JP2016149854A - ステータコアのスキュー矯正装置及びスキュー矯正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各スロットへの電気導体の挿通やその先端部の円周方向への捻り曲げにより生じたステータコアの円周方向のスキューを容易に矯正できるステータコアのスキュー矯正装置及びスキュー矯正方法を提供すること。【解決手段】外方に突出する複数の突出部２１を外周に有する鋼板２０を、突出部２１が積層方向に並ぶように複数枚積層した略円環状のステータコア２の円周方向のスキューを矯正するステータコア２のスキュー矯正装置１０であって、複数の突出部２１が並んで形成された突起５を外方から支持可能な支持部材７１と、支持部材７１を径方向内側に向けて押圧する第１押圧機構７２と、支持部材７１を押圧することで突起５を外方から支持した状態で、回動軸７３１により円周方向のスキューが矯正される方向に支持部材７１を回動させることで円周方向のスキューを矯正する回動機構７３と、を備えるステータコア２のスキュー矯正装置１０である。【選択図】図５

Description

本発明は、ステータコアのスキュー矯正装置及びスキュー矯正方法に関する。

従来、ステータとロータとを備える電動機や発電機等の回転電機が知られている。回転電機のステータは、通常、次のようにして製造される。
先ず、複数の電気導体を束ねて略Ｕ字状に成形したコイル要素を複数作製する。次いで、作製した複数のコイル要素を円周方向に重ねながら円環状に整列させ、この状態で、各電気導体の先端部をステータコアに円環状に並設された各スロットに挿通する。次いで、例えば従来公知の捻り曲げ装置により、各スロットから突出した複数の電気導体の先端部を円周方向に捻り曲げる（例えば、特許文献１参照）。その後、隣接する先端部同士を接合することにより、回転電機のステータが製造される。

特開２０１４−２１７２２７号公報

ところでステータコアは、通常、外方に突出する複数の突出部を外周に有する鋼板等の薄板を、複数枚積層することにより形成される。突出部には締結孔が形成され、かかる締結孔に締結部材が挿通されて仮止めされた状態（位置ずれが生じ得る状態）で、各スロットへの電気導体の挿通やその先端部の円周方向への捻り曲げが行われる。そのため、積層された薄板が円周方向に位置ずれする積層ずれ（以下、スキューともいう。）が生じ、かかるスキューを容易に矯正できるスキュー矯正装置及びスキュー矯正方法の開発が望まれる。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、各スロットへの電気導体の挿通やその先端部の円周方向への捻り曲げにより生じたステータコアの円周方向のスキューを容易に矯正できるステータコアのスキュー矯正装置及びスキュー矯正方法を提供することにある。

（１）外方に突出する複数の突出部（例えば、後述の突出部２１）を外周に有する薄板（例えば、後述の鋼板２０）を、前記突出部が積層方向に並ぶように複数枚積層して形成された略円環状のステータコアにおける円周方向の積層ずれを矯正するステータコア（例えば、後述のステータコア２）のスキュー矯正装置（例えば、後述のスキュー矯正装置１０）であって、前記複数の突出部が並んで形成された前記ステータコアの突起（例えば、後述の突起５）を外方から支持可能な支持部材（例えば、後述の支持部材７１）と、前記支持部材を前記ステータコアの径方向内側に向けて押圧する第１押圧手段（例えば、後述の第１押圧機構７２）と、前記第１押圧手段により前記支持部材を押圧することで前記突起を外方から支持した状態で、前記径方向を回動軸（例えば、後述の回動軸７３１）として前記円周方向の積層ずれが矯正される方向に前記支持部材を回動させることで、前記円周方向の積層ずれを矯正する回動手段（例えば、後述の回動機構７３）と、を備えるステータコアのスキュー矯正装置を提供する。

（１）の発明に係るステータコアのスキュー矯正装置では、複数の突出部が並んで形成されたステータコアの突起を外方から支持可能な支持部材と、この支持部材をステータコアの径方向内側に向けて押圧する第１押圧手段を設ける。また、第１押圧手段により支持部材を押圧することで突起を外方から支持した状態で、径方向を回動軸として円周方向の積層ずれが矯正される方向に支持部材を回動させることで、円周方向の積層ずれを矯正する回動手段を設ける。これにより、例えばステータコアに特別な加工等を施すことなく、各スロットへの電気導体の挿通やその先端部の円周方向への捻り曲げにより生じたステータコアの円周方向のスキューを容易に矯正できる。

（２）（１）の発明において、前記突起は、前記ステータコアの中心軸（例えば、後述の中心軸Ｘ）に対して対称となる位置に少なくとも一対形成され、前記支持部材は、少なくとも前記一対の突起（例えば、後述の一対の突起５ａ，５ｂ、一対の突起５ｃ，５ｄ）に対応した位置にそれぞれ配置されて前記一対の突起を支持することが好ましい。

（２）の発明に係るステータコアのスキュー矯正装置では、ステータコアの中心軸に対して対称となる位置に少なくとも一対形成された突起に対応して、支持部材をそれぞれ配置する。これにより、ステータコアの中心軸に対して対称となる位置に形成された一対の突起を介して円周方向のスキューを矯正できるため、より容易にスキューを矯正できる。

（３）（１）又は（２）の発明において、前記積層方向上側に設けられた上側部材（例えば、後述の上側部材８１１）と、前記積層方向下側に設けられた下側部材（例えば、後述の下側部材８１２）とから構成され、これら部材により前記支持部材が配置されていない前記突起を外方から支持する位置決め部材（例えば、後述の位置決め部材８１）と、前記上側部材及び前記下側部材をそれぞれ個別に前記径方向内側に押圧する第２押圧手段（例えば、後述の第２押圧機構８２）と、前記第２押圧手段により押圧された上側部材が前記突起に当接して停止した位置と、前記第２押圧手段により押圧された下側部材が前記突起に当接して停止した位置との前記径方向の距離（例えば、後述の距離Ｄ）を計測する計測手段（例えば、後述の計測部８３）と、前記計測手段により計測された距離に応じて、前記円周方向の積層ずれ量を算出して取得するずれ量取得手段（例えば、後述の制御装置１３）と、をさらに備えることが好ましい。

（３）の発明に係るステータコアのスキュー矯正装置では、支持部材が配置されていない突起の少なくとも１つを上側部材と下側部材により外方から支持する位置決め部材と、これら上側部材及び下側部材をそれぞれ個別に径方向内側に押圧する第２押圧手段を設ける。また、押圧された上側部材が突起に当接して停止した位置と、押圧された下側部材が突起に当接して停止した位置との径方向の距離を計測する計測手段と、計測された距離に応じて円周方向の積層ずれ量を算出して取得するずれ量取得手段を設ける。
ここで、押圧された上側部材が突起に当接して停止した位置と、押圧された下側部材が突起に当接して停止した位置との径方向の距離は、円周方向の積層ずれ量（スキュー量）に相関があることから、かかる距離を計測することでスキュー量を取得できる。
これにより、例えば矯正前にスキュー量を取得することで、取得したスキュー量に応じて回動手段の回動量を設定できる。また、矯正の最中にスキュー量を取得することで、スキュー量を確認しながらスキューの矯正を実行できる。さらには、矯正後にスキュー量を取得することで、スキューが解消されたか否かを確認できる。

（４）外方に突出する複数の突出部を外周に有する薄板を、前記突出部が積層方向に並ぶように複数枚積層して形成された略円環状のステータコアにおける円周方向の積層ずれを矯正するステータコアのスキュー矯正方法であって、前記複数の突出部が並んで形成された前記ステータコアの突起の少なくとも１つに対して、前記ステータコアの径方向内側に向けて支持部材を押圧することで、前記突起を外方から支持する支持工程と、前記径方向を回動軸として前記円周方向の積層ずれが矯正される方向に前記支持部材を回動させることで、前記円周方向の積層ずれを矯正する矯正工程と、を有するステータコアのスキュー矯正方法を提供する。

（４）の発明に係るステータコアのスキュー矯正方法によれば、（１）の発明に係るステータコアのスキュー矯正装置と同様の効果が奏される。

（５）（４）の発明において、前記突起は、前記ステータコアの中心軸に対して対称となる位置に少なくとも一対形成され、前記支持工程は、前記支持部材を少なくとも前記一対の突起に対応した位置にそれぞれ配置して前記一対の突起を支持することが好ましい。

（５）の発明に係るステータコアのスキュー矯正方法によれば、（２）の発明に係るステータコアのスキュー矯正装置と同様の効果が奏される。

（６）（４）又は（５）の発明において、前記矯正工程の前、前記矯正工程の最中及び前記矯正工程の後の少なくともいずれかにおいて、前記円周方向の積層ずれ量を取得するずれ量取得工程をさらに有することが好ましい。

（６）の発明に係るステータコアのスキュー矯正方法によれば、（３）の発明に係るステータコアのスキュー矯正装置と同様の効果が奏される。

本発明によれば、各スロットへの電気導体の挿通やその先端部の円周方向への捻り曲げにより生じたステータコアの円周方向のスキューを容易に矯正できるステータコアのスキュー矯正装置及びスキュー矯正方法を提供できる。

ステータの分解斜視図である。 ステータの平面図である。 複数の電気導体の先端部を示す斜視図である。 ステータの側面図である。 第１実施形態に係るステータコアのスキュー矯正装置の平面図である。 第１実施形態に係る矯正装置の側面図である。 第１実施形態に係る矯正装置の背面図である。 第１実施形態に係るフローティング機構のフローティング状態を示す模式図である。 第１実施形態に係るフローティング機構の非フローティング状態を示す模式図である。 位置決め部材の停止位置とスキュー量との関係を示す図である。 距離Ｄ（ストローク量の差分）とスキュー量との関係を示す図である。 第２実施形態に係るステータコアのスキュー矯正装置の平面図である。 第２実施形態に係る矯正装置の背面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。また、以下の説明では、電気導体の頂部が配置される側を上側とする。

［第１実施形態］
本実施形態に係るステータコアのスキュー矯正装置は、ステータコアの円周方向のスキューを矯正する装置である。より詳しくは、各スロットへの電気導体の挿通やその先端部の円周方向への捻り曲げにより生じたステータコアの円周方向のスキューを矯正する装置である。先ず、本実施形態に係るステータコアのスキュー矯正装置を説明する前に、本実施形態によりスキューの矯正が行われる回転電機のステータについて説明する。

図１は、ステータ１の分解斜視図である。また、図２は、ステータ１の平面図である。図２に示すように、以下では、各電気導体４０の先端部４１側をステータ１の上方とする。
これら図１及び図２に示すように、ステータ１は、略円環状に形成され、ステータコア２と、コイル３と、を含んで構成される。ステータ１の内側には、図示しないロータが回転自在に配置されることで、回転電機が構成される。

ステータコア２は、略円環状に形成される。ステータコア２には、回転軸（ステータコア２の中心軸）方向に貫通するスロット２ａが円環状に複数設けられる。即ち、スロット２ａは、ステータコア２の円周方向に等間隔ごとに複数設けられる。
各スロット２ａは、ステータコア２の径方向断面形状がステータコア２の内周縁から径方向外側に向かって放射状に延びるように形成される。各スロット２ａは、ステータコア２の内周面上に円周方向に等間隔ごとに形成された回転軸方向に延びるスリット２ｂに連通している。

また、ステータコア２は、外方に突出する６つの突出部２１（２１ａ〜２１ｆ）を外周に有する鋼板２０を、複数枚積層することにより形成されている。これら６つの突出部２１（２１ａ〜２１ｆ）は、円周方向に等間隔で形成される。また、鋼板２０は、突出部２１（２１ａ〜２１ｆ）が積層方向に並ぶように積層され、これによりステータコア２の外周には、外方に突出する６つの突起５（５ａ〜５ｆ）が円周方向に等間隔で形成されている。
６つの突出部２１（２１ａ〜２１ｆ）にはそれぞれ締結孔２２（２２ａ〜２２ｆ）が形成されており、かかる締結孔２２（２２ａ〜２２ｆ）に図示しない締結部材が挿通されて締結されることで、ステータコア２が形成される。

コイル３は、複数の電気導体を束ねて略Ｕ字状に成形された複数のコイル要素４から構成される。複数のコイル要素４の頂部は、平面視略Ｓ字状に成形される。このコイル３は、次のようにして形成される。
先ず、図１に示すように、複数のコイル要素４を円周方向に重ねながら円環状に整列させた状態で、各電気導体４０の先端部４１を各スロット２ａに挿通する。このとき、ステータコア２は、締結孔２２（２２ａ〜２２ｆ）に図示しない締結部材が挿通されて仮止めされた状態（位置ずれが生じ得る状態）である。次いで、各電気導体４０の先端部４１を円周方向に捻り曲げた後、隣接する先端部４１同士をレーザ溶接する。これにより、コイル３が形成される。

各電気導体４０の先端部４１の捻り曲げについて、図３を参照してさらに詳しく説明する。ここで、図３は、複数の電気導体４０の先端部４１を示す斜視図である。
図３に示すように、各スロット２ａに挿通されて各スロット２ａから突出した複数の電気導体４０の先端部４１のうち、最も外側の先端部４１を、円周方向の一方側（図３では右回り）に捻り曲げる。次いで、外側から２番目及び３番目の先端部４１を、円周方向の他方側（図３では左回り）に捻り曲げる。次いで、外側から４番目及び５番目の先端部４１を、円周方向の一方側（図３では右回り）に捻り曲げる。このようにして逆方向に交互に捻り曲げた後、最も内側の先端部４１を、円周方向の一方側（図３では右回り）に捻り曲げる。そして最後に、各最先端部を回転軸方向に折り曲げる。
以上のようにして、複数の電気導体４０の先端部４１を捻り曲げた後、径方向に隣接する２本の電気導体４０の先端部４１同士をレーザ溶接することにより、コイル３が形成される。

ところで、ステータコア２には、上述した各スロット２ａへの電気導体４０の挿通やその先端部４１の円周方向への捻り曲げにより、円周方向のスキューが発生する。ここで、図４は、ステータ１の側面図である。図４に示す例では、各鋼板２０の突出部２１が並んで形成された突起５が積層方向に対して傾斜しており、円周方向にスキューが発生していることが分かる。本実施形態に係るステータコア２のスキュー矯正装置は、この円周方向のスキューを矯正する。

図５は、本実施形態に係るステータコア２のスキュー矯正装置１０の平面図である。図５に示すように、本実施形態に係るステータコア２のスキュー矯正装置１０は、矯正装置１１と、位置決め装置１２と、制御装置１３と、を含んで構成される。

矯正装置１１は、ステータコア２の中心軸Ｘに対して対称となる位置に形成された一対の突起５ａ，５ｂと、同様にステータコア２の中心軸Ｘに対して対称となる位置に形成された一対の突起５ｃ，５ｄに対応した各位置に４つ配置される。より詳しくは、４つの矯正装置１１は、突起５ａ〜５ｄの径方向外側にそれぞれ配置される。
図５に示すように、矯正装置１１は、支持部材７１と、第１押圧機構７２と、回動機構７３と、フローティング機構７４と、を備える。

ここで、図６は、矯正装置１１の側面図である。また、図７は、矯正装置１１の背面図である。ただし図７では、便宜上、後述する第１押圧機構７２を省略して示している。
図６に示すように、ステータコア２を含んで構成されるステータ１は、各電気導体４０の先端部４１側を上方に向けて支持台６上に載置された状態で、スキュー矯正装置１０によりステータコア２のスキューの矯正が行われる。

支持部材７１は、矯正装置１１の最もステータコア２側、即ち、後述する第１押圧機構７２による押圧方向の先端側に設けられる。支持部材７１は、ステータコア２側の先端側に、平面視Ｖ字状の溝７１１が上下方向（積層方向）に延設されたＶ字状ブロック材により構成される（図５参照）。支持部材７１の上下方向の厚みは、ステータコア２の積層厚さと略同一である。支持部材７１の基端側は、後述する押圧部材７２２に連結される。
これらにより、支持部材７１は、後述する第１押圧機構７２により径方向内側に押圧されてＶ字状の溝７１１が突起５の外周面に当接することで、突起５を外方から支持可能となっている。

第１押圧機構７２は、基部７２１と、押圧部材７２２と、スライドレール７２３と、スライダ７２４と、シリンダ７２５と、ピストン７２６と、を備える。
基部７２１は、床Ｆ上に径方向に延設されたスライドレール７２３上を移動可能なスライダ７２４により支持される。
押圧部材７２２は、その先端側が上述の支持部材７１に連結される。また、その基端側が、基部７２１に回動可能に支持された後述の回動軸７３１に連結される。
シリンダ７２５は、固定部７２５ａを介して床Ｆ上に固定され、スライドレール７２３の延設方向に延設される。ピストン７２６は、このシリンダ７２５に摺動可能に収容される。ピストン７２６の先端は、連結部材７２７を介してスライダ７２４に連結される。
これらにより、第１押圧機構７２は、支持部材７１をステータコア２の径方向内側に向けて押圧可能となっている。

回動機構７３は、回動軸７３１と、リンク部材７３２と、モータ７３３と、送りねじ部７３４と、を備える。
回動軸７３１は、径方向に延設され、基部７２１の上部内に回動可能に支持される。回動軸７３１の先端側は、押圧部材７２２を介して支持部材７１に連結される。また、その基端側は、後述のリンク部材７３２に連結される。
リンク部材７３２は、長尺状の部材で構成され、その一端側が回動軸７３１に連結される。また、その他端側が後述の送りねじ部７３４に連結される。

モータ７３３は、基部７２１に支持される。モータ７３３の回転軸は、送りねじ部７３４に連結される。
送りねじ部７３４は、本体と、該本体内に収容されてその内面に螺合する送りねじにより構成される。この送りねじがモータ７３３の回転力を受けて回転すると、本体が回動軸７３１に略直交する略水平方向（図７の左右方向）に進退することで、リンク部材７３２を介して回動軸７３１が回動する。
従って、回動機構７３は、第１押圧機構７２により支持部材７１を押圧することで突起５を外方から支持した状態で、円周方向のスキューが矯正される方向に支持部材７１を回動させることにより、円周方向のスキューを矯正可能となっている。

フローティング機構７４は、Ｖ溝ブロック７４１と、カムフロア７４２と、シリンダ部７４３と、を備える。
Ｖ溝ブロック７４１は、回動軸７３１に略直交する略水平方向（図７の左右方向）に延設され、その一端側（図７の左側）に回動軸７３１が連結される。また、その他端側（図７の右側）には、径方向から見てＶ字状の溝７４１ａが形成される。
カムフロア７４２は、回動軸７３１に略直交する略水平方向（図７の左右方向）に延設され、その一端（図７の左側端）には略球状に形成されたカム７４２ａを有する。また、その他端側（図７の右側）には後述するシリンダ部７４３が連結され、シリンダ部７４３が駆動することでカム７４２ａがＶ溝ブロック７４１の溝７４１ａ内を進退する。
シリンダ部７４３は、図示しない連結部材により基部７２１に支持される。シリンダ部７４３は、シリンダと該シリンダ内を摺動するピストンを含んで構成され、かかるピストンの先端部にカムフロア７４２の他端側が連結される。

ここで、図８Ａは、フローティング機構７４のフローティング状態を示す模式図である。また、図８Ｂは、フローティング機構７４の非フローティング状態を示す模式図である。
図８Ａに示すように、シリンダ部７４３のピストンが回動軸７３１から離隔する方向に後退すると、矢印の通りカムフロア７４２がシリンダ部７４３側に移動する。このとき、カム７４２ａがＶ溝ブロック７４１の溝７４１ａの開口付近まで移動する。すると、溝７４１ａの上下壁面とカム７４２ａとの間に隙間が形成され、回動軸７３１に連結されたＶ溝ブロック７４１がその隙間分だけ回動可能となる。即ち、フローティング機構７４がフローティング状態となる結果、回動軸７３１を介して支持部材７１も回動軸７３１回りに上記隙間分だけ回動可能なフローティング状態となる。これにより、円周方向に位置ずれした突起５に対して支持部材７１が倣うように回動し、突起５を支持部材７１により確実に支持可能となっている。

一方、図８Ｂに示すように、シリンダ部７４３のピストンが回動軸７３１に近接する方向に前進すると、矢印の通りカムフロア７４２が回動軸７３１側に移動する。このとき、カム７４２ａがＶ溝ブロック７４１の溝７４１ａの上下壁面に当接するまで移動する。すると、溝７４１ａの上下壁面に当接したカム７４２ａによって、Ｖ溝ブロック７４１の回動が禁止される。即ち、フローティング機構７４が非フローティング状態となる結果、支持部材７１も回動軸７３１回りに回動不能な非フローティング状態となる。これにより、上述の回動機構７３による回動によって支持部材７１を回動させることで、突起５の円周方向のスキューを矯正可能となっている。

図５に戻って、位置決め装置１２は、ステータコア２の中心軸Ｘに対して対称となる位置に形成された一対の突起５ｅ，５ｆに対応した各位置に２つ配置される。より詳しくは、２つの位置決め装置１２は、互いに同一の構成を有し、突起５ｅ，５ｆの径方向外側にそれぞれ１つずつ配置される。
図５に示すように、位置決め装置１２は、位置決め部材８１と、第２押圧機構８２と、計測部８３と、を備える。

位置決め部材８１は、位置決め装置１２の最もステータコア２側、即ち、後述する第２押圧機構８２による押圧方向の先端側に設けられる。位置決め部材８１は、ステータコア２側の先端側に平面視Ｖ字状の溝８１０が上下方向（積層方向）に所定の厚さで形成されたＶ字状ブロック材により構成される。位置決め部材８１の上下方向の厚みは、ステータコア２の積層厚さと略同一である。位置決め部材８１の基端側は、後述する第２押圧機構８２に連結される。

また、位置決め部材８１は、上側に設けられた上側部材８１１と、下側に設けられた下側部材８１２とに２つに分割されて構成される。図５の平面図では、上側部材８１１のみが視認される。これら上側部材８１１及び下側部材８１２は、互いに同一のＶ字状のブロック形状を有し、後述する第２押圧機構８２により、径方向内側に個別に押圧される。
これら上側部材８１１及び下側部材８１２は、第２押圧機構８２により径方向内側に押圧されたときに、それぞれ、Ｖ字状の溝８１０が突起５の外周面に当接することで停止する。

第２押圧機構８２は、上側部材８１１を径方向内側に押圧する第２上側押圧機構８２ａと、下側部材８１２を径方向内側に押圧する第２下側押圧機構とから構成される。即ち、第２押圧機構８２は、上側部材８１１及び下側部材８１２を、それぞれ個別に径方向内側に押圧する。
なお、第２下側押圧機構は、第２上側押圧機構８２ａの下方に重なって配置されるため、図５の平面図では第２上側押圧機構８２ａのみが視認される。これら第２上側押圧機構８２ａと第２下側押圧機構は、同一の構成を有するため、以下では第２上側押圧機構８２ａの構成についてのみ、詳しく説明する。

図５に示すように、第２上側押圧機構８２ａは、回動軸８２１ａと、偏芯カム８２２ａと、ローラ８２３ａと、モータ８２４ａと、ベルト８２５ａと、ガイドローラ８２６ａと、を備える。

回動軸８２１ａは、上下方向に延びて設けられる。回動軸８２１ａは、モータ８２４ａの回転軸に連結され、モータ８２４ａの回転駆動により回動する。回動軸８２１ａの外周面には、後述するベルト８２５ａが係合している。
なお、回動軸８２１ａは、図示しない第２下側押圧機構の回動軸には連動しておらず、これら回動軸は個別に回動するようになっている。

偏芯カム８２２ａは、回動軸８２１ａとともにモータ８２４ａの回転軸に連結され、モータ８２４ａの回転駆動により回動軸８２１ａとともに回動する。偏芯カム８２２ａの外周面には、ローラ８２３ａが当接している。偏芯カム８２２ａは、その円周方向に徐々に拡径する拡径部８２７ａを有する。

なお、モータ８２４ａは、２つの第２上側押圧機構８２ａ，８２ａのうち一方（図５では右側）にのみ設けられている。２つの第２上側押圧機構８２ａ，８２ａは、後述するベルト８２５ａに係合して連動し、モータ８２４ａの回転駆動力が第２上側押圧機構８２ａ，８２ａの双方に伝達される構成となっているためである。これについては、図示しない２つの第２下側押圧機構においても、同様である。

ローラ８２３ａは、上側部材８１１の基端側（径方向外側）に連結されている。ローラ８２３ａは、上述したように偏芯カム８２２ａの外周面に当接しており、偏芯カム８２２ａの回動に連動して、図示しないスライドレール上を回転しながら径方向にスライド移動可能に設けられている。これにより、上側部材８１１も径方向にスライド移動可能となっている。
なお、上側部材８１１及び下側部材８１２の双方に、各部材の移動距離を計測する計測部８３が設けられている。

ベルト８２５ａは、１本の環状の無端ベルトにより構成される。ベルト８２５ａは、回動軸８２１ａ，８２１ａの各外周面に係合しており、７つのガイドローラ８２６ａによりガイドされて配置されている。即ち、ベルト８２５ａは、２つの回動軸８２１ａ，８２１ａの各外周面に巻き掛けられて係合しており、これにより、これら２つの回動軸８２１ａ，８２１ａは同期して同一方向に回動可能となっている。

以上の構成を備える２つの第２上側押圧機構８２ａ，８２ａは、次のように動作する。なお、第２下側押圧機構も、この第２上側押圧機構８２ａ，８２ａと同様に動作する。
先ず、モータ８２４ａを駆動させる前の初期状態において、上側部材８１１，８１１は、突起５ｅ，５ｆから径方向外側に離隔した位置に配置される。このとき、偏芯カム８２２ａ，８２２ａは、各拡径部８２７ａ，８２７ａがそれぞれローラ８２３ａ，８２３ａに当接しない位置に配置される。即ち、初期状態では、偏芯カム８２２ａ，８２２ａは各小径部がローラ８２３ａに当接している。

次いで、モータ８２４ａを駆動させ、一方（図５では右側）の回動軸８２１ａを右回りに回動させる。すると、２つの回動軸８２１ａ，８２１ａにはベルト８２５ａが巻き掛けられて係合し互いに連動するため、これら回動軸８２１ａ，８２１ａは同期して同一方向の右回りに回動する。即ち、２つの第２上側押圧機構８２ａ，８２ａは、同期して同様に動作する。

具体的には、回動軸８２１ａ，８２１ａが右回りに回動すると、これに連動して偏芯カム８２２ａ，８２２ａも右回りに回動する。このとき、偏芯カム８２２ａ，８２２ａの拡径部８２７ａ，８２７ａが、それぞれローラ８２３ａ，８２３ａに当接することで、各ローラ８２３ａ，８２３ａは回転しながら径方向内側にスライド移動する。すると、ローラ８２３ａ，８２３ａに連結された上側部材８１１，８１１も、径方向内側にスライド移動する。その結果、Ｖ字状の溝８１０，８１０が突起５ｅ，５ｆの外周面に当接し、突起５ｅ，５ｆを径方向内側に押圧する。ここで、図５は、溝８１０，８１０が突起５ｅ，５ｆを径方向内側に押圧している状態を示している。

このように、第２上側押圧機構８２ａ，８２ａは、上側部材８１１，８１１の溝８１０，８１０により、突起５ｅ，５ｆを同期して径方向内側に押し合うようになっている。そして、同期している２つの上側部材８１１，８１１の押圧力の均衡がとれたところで、これらは自然と停止する。

ここで、図９は、位置決め部材８１の停止位置とスキュー量との関係を示す図である。図９では、上側部材８１１と下側部材８１２それぞれの停止位置を示している。
図９に示すように、ステータコア２に円周方向のスキューが生じていると、上述したように突起５が積層方向（上下方向）に対して傾斜する。電気導体４０の先端部４１の捻り曲げ等により、通常、この傾斜は上側ほど急である。そのため本実施形態では、先ず、円周方向のスキュー量がより小さい下側の第２下側押圧機構を駆動させ、下側部材８１２を突起５に当接させて位置決めした後、よりスキュー量の大きい上側の第２上側押圧機構８２ａを駆動させ、上側部材８１１を突起５に当接させる。すると、下側部材８１２の溝８１０が突起５の下側の外周面に当接して下側部材８１２が停止する位置に対して、上側部材８１１の溝８１０が突起５の上側の外周面に当接して上側部材８１１が停止する位置は、より径方向外側となる。そして、このときの両停止位置間の径方向の距離Ｄは、後述するようにスキュー量に比例する。

そこで、上述の計測部８３は、押圧された上側部材８１１の溝８１０が突起５に当接して上側部材８１１が停止した位置と、押圧された下側部材８１２の溝８１０が突起５に当接して下側部材８１２が停止した位置との径方向の距離Ｄを計測する。具体的には計測部８３は、例えばリニアゲージを含んで構成され、このリニアゲージにより、上側部材８１１の径方向のストローク量と、下側部材８１２の径方向のストローク量をそれぞれ計測した後、それらの差分から両者の径方向の距離Ｄを計測する。計測された距離Ｄの計測信号は、後述の制御装置１３に出力される。
この計測部８３による距離Ｄの計測時期は特に限定されず、スキューの矯正を実行している最中でもよく、その前後でもよい。

制御装置１３は、いずれも図示しないスキュー量取得部と、矯正装置制御部と、位置決め装置制御部と、を含んで構成される。この制御装置１３には、計測部８３からの計測信号が入力される。
スキュー量取得部は、計測部８３により計測された距離Ｄに応じて、円周方向のスキュー量を算出して取得する。ここで、図１０は、距離Ｄ（ストローク量の差分）とスキュー量との関係を示す図である。
図１０に示すように、上側部材８１１のストローク量と下側部材８１２のストローク量との差、即ち両者が停止したときの径方向の距離Ｄと、スキュー量との間には比例関係が成立する。従って、この関係図から、上側部材８１１のストローク量と下側部材８１２のストローク量との差分、即ち両者が停止したときの径方向の距離Ｄを計測することにより、スキュー量を算出することが可能である。この関係図は、予め実験を行うことにより取得され、制御装置１３のスキュー量取得部に格納される。

矯正装置制御部は、矯正装置１１の駆動を制御する制御信号を出力する。具体的には、矯正装置１１の第１押圧機構７２、回動機構７３、フローティング機構７４に対して、制御信号を出力することで、スキューの矯正を実行する。また、スキュー量取得部により取得されたスキュー量に応じて、この矯正装置制御部が回動機構７３の回動を制御することにより、スキューがより確実に解消される。
位置決め装置制御部は、位置決め装置１２の駆動を制御する制御信号を出力する。具体的には、位置決め装置１２の第２押圧機構８２及び計測部８３に対して制御信号を出力することで、位置決め部材８１の位置決め及び距離Ｄの計測が実行される。

以上の構成を備えるステータコア２のスキュー矯正装置１０の動作について、本実施形態に係るスキュー矯正方法とともに説明する。
本実施形態に係るスキュー矯正方法は、支持工程と、矯正工程と、スキュー量取得工程と、を含んで構成される。このスキュー矯正方法は、上述のスキュー矯正装置１０が動作することにより実行される。

支持工程では、ステータコア２の突起５の少なくとも１つ、本実施形態では中心軸Ｘに対して対称な一対の突起５ａ，５ｂと一対の突起５ｃ，５ｄに対して、ステータコア２の径方向内側に向けて支持部材７１をそれぞれ押圧することで、これら突起５を外方から支持する。
このとき、フローティング機構７４をフローティング状態としておくことで、各支持部材７１は、鋼板２０が円周方向に位置ずれして傾斜した各突起５の外周面に倣うようにして回動した後、各突起５を支持する。

矯正工程では、支持部材７１により突起５を外方から支持した状態で、回動機構７３により、円周方向のスキューが矯正される方向（本実施形態では左回り）に支持部材７１を回動させる。このとき、フローティング機構７４を非フローティング状態としておくことで、回動機構７３の駆動力が支持部材７１に伝達される。これにより、円周方向のスキューが矯正される。

スキュー量取得工程では、円周方向のスキュー量を取得する。具体的には、先ず、第２押圧機構８２により、位置決め部材８１の上側部材８１１及び下側部材８１２をそれぞれ個別に、径方向内側に停止するまで押圧する。両部材が停止したところで、計測部８３により、両部材のストローク量の差分、即ち両部材の停止位置における径方向の距離Ｄを計測する。次いで、計測された距離Ｄに応じて、スキュー量取得部でスキュー量を算出して取得する。

なお、このスキュー量取得工程は、矯正工程の前、矯正工程の最中及び矯正工程の後の少なくともいずれかにおいて実行される。矯正工程の前に実行した場合には、取得したスキュー量に応じて回動機構７３の回動量を設定できる。また、矯正工程の最中に実行した場合には、スキュー量を確認しながらスキュー量の矯正を実行できる。さらには、矯正工程の後に実行した場合には、スキューが解消されたか否かを確認できる。

本実施形態に係るステータコア２のスキュー矯正装置１０及びスキュー矯正方法によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態係るステータコア２のスキュー矯正装置１０では、ステータコア２の突起５を外方から支持可能な支持部材７１と、この支持部材７１をステータコア２の径方向内側に向けて押圧する第１押圧機構７２を設けた。また、第１押圧機構７２により支持部材７１を押圧することで突起５を外方から支持した状態で、回動軸７３１により、円周方向のスキューが矯正される方向（本実施形態では左回り）に支持部材７１を回動させることで、円周方向のスキューを矯正する回動機構７３を設けた。これにより、例えばステータコア２に特別な加工等を施すことなく、各スロット２ａへの電気導体４０の挿通やその先端部４１の円周方向への捻り曲げにより生じたステータコア２の円周方向のスキューを容易に矯正できる。

また、本実施形態に係るステータコア２のスキュー矯正装置１０では、ステータコア２の中心軸Ｘに対して対称となる位置に形成された一対の突起５ａ，５ｂと一対の突起５ｃ，５ｄに対応して、矯正装置１１の支持部材７１をそれぞれ配置した。これにより、ステータコア２の中心軸Ｘに対して対称となる位置に形成された一対の突起５を介して円周方向のスキューを矯正できるため、より容易にスキューを矯正できる。

また、本実施形態に係るステータコア２のスキュー矯正装置１０では、支持部材７１が配置されていない突起５ｅ，５ｆを上側部材８１１と下側部材８１２により外方から支持する位置決め部材８１と、これら上側部材８１１及び下側部材８１２をそれぞれ個別に径方向内側に押圧する第２押圧機構８２を設けた。また、押圧された上側部材８１１が突起５に当接して停止した位置と、押圧された下側部材８１２が突起５に当接して停止した位置との径方向の距離Ｄを計測する計測部８３と、計測された距離Ｄに応じて円周方向のスキュー量を算出して取得するずれ量取得部を制御装置１３に設けた。
ここで、押圧された上側部材８１１が突起５に当接して停止した位置と、押圧された下側部材８１２が突起５に当接して停止した位置との径方向の距離Ｄは、円周方向のスキュー量に比例することから、かかる距離Ｄを計測することでスキュー量を取得できる。
これにより、例えば矯正前にスキュー量を取得することで、取得したスキュー量に応じて回動機構７３の回動量を設定できる。また、矯正の最中にスキュー量を取得することで、スキュー量を確認しながらスキューの矯正を実行できる。さらには、矯正後にスキュー量を取得することで、スキューが解消されたか否かを確認できる。

なお、本実施形態に係るステータコア２のスキュー矯正方法によれば、上述のスキュー矯正装置１０の効果と同様の効果が奏される。

［第２実施形態］
本実施形態に係るステータコア２のスキュー矯正装置１０Ａは、第１実施形態と比較して、矯正装置の回動機構とフローティング機構の構成が異なる以外は、基本的には同一の構成である。ここで、図１１は、本実施形態に係るステータコア２のスキュー矯正装置１０Ａの平面図である。図１２は、本実施形態に係る矯正装置１１Ａの背面図である。なお、図１１及び図１２では、便宜上、第１押圧機構７２の記載を省略して示している。

本実施形態に係る矯正装置１１Ａの回動機構７３Ａは、フローティング機構も兼ね備える点が第１実施形態と相違する。
図１２に示すように、本実施形態の回動機構７３Ａは、回動軸７３１Ａと、レバー部材７３２Ａと、偏芯カム７３３Ａと、ローラ７３４Ａと、モータ７３５Ａと、を備える。

回動軸７３１Ａは、径方向に延びて設けられる。回動軸７３１Ａの先端側は、第１押圧機構７２の押圧部材７２２Ａを介して支持部材７１に連結される。また、その基端側は、後述のレバー部材７３２Ａに連結される。
レバー部材７３２Ａは、略Ｌ字状の部材で構成され、その短手側の端部が回動軸７３１Ａに連結される。また、その長手側の端部にはローラ７３４Ａが設けられる。

偏芯カム７３３Ａは、モータ７３５Ａの回転軸に連結される。偏芯カム７３３Ａは、その円周方向に徐々に拡径する拡径部７３６Ａを有する。この偏芯カム７３３Ａは、モータ７３５Ａの回転力を受けて左回りに回転し、拡径部７３６Ａがローラ７３４Ａに当接すると、ローラ７３４Ａが右方向に移動する。すると、レバー部材７３２Ａがローラ７３４Ａに押され、回動軸７３１Ａを中心として左回りに回動する。その結果、回動軸７３１Ａを介してレバー部材７３２Ａに連結された支持部材７１が左回りに回動する。
従って、回動機構７３Ａは、第１押圧機構７２により支持部材７１を押圧することで突起５を外方から支持した状態で、円周方向のスキューが矯正される方向（本実施形態では左回り）に支持部材７１を回動させることにより、円周方向のスキューを矯正可能となっている。

また、偏芯カム７３３Ａを予めスキュー矯正と反対方向の右回りに回動させておくと、偏芯カム７３３Ａの拡径部７３６Ａがローラ７３４Ａから離隔した状態となる。この状態では、偏芯カム７３３Ａとローラ７３４Ａとの隙間分だけ、レバー部材７３２Ａは回動軸７３１Ａを中心として回動可能なフローティング状態である。従って、この状態で支持部材７１を突起に向けて押圧すると、支持部材７１は突起の外周面に倣うように右回りに回動した後、突起５を外方から支持できる。

以上の構成を備える本実施形態に係るステータコア２のスキュー矯正装置１０Ａによれば、第１実施形態と同様の効果が奏される。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。

１…ステータ
２…ステータコア
２ａ…スロット
３…コイル
４…コイル要素
５…突起
１０…スキュー矯正装置
１１…矯正装置
１２…位置決め装置
１３…制御装置（スキュー量取得部）
２０…鋼板（薄板）
２１…突出部
４０…電気導体
４１…先端部
７１…支持部材
７２…第１押圧機構（第１押圧手段）
７３…回動機構（回動手段）
７４…フローティング機構
８１…位置決め部材
８２…第２押圧機構（第２押圧手段）
８３…計測部（計測手段）
７３１…回動軸
８１１…上側部材
８１２…下側部材
Ｄ…距離

Claims (6)

1. 外方に突出する複数の突出部を外周に有する薄板を、前記突出部が積層方向に並ぶように複数枚積層して形成された略円環状のステータコアにおける円周方向の積層ずれを矯正するステータコアのスキュー矯正装置であって、
   前記複数の突出部が並んで形成された前記ステータコアの突起を外方から支持可能な支持部材と、
   前記支持部材を前記ステータコアの径方向内側に向けて押圧する第１押圧手段と、
   前記第１押圧手段により前記支持部材を押圧することで前記突起を外方から支持した状態で、前記径方向を回動軸として前記円周方向の積層ずれが矯正される方向に前記支持部材を回動させることで、前記円周方向の積層ずれを矯正する回動手段と、を備えるステータコアのスキュー矯正装置。
2. 前記突起は、前記ステータコアの中心軸に対して対称となる位置に少なくとも一対形成され、
   前記支持部材は、少なくとも前記一対の突起に対応した位置にそれぞれ配置されて前記一対の突起を支持する請求項１に記載のステータコアのスキュー矯正装置。
3. 前記積層方向上側に設けられた上側部材と、前記積層方向下側に設けられた下側部材とから構成され、これら部材により前記支持部材が配置されていない前記突起を外方から支持する位置決め部材と、
   前記上側部材及び前記下側部材をそれぞれ個別に前記径方向内側に押圧する第２押圧手段と、
   前記第２押圧手段により押圧された上側部材が前記突起に当接して停止した位置と、前記第２押圧手段により押圧された下側部材が前記突起に当接して停止した位置との前記径方向の距離を計測する計測手段と、
   前記計測手段により計測された距離に応じて、前記円周方向の積層ずれ量を算出して取得するずれ量取得手段と、をさらに備える請求項１又は２に記載のステータコアのスキュー矯正装置。
4. 外方に突出する複数の突出部を外周に有する薄板を、前記突出部が積層方向に並ぶように複数枚積層して形成された略円環状のステータコアにおける円周方向の積層ずれを矯正するステータコアのスキュー矯正方法であって、
   前記複数の突出部が並んで形成された前記ステータコアの突起の少なくとも１つに対して、前記ステータコアの径方向内側に向けて支持部材を押圧することで、前記突起を外方から支持する支持工程と、
   前記径方向を回動軸として前記円周方向の積層ずれが矯正される方向に前記支持部材を回動させることで、前記円周方向の積層ずれを矯正する矯正工程と、を有するステータコアのスキュー矯正方法。
5. 前記突起は、前記ステータコアの中心軸に対して対称となる位置に少なくとも一対形成され、
   前記支持工程は、前記支持部材を少なくとも前記一対の突起に対応した位置にそれぞれ配置して前記一対の突起を支持する請求項４に記載のステータコアのスキュー矯正方法。
6. 前記矯正工程の前、前記矯正工程の最中及び前記矯正工程の後の少なくともいずれかにおいて、前記円周方向の積層ずれ量を取得するずれ量取得工程をさらに有する請求項４又は５に記載のステータコアのスキュー矯正方法。

Images