑢部材を、前記ステータコアの軸方向にスライド移動させることにより、前記連結部を除去する。従って、当該ステータの製造方法によれば、連結部除去工程を行うことにより、ティースの先端より内径側に位置する連結部を、鑢部材のスライド移動に伴って、軸方向にわたって除去し得る。

そして、本発明の他の側面に係るステータの製造方法は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のステータの製造方法であって、前記鑢部材は、前記ステータコアの中心軸を中心に回転可能であり、前記連結部除去工程において、前記鑢面と前記連結部が接触した状態で、前記ステータコアの中心軸を中心として、前記鑢部材を回転させることにより、前記連結部を除去することを特徴とする。

当該ステータの製造方法によれば、前記連結部除去工程において、前記鑢面と前記連結部が接触した状態で、前記ステータコアの中心軸を中心として、前記鑢部材を回転させることにより、前記連結部を除去する。従って、当該ステータの製造方法によれば、連結部除去工程を行うことにより、ステータコアに形成された全てのティースの内径側に位置する連結部を、全て除去することができるので、より効率良く、ステータを製造することができる。

又、本発明の他の側面に係るステータの製造方法は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のステータの製造方法であって、前記鑢部材は、前記ステータコアの中心軸から前記ティースの先端までの距離と略同半径の円形断面を有する略円柱状をなし、その外周面に、前記鑢面を有しており、少なくとも軸方向の一端部に、軸方向端部側ほど前記ステータコアの中心軸側に位置するように、前記外周面が傾斜したテーパ部を有することを特徴とする。

当該ステータの製造方法によれば、円筒形状を為すステータコアの内部に対して、略円柱状の鑢部材を、テーパ部側から挿入すれば、各ティースの先端よりも内径側に位置する連結部に対して、鑢部材の外周面に形成された鑢面を、確実に接触させ得る。又、鑢部材のテーパ部における鑢面は、軸方向端部側ほど前記ステータコアの中心軸側に位置するように傾斜しているので、連結部除去工程を実行すると、各連結部を徐々に除去することができる。従って、当該ステータの製造方法によれば、絶縁紙の潰れ等を起こすことなく、鑢部材によって、絶縁紙の連結部を除去しうる。更に、当該ステータの製造方法によれば、円柱状の鑢部材における鑢面を、全ての連結部に接触させることができるので、より効率良く、全ての連結部を除去し、もって、高い作業性をもって、ステータを製造しうる。

本実施形態に係るステータの製造方法によって製造されたステータの概略構成を示す断面図である。 本実施形態に係るステータの製造方法に用いられる絶縁紙の構成を示す説明図である。 本実施形態に係る絶縁紙配置工程におけるスロットの状態を示す部分断面図である。 本実施形態に係るコイル配置工程におけるスロットの状態を示す部分断面図である。 本実施形態に係るステータの製造方法に用いられる絶縁紙押さえ治具の外観図である。 本実施形態に係る治具配置工程におけるスロットの状態を示す部分断面図である。 本実施形態に係る治具配置工程におけるスロットの状態を、ステータコア内径側から見た部分拡大図である。 本実施形態に係るステータの製造方法に用いられる鑢部材の外観図である。 本実施形態に係る連結部除去工程において、連結部の除去開始時における状態を示す断面図である。 本実施形態に係る連結部除去工程において、連結部の除去完了時における状態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る連結部除去工程を示す断面図（１）である。 本発明の他の実施形態に係る連結部除去工程を示す断面図（２）である。 本発明の他の実施形態に係る連結部除去工程を示す断面図（３）である。

以下、本発明に係るステータの製造方法を、インナーロータ型であって、３相６極３６スロットの回転電機を構成するステータ１の製造方法に具体化した実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

先ず、本実施形態に係るステータの製造方法によって製造されるステータ１の構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態におけるステータ１は、略円筒状のステータコア１０の内周面側に形成された複数のスロット１１内に、絶縁紙２０を介してコイル３０を巻装して構成されている。以下、このステータ１の各部の構成について詳細に説明する。

本実施形態に係るステータコア１０は、略円環板状の電磁鋼板を複数枚積層することにより略中空の円筒形状に形成されており、軸方向に延びる複数のスロット１１を有している。又、複数のスロット１１は、ステータコア１０の内周面から径方向外側に向かって延び、径方向外周側に所定の深さを有して形成されている。そして、各スロット１１は、ステータコア１０の周方向に隣り合うティース１２によって区画されて構成されており、ステータコア１０の周方向に沿って所定間隔で設けられている。即ち、当該ステータコア１０は、ステータコア１０の全周で計３６個のスロット１１を有している。

そして、スロット１１は、ティース１２の先端から基端に向けて一定の開口幅を有して形成されている。尚、スロット１１の開口幅とは、ステータコア１０の半径方向に対し直交する方向へのスロット１１の開口長さである。又、ティース１２は、その平面形状が基端から先端に向かうに従い徐々に細くなるように形成されている。

図１に示すように、スロット１１の各スロット１１内には、絶縁紙２０（後述する絶縁紙２０を構成する挿入部２１）及びコイル３０が配置されている。コイル３０は、線状導体である平角線３１を用いて形成されており、三相交流電流によって、回転磁界を発生させる。そして、絶縁紙２０は、樹脂によるフィルム素材、紙素材等から構成されており、スロット１１の内壁面において、コイル３０表面を被覆することにより、当該コイル３０の絶縁性を確保している。本実施形態に係る絶縁紙２０の構成については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。

ここで、当該ステータ１は、三相交流で駆動される回転電機に用いられる固定子であるため、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相のコイル３０を備えている。そして、当該コイル３０を構成する平角線３１は、断面が長方形の均一な幅の線状導体であり、その周方向幅は、スロット１１の周方向幅と略等しくなるように形成されている。より具体的には、平角線３１の周方向幅は、絶縁紙２０が配置されたスロット１１内に、平角線３１を用いて形成されるコイル３０が物理的に挿入可能であるという前提条件の下で、スロット内の周方向幅よりやや小さな値に設定されている。尚、線状導体である平角線３１の表面は樹脂等からなる絶縁被膜により被覆されている。

又、各スロット１１には、コイル３０をなす線状導体としての平角線３１が、スロット１１の深さ方向に複数本（本実施形態においては８本）並ぶように整列配置されている。ここで、「整列配置」とは、コイル３０をなす平角線３１が、スロット１１の深さ方向（径方向）に互いに隣接して予め定められた位置に整然と配列された状態を意味する。このとき、スロット１１の深さ方向（径方向）には必ず複数本の線状導体が整列配置されるが、スロット１１の幅方向（周方向）には１本又は複数本の線状導体が整列配置され得る。このように、スロット１１内に線状導体を整列配置することで、スロット１１内における空隙部分を減少させ、コイル３０の占積率の向上を図ることができる。

次に、本実施形態に係るステータ１の製造方法に用いられる絶縁紙２０の構成について、図２を参照しつつ詳細に説明する。尚、図２は、絶縁紙２０をステータコア１０に対応する様に折り曲げた状態を、絶縁紙の幅方向斜めから見た図である。

図２に示すように、絶縁紙２０は、樹脂によるフィルム素材、紙素材等から構成されており、ステータコア１０の軸方向寸法に相当する幅を有する帯状に形成されている。図２に示すように、絶縁紙２０は、複数（本実施形態においては、３６個）の挿入部２１と、隣り合う２つの挿入部２１の間に形成された連結部２２を有して構成されている。

尚、図２においては、絶縁紙２０の一部を示しているが、少なくともステータコア１０に形成されたスロット１１と同数の挿入部２１を有しているものとする。又、帯状に形成された絶縁紙２０の幅方向（図２中、上下方向）は、ステータコア１０に配置された場合に、ステータコア１０の軸方向と一致する。

挿入部２１は、絶縁紙２０の内、ステータコア１０のスロット１１内に挿入される部分である。当該挿入部２１は、ステータコア１０の軸方向寸法に相当する幅を有する長方形状に形成されており、スロット１１の内壁面に沿って配設されるように、スロット１１の深さ及び開口幅に応じて折り曲げ加工して構成されている。

連結部２２は、隣り合う２つの挿入部２１の間において、ティース１２の先端よりやや大きな長方形状に形成されており、２つの挿入部２１を連結している。即ち、本実施形態においては、帯状の絶縁紙を折り曲げ加工した後、帯の両端を接続し筒状にしているので、絶縁紙２０は、少なくとも３６個の挿入部２１を有しているので、これに連動して、３６個の連結部２２を少なくとも有している。そして、後述する絶縁紙配置工程において、当該絶縁紙２０をステータコア１０に配置すると、絶縁紙２０を構成する各連結部２２は、夫々、ティース１２先端よりも内径側で、ティース１２の先端と対向する位置に位置する。

続いて、本実施形態に係るステータ１の製造方法について、図３〜図１０を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態に係るステータ１の製造方法では、絶縁紙配置工程、コイル配置工程、治具配置工程、鑢部材配置工程、連結部除去工程の順に作業を行うことで、図１に示すステータ１を製造し得る。

先ず、絶縁紙配置工程においては、上述した構成の絶縁紙２０をステータコア１０に配置する。この時、絶縁紙２０の各挿入部２１は、ステータコア１０に形成された各スロット１１内に対して、夫々、ステータコア１０の内周側から挿入される。上述したように、各挿入部２１は、各スロット１１の深さ及び開口幅に応じて折り曲げ加工されているので、各挿入部２１は、各スロット１１の内壁面に沿って配設される（図３参照）。ステータコア１０に形成された全てのスロット１１に対して、絶縁紙２０の挿入部２１を夫々挿入すると、絶縁紙配置工程は終了する。

尚、上述したように、絶縁紙２０においては、連結部２２が、２つの挿入部２１の間に形成されているので、絶縁紙配置工程において、各スロット１１内に各挿入部２１を挿入すると、各連結部２２は、２つのスロット１１の間に位置するティース１２の先端よりもステータコア１０内径側において、ティース１２の先端と対向するように位置する（図３参照）。又、絶縁紙配置工程において、当該絶縁紙２０は、その幅方向中央がステータコア１０の軸方向中央と一致する状態で、ステータコア１０に配置される。

次に、コイル配置工程においては、各スロット１１内に挿入されている絶縁紙２０の挿入部２１内に、コイル３０を配置する（図４参照）。各スロット１１は、ステータコア１０の内周側が開放されたオープンスロットである為、コイル３０を構成する複数本の平角線３１は、ステータコア１０内周側からスロット１１内へ挿入され、スロット１１及び挿入部２１内に配置される。ここで、コイル配置工程の時点では、絶縁紙２０は、挿入部２１同士が連結部２２によって連結された状態にある。従って、スロット１１内にコイル３０を挿入する過程で、挿入部２１がコイル３０によって巻き込まれ潰れてしまうことを防止し得る。上述したように、挿入部２１はスロット１１の内壁面に沿って配設されているので、コイル配置工程において、スロット１１の内壁面に、コイル３０を干渉させることなく、整列させてスロット１１内に配置することができる。ステータコア１０の全てのスロット１１及び挿入部２１内に、コイル３０を夫々挿入すると、コイル配置工程を終了する。

次に、治具配置工程においては、ステータコア１０に対して配設された絶縁紙２０を、図５に示す絶縁紙押さえ治具４０を用いて固定する。ここで、本実施形態に係るステータ１の製造方法で用いられる絶縁紙押さえ治具４０の構成について、図５を参照しつつ詳細に説明する。

図５に示すように、絶縁紙押さえ治具４０は、その外径寸法がステータコア１０の内径寸法よりもやや大きく、その内径寸法がステータコア１０の内径寸法と略同一な径で構成された円環状の治具本体４１と、櫛歯状に形成された複数の押さえ部４２を有して構成されている。又、当該絶縁紙押さえ治具４０において、押さえ部４２は、ステータコア１０における各スロット１１の形成位置に対応するように、円環状の治具本体４１端面に形成されている。即ち、絶縁紙押さえ治具４０においては、３６本の押さえ部４２が円状に配設されている。そして、各押さえ部４２は、各スロット１１の幅寸法よりもやや小さく、挿入部２１がスロット１１内に配設された状態における幅寸法と略同じ太さで形成されている。

治具配置工程では、上述のように構成された絶縁紙押さえ治具４０を用いて、ステータコア１０に対して配設された絶縁紙２０を固定する。具体的に、絶縁紙押さえ治具４０の配置作業について説明すると、先ず、絶縁紙押さえ治具４０は、ステータコア１０の中心軸と同軸上において、ステータコア１０の端面と、各押さえ部４２の先端が対向する状態に配置される。この状態で、絶縁紙押さえ治具４０を、ステータコア１０の軸方向に沿って、ステータコア１０に近づけていき、各スロット１１に配置された挿入部２１の内側に、各押さえ部４２を挿入する（図７参照）。これにより、絶縁紙押さえ治具４０は、絶縁紙２０が取り付けられたステータコア１０に対して取り付けられる。この時、各押さえ部４２が、各スロット１１内に配置された挿入部２１を、スロット１１内壁面に対して押圧するので、絶縁紙２０をステータコア１０に対して固定し得る。

上述したように、絶縁紙押さえ治具４０は、ステータコア１０の内径寸法よりもやや大きな径の円環状をなす治具本体４１の端面に沿って、複数の押さえ部４２を有している。従って、治具配置工程で絶縁紙押さえ治具４０を配置すると、各スロット１１内において、各押さえ部４２は、スロット１１内のコイル３０よりも内径側であって、スロット１１の開口部近傍に挿入される（図６参照）。各スロット１１の開口部近傍において、押さえ部４２が絶縁紙２０をスロット１１内壁面に対して押圧することで、各挿入部２１を固定している。換言すると、連結部２２の両側に位置するスロット１１内で固定することにより、各連結部２２は、各ティース１２の先端より内径側に固定される。これにより、各連結部２２が、夫々、ティース１２の先端より内径側で固定される為、後述する連結部除去工程で、連結部２２を、効率良く除去することが可能となる。

続いて、鑢部材配置工程では、後述する連結部除去工程において、各連結部２２を除去する為の鑢部材５０を、ステータコア１０に対する所定位置に配置する。ここで、本実施形態に係るステータ１の製造方法で用いられる鑢部材５０の構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図８に示すように、鑢部材５０は、略円柱状をなし、前記鑢面５１をその外周面に有している。又、鑢部材配置工程では、鑢部材５０は、ステータコア１０の中心軸と同軸上に軸Ｃが位置するように配置され、その軸方向一端部に、テーパ部５２を有している。

鑢面５１は、対象物と接触した状態で移動することで、当該対象物との接触面を除去する部分である。当該鑢面５１の構成は、対象物（例えば、連結部２２等）を除去することができる構成及び構造であればよく、鑢の刃の目の形状を限定するものではない。更に、当該鑢面５１の構成としては、研磨布や研磨紙のように、砥粒（研磨剤）を表面上に接着等により配設した構成であってもよい。

そして、鑢部材５０における円柱部分においては、軸Ｃに鉛直な断面が、第１寸法Ｄを半径とする円形をなす。ここで、第１寸法Ｄは、軸Ｃ（即ち、ステータコア１０の中心軸）からティース１２の先端までの距離を示す。従って、鑢部材５０の軸Ｃを、ステータコア１０の中心軸と同軸上となるように配置すれば、当該鑢部材５０の鑢面５１は、ティース１２の先端面とほぼ同位置に位置することになるので、後述する連結部除去工程において、各連結部２２を、鑢部材５０の鑢面５１により完全に除去し得る。

テーパ部５２は、図８に示すように、鑢部材５０の軸方向一端側に形成されており、軸方向端部側ほど、鑢部材５０の円柱部分よりも小径となるように形成されている。より具体的には、テーパ部５２は、その軸方向端面が第２寸法Ｒを半径とする円形となるように形成されている。ここで、第２寸法Ｒは、軸Ｃ（即ち、ステータコア１０の中心軸）から、ステータコア１０に取り付けられた連結部２２表面までの距離を示す。当該テーパ部５２の外周面は、第１寸法Ｄと第２寸法Ｒを結ぶ傾斜面を構成すると共に、鑢面５１を有している。従って、テーパ部５２の外周面に係る鑢面５１も、後述する連結部除去工程において、連結部２２と接触しつつ移動することで、当該連結部２２を除去する。

鑢部材配置工程では、上述のように構成された鑢部材５０を、その軸Ｃがステータコア１０の中心軸と同軸上に位置するように配置する。鑢部材配置工程において、鑢部材５０を、ステータコア１０に対する所定位置に配置した後、連結部除去工程に移行する。

そして、連結部除去工程では、鑢部材配置工程で配置された鑢部材５０を、ステータコア１０に対して移動させることにより、ステータコア１０の内周面であり、且つ、各ティース１２先端よりも内径側に位置する連結部２２を除去する。

連結部除去工程においては、鑢部材５０のテーパ部５２側から、ステータコア１０の中心軸に沿って、ステータコア１０の内周面に挿入する。上述したように、テーパ部５２の端面は、第２寸法Ｒを半径とする円形をなしている為、鑢部材５０を、ステータコア１０の中心軸に沿って挿入すると、図９に示すように、テーパ部５２の外周面に係る鑢面５１は、ステータコア１０の内周面側に位置する各連結部２２と接触する。

本実施形態に係る連結部除去工程では、図９に示すように、鑢面５１がステータコア１０の内周面に位置する各連結部２２と接触している状態で、鑢部材５０を、軸Ｃ（即ち、ステータコア１０の中心軸）に沿ってスライド移動させる。上述したように、各スロット１１内に配置された絶縁紙２０の挿入部２１内には、コイル３０を構成する平角線３１及び絶縁紙押さえ治具４０の押さえ部４２が配置されており、ステータコア１０に対する絶縁紙２０の位置が固定されている。従って、鑢部材５０の移動に伴う摩擦力が、鑢面５１と接触している各連結部２２に適切に作用することとなり、挿入部２１同士を連結している連結部２２を除去し得る。

又、鑢部材５０の円柱部分は、第１寸法Ｄを半径とする円形断面を有するように構成されているので、連結部除去工程によって、鑢部材５０をスライド移動させ、連結部２２を徐々に除去していけば、各ティース１２の先端部近傍まで、連結部２２を除去することができる（図１０参照）。即ち、連結部除去工程を完了することで、ステータコア１０に配置された絶縁紙２０の全ての連結部２２を除去することで、各挿入部２１を、スロット１１毎に切り離し得る。この結果、本実施形態に係るステータ１の製造方法によれば、連結部除去工程までの工程を実行することにより、ステータコア１０の各スロット１１に対して、絶縁紙２０の各挿入部２１を配置したステータ１を、効率よく製造し得る。

以上説明したように、本実施形態に係るステータ１の製造方法は、絶縁紙配置工程と、コイル配置工程と、治具配置工程と、鑢部材配置工程と、連結部除去工程とを有しており、これらの工程を行うことで、ステータコア１０の周方向に分散配置された複数のスロット１１内において、絶縁紙２０を介してコイル３０が巻装されたステータ１を製造し得る（図１参照）。

当該ステータ１の製造方法に用いられる絶縁紙２０は、前記複数のスロット１１に夫々挿入される複数の挿入部２１と、前記挿入部２１の間において前記挿入部２１を連結する連結部２２と、を有している。これにより、絶縁紙配置工程において、絶縁紙２０における複数の挿入部２１を、ステータコア１０のスロット１１内に夫々配置すると、絶縁紙２０における各連結部２２は、各ティース１２の先端よりも内径側において、ティース１２の先端と対向する位置に配置される（図３等参照）。従って、当該ステータ１の製造方法によれば、連結部除去工程において、鑢部材５０をスライド移動させることにより、ティース１２の先端よりも内径側に位置する連結部２２を、鑢面５１によって除去することができ（図９、図１０参照）、もって、各スロット１１内に配置された挿入部２１を、個別に切り離すことができる（図１参照）。又、連結部除去工程において、刃物を用いる必要がなく、刃物の管理や交換作業が不要となるため、当該ステータ１の製造方法によれば、ステータ１の製造コストを低減し、作業効率を高めることができる。

更に、当該ステータ１の製造方法によれば、治具配置工程において、櫛歯状の押さえ部４２を有する絶縁紙押さえ治具４０を配置することで、絶縁紙２０の各挿入部２１を、各スロット１１の内部に固定することができる。そして、当該ステータ１の製造方法によれば、治具配置工程の後に、連結部除去工程を行う為、絶縁紙押さえ治具４０によって絶縁紙２０がステータコア１０に対して固定された状態で、鑢部材５０を移動させることができる。この結果、当該ステータ１の製造方法によれば、連結部除去工程で、鑢部材５０をスライド移動させたとしても絶縁紙２０がずれてしまうことはなく、各連結部２２を、鑢部材５０によって精度良く除去し得る。

又、連結部除去工程において、前記鑢面５１と前記連結部２２が接触した状態で、前記鑢部材５０を、前記ステータコア１０の軸方向にスライド移動させることにより、前記連結部２２を除去する。従って、当該ステータ１の製造方法によれば、連結部除去工程を行うことにより、ティース１２の先端より内径側に位置する連結部２２を、鑢部材５０のスライド移動に伴って、軸方向にわたって除去し得る。

更に、当該ステータ１の製造方法によれば、円筒形状を為すステータコア１０の内部に対して、図８に示す鑢部材５０を、テーパ部５２側から挿入すれば、各ティース１２の先端よりも内径側に位置する連結部２２に対して、鑢部材５０の外周面に形成された鑢面５１を、確実に接触させ得る。又、鑢部材５０のテーパ部５２における鑢面５１は、軸方向端部側ほど前記ステータコア１０の中心軸側に位置するように傾斜しているので、連結部除去工程を実行すると、各連結部２２を徐々に除去することができる。従って、当該ステータ１の製造方法によれば、絶縁紙２０の潰れ等を起こすことなく、鑢部材５０によって、絶縁紙２０の連結部２２を除去しうる。更に、当該ステータ１の製造方法によれば、鑢部材５０における鑢面５１を、全ての連結部２２に接触させることができるので、より効率良く、全ての連結部２２を除去し、もって、高い作業性をもって、ステータ１を製造しうる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、連結部除去工程において、鑢部材５０を、ステータコア１０の軸方向に沿ってスライド移動させることで、ステータコア１０に配置された絶縁紙２０の連結部２２を除去していたが、鑢部材５０の移動態様は、この態様に限定されるものではない。具体的には、連結部除去工程において、ステータコア１０内部に配置された鑢部材５０を、軸Ｃを中心に回転させることで、各連結部２２を除去する構成であってもよい。図９、図１０に示すように、鑢部材５０の外周面に形成された鑢面５１が、ステータコア１０の内周面に位置する全ての連結部２２と接触するため、連結部除去工程を行うことにより、ステータコア１０に形成された全てのティース１２の内径側に位置する連結部２２を、全て除去することができる。従って、当該ステータ１の製造方法によれば、より効率良く、ステータ１を製造することができる。

又、鑢部材５０の移動態様として、鑢部材５０を、軸Ｃを中心として回転させつつ、スライド移動させる構成であってもよい。この場合、鑢部材５０の回転と、鑢部材５０のスライド移動を複合させることで、ステータコア１０の内周面に位置する全ての連結部２２を、軸方向に徐々に除去することができるので、より効率良く、ステータ１を製造することができる。

そして、上述した実施形態においては、図８に示すように、略円柱状をなす鑢部材５０を用いて、鑢部材配置工程、連結部除去工程を行う構成であったが、この態様に限定されるものではない。例えば、鑢部材５０の断面形状を、図８に示す円形ではなく、図１１に示すように、扇型をなすように形成してもよい。この場合、扇型の要にあたる側に形成された軸Ｃが、ステータコア１０の中心軸と同軸となるように配置される。この場合、鑢面５１を、扇型の弧となる部分の側表面に形成し、軸Ｃと鑢面５１表面との距離が第１寸法Ｄとなるように形成する。従って、図１１に示す形状の鑢部材５０を用いた場合であっても、連結部除去工程で、軸Ｃに沿ったスライド移動や、軸Ｃを中心とした回転を行うことで、各ティース１２の先端側に位置する連結部２２を除去し得る。

又、図１２に示すように、鑢部材５０の断面形状を、楕円形状をなすように形成してもよい。この場合においても、楕円形の中心に形成された軸Ｃが、ステータコア１０の中心軸と同軸となるように配置される。この場合、鑢面５１を、楕円形の側表面に形成し、楕円形の長径部分において、軸Ｃと鑢面５１表面との距離が第１寸法Ｄとなるように形成する。従って、図１２に示す鑢部材５０を用いた場合であっても、連結部除去工程で、軸Ｃに沿ったスライド移動や、軸Ｃを中心とした回転を行うことで、各ティース１２の先端側に位置する連結部２２を除去し得る。

更に、図１３に示すように、鑢部材５０の断面形状を、略長方形状をなすように形成してもよい。この場合においても、楕円形の中心に形成された軸Ｃが、ステータコア１０の中心軸と同軸となるように配置される。この場合、鑢面５１を、当該鑢部材５０の一側面の側表面に形成し、軸Ｃと鑢面５１表面との距離が第１寸法Ｄとなるように形成する。従って、図１３に示す鑢部材５０を用いた場合であっても、連結部除去工程で、軸Ｃに沿ったスライド移動や、軸Ｃを中心とした回転を行うことで、各ティース１２の先端側に位置する連結部２２を除去し得る。

上述した実施形態においては、３相６極３６スロットを有するステータであったが、この態様に限定されるものではない。例えば、４８スロットの８極モータに係るステータに適用することも可能である。

又、上述した実施形態において、絶縁紙押さえ治具４０は、ステータコア１０の軸方向のどちらかから、その各押さえ部４２を各スロット１１へ挿入しても良いが、鑢部材５０を軸方向にスライド移動させる際の移動方向とは、逆側から挿入する方が望ましい。
又、絶縁紙押さえ治具４０の各押さえ部４２は、その長さをステータコア１０の軸方向長さより長く設け、絶縁紙押さえ治具４０を配置した際に、ステータコア１０から飛び出る部分を、テーパ状に形成しても良い。この場合、各押さえ部４２を各スロット１１へ挿入する際に、絶縁紙２０を巻き込む虞が少なくなる。
又、上述した実施形態では、絶縁紙２０や絶縁紙押さえ治具４０は、円筒状一体の部材であったが、これらを分割した構成であっても良い。
又、第１寸法Ｄは、ステータコア１０の内径寸法に厳密に一致していなくてもよく、連結部２２を十分に除去可能であればよい。

１ ステータ
１０ ステータコア
１１ スロット
１２ ティース
２０ 絶縁紙
２１ 挿入部
２２ 連結部
３０ コイル
３１ 平角線
４０ 絶縁紙押さえ治具
４２ 押さえ部
５０ 鑢部材
５１ 鑢面
５２ テーパ部

Claims (5)

1. 円筒形状に形成されると共に、その内周面において周方向に分散配置された複数のスロットと、前記スロットの間に形成されたティースを有するステータコアと、前記スロット内に絶縁紙を介して巻装されるコイルとを有するステータの製造方法であって、
   前記ステータコアに形成された前記複数のスロットに夫々挿入される複数の挿入部と、前記複数の挿入部の間において、当該挿入部を連結する連結部と、有する絶縁紙を、前記ステータコアに配置する際に、前記複数の挿入部を、前記ステータコアの複数のスロットに対して夫々挿入すると共に、前記連結部を、前記ティースの先端と対向する位置に配置する絶縁紙配置工程と、
   前記スロット内に挿入された前記挿入部内に、前記コイルを配置するコイル配置工程と、
   鑢面を表面に有する鑢部材を、円筒形状に形成されたステータコアの内径側であって、前記鑢面が前記ティースの先端よりも内径側に位置する連結部と接触可能な位置に配置する鑢部材配置工程と、
   前記鑢面と前記連結部が接触した状態で、前記鑢部材を移動させることにより、前記連結部を除去する連結部除去工程と、
   を有することを特徴とするステータの製造方法。
2. 請求項１に記載のステータの製造方法であって、
   前記ステータコアに形成されたスロットの数と同数の櫛歯状に形成された押さえ部を有する押さえ治具を、各スロットに配置された絶縁紙の挿入部の内側に対して、各押さえ部を挿入して配置することによって、各挿入部を夫々スロット内に固定する治具配置工程を、
   前記連結部除去工程の前に行う
   ことを特徴とするステータの製造方法。
3. 請求項１又は請求項２記載のステータの製造方法であって、
   前記連結部除去工程において、
   前記鑢面と前記連結部が接触した状態で、前記鑢部材を、前記ステータコアの軸方向にスライド移動させることにより、前記連結部を除去する
   ことを特徴とするステータの製造方法。
4. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載のステータの製造方法であって、
   前記鑢部材は、前記ステータコアの中心軸を中心に回転可能であり、
   前記連結部除去工程において、
   前記鑢面と前記連結部が接触した状態で、前記ステータコアの中心軸を中心として、前記鑢部材を回転させることにより、前記連結部を除去する
   ことを特徴とするステータの製造方法。
5. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載のステータの製造方法であって、
   前記鑢部材は、
   前記ステータコアの中心軸から前記ティースの先端までの距離と略同半径の円形断面を有する略円柱状をなし、
   その外周面に、前記鑢面を有しており、
   少なくとも軸方向の一端部に、軸方向端部側ほど前記ステータコアの中心軸側に位置するように、前記外周面が傾斜したテーパ部を有する
   ことを特徴とするステータの製造方法。
   

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