JP2019068541A - ステータ製造装置およびステータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分割コアを円環状に成形する工程および渡り線の整形を行う工程の自動化を可能とするステータの製造装置の提供。【解決手段】上下方向に延びる中心軸を中心として周方向に並び、それぞれコイル１３が巻き付けられたコアピース１２を保持可能な複数のアーム４０と、複数のアームの一端を回転可能に支持する支持部材３３と、を備え、アームおよび支持部材のうちの少なくとも一方は、径方向外側を向く外周面が設けられた渡り線整形部４８を有し、渡り線整形部の外周面は、閉状態のアームに取り付けられたコアピースの内周面より径方向外側に位置し渡り線と径方向に対向する、ステータ製造装置。【選択図】図４

Description

本発明は、ステータ製造装置およびステータの製造方法に関する。

特許文献１には、渡り線を介してコイルが巻き付けられた複数のコアピース（分割コア）を有するステータの製造方法が開示されている。この製造方法では、ティース部が平行となるように複数のコアピースを直線状に並べた後に、複数のコアピースを同時に移動させ円環状に配列させる。

特開２００２−１７６７５３号公報

従来の製造方法では、コアピースを直線状に並べた後に、円環状に配列させるため、コイル同士を繋ぐ渡り線が長くなってしまい、渡り線を整形する工程が煩雑になるという問題があった。このため、従来の製造方法では、ステータの組み立てに熟練を要する手作業の工程が含まれており、製造コストの削減が困難であった。

本発明の一態様は、分割コアを円環状に成形する工程および渡り線の整形を行う工程の自動化を可能とするステータの製造装置の提供を目的の一つとする。

本発明の一態様のステータ製造装置は、環状に配列され、径方向内側に延びるティース部を有する複数のコアピースと、複数の前記ティース部にコイル線を巻き付けて構成され渡り線を介して繋がる複数のコイルと、を有するステータを製造するステータ製造装置であって、上下方向に延びる中心軸を中心として周方向に並び、それぞれコイルが巻き付けられた前記コアピースを保持可能な複数のアームと、複数の前記アームの一端を回転可能に支持する支持部材と、を備え、前記アームは、前記支持部材に支持される上端部と、前記アームの回転に伴い前記中心軸から近接および離間する下端部と、を有し、前記アームは、前記上端部側から前記下端部側に向かうアーム軸を前記中心軸と平行にした閉状態と、前記下端部を前記上端部よりも前記中心軸から離間させる方向に前記アーム軸を傾斜させた開状態と、を取ることができ、前記アームは、前記コアピースの厚さ方向を前記アーム軸に平行とし、前記渡り線を前記コアピースに対し前記アームの前記上端部側に位置させた状態で、前記コアピースを保持し、前記アームおよび前記支持部材のうちの少なくとも一方は、径方向外側を向く外周面が設けられた渡り線整形部を有し、前記渡り線整形部の前記外周面は、閉状態の前記アームに取り付けられた前記コアピースの内周面より径方向外側に位置し前記渡り線と径方向に対向する。

本発明の一態様によれば、分割コアを円環状に成形する工程および渡り線の整形を行う工程の自動化を可能とするステータの製造装置が提供される。

図１は、ステータが設けられるモータの断面模式図である。 図２は、ステータの平面図である。 図３は、連子巻きされた一対のコアピースの斜視図である。 図４は、一実施形態のステータ組み立て装置（ステータ製造装置）であってアームが開状態における断面図である。 図５は、一実施形態のステータ組み立て装置（ステータ製造装置）であってアームが閉状態における断面図である。 図６は、一実施形態のステータ組み立て装置（ステータ製造装置）であってアームが過閉状態における断面図である。 図７は、アームが開状態の支持治具の斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るステータ製造装置およびステータの製造方法について説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

各図には、適宜Ｚ軸を示す。各図のＺ軸方向は、図１に示すモータ中心軸Ｊ又は図４に示す中心軸Ｏの軸方向と平行な方向とする。また、以下の説明においては、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「上側」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（−Ｚ側）を「下側」と呼ぶ。なお、上側および下側とは、単に説明のために用いられる方向であって、実際の位置関係や方向を限定しない。また、特に断りのない限り、モータ中心軸Ｊ又は中心軸Ｏに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」又は「上下方向」と呼び、モータ中心軸Ｊ又は中心軸Ｏを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、モータ中心軸Ｊ又は中心軸Ｏを中心とする周方向、すなわち、モータ中心軸Ｊ又は中心軸Ｏの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。さらに、以下の説明において、「平面視」とは、軸方向から見た状態を意味する。

＜モータ＞
まず、本実施形態のステータ製造装置により製造されるステータを備えたモータ１について説明する。
図１は、モータ１の断面模式図である。モータ１は、ロータ３と、ステータ１０と、ハウジング２と、ベアリングホルダ５と、上側ベアリング６Ａと、下側ベアリング６Ｂと、を備える。

ロータ３は、上下方向に延びるモータ中心軸Ｊ周りに回転する。ロータ３は、シャフト３ａと、ロータコア３ｂと、ロータマグネット３ｃと、を有する。シャフト３ａは、上下方向（軸方向）に延びるモータ中心軸Ｊを中心として、モータ中心軸Ｊに沿って配置される。シャフト３ａは、上側ベアリング６Ａと下側ベアリング６Ｂとによって、モータ中心軸Ｊの軸周りに回転可能に支持される。ロータコア３ｂは、シャフト３ａの外周面に固定される。ロータマグネット３ｃは、ロータコア３ｂの外周面に固定される。

ハウジング２は、上側（＋Ｚ側）に開口する筒状である。ハウジング２は、ロータ３、ステータ１０およびベアリングホルダ５を収容する。ハウジング２は、筒状部２ａと底部２ｂとを有する。筒状部２ａは、ステータ１０を径方向外側から囲む。底部２ｂは、筒状部２ａの下端に位置する。底部２ｂの平面視中央には、下側ベアリング６Ｂを保持する下側ベアリング保持部２ｃが設けられる。

ベアリングホルダ５は、ステータ１０の上側に位置する。ベアリングホルダ５は、ハウジング２の内周面に保持される。ベアリングホルダ５は、上側ベアリング保持部５ａにおいて、上側ベアリング６Ａを保持する。

（ステータ）
ステータ１０は、モータ中心軸Ｊ周りに環状に配置される。ステータ１０は、ロータ３と隙間を介して径方向に対向する。ステータ１０は、ロータ３の径方向外側を囲む。ステータ１０は、ハウジング２の内周面に固定される。ステータ１０は、環状のステータコア１１と、ステータコア１１に上下方向から装着された一対のインシュレータ１４と、インシュレータ１４を介してステータコア１１に装着されたコイル１３と、を有する。

図２は、ステータ１０の平面図である。
ステータコア１１は、周方向に沿って環状に並ぶ複数のコアピース１２から構成される。ステータコア１１において、周方向に隣接するコアピース１２同士は、互いに連結される。すなわち、ステータコア１１は、コアピース１２を周方向に沿って複数連結させて、構成される。

コアピース１２は、コアバック部１２ａと、ティース部１２ｂと、アンブレラ部１２ｃと、を有する。すなわち、ステータコア１１は、複数のコアバック部１２ａ、複数のティース部１２ｂおよび複数のアンブレラ部１２ｃを有する。本実施形態のステータコア１１は、１２個のコアピース１２から構成される。したがって本実施形態のステータ１０は、１２個のティース部１２ｂを有する。なお、コアピース１２およびティース部１２ｂの数は、これに限定されない。

コアバック部１２ａは、周方向に沿って延びる。コアバック部１２ａは、周方向を向く端部において、隣接するコアピース１２のコアバック部１２ａと連結される。コアバック部１２ａの周方向一方側の端部には周方向一方側に向かって突出する凸部１２ａａが設けられる。コアバック部１２ａの周方向他方側の端部には、周方向方側に向かって窪む凹部１２ａｂが設けられる。周方向において互いに隣接するコアバック部１２ａ同士は、互いに連結する。具体的には、各コアバック部１２ａの凸部１２ａａが、周方向一方側に隣接する各コアバック部１２ａの凹部１２ａｂの内側に位置する。これにより、全てのコアピース１２のコアバック部１２ａが、環状に連結する。

コアバック部１２ａは、径方向外側を向く外周面１２ｄを有する。すなわち、コアピース１２には、外周面１２ｄが設けられる。コアピース１２を環状に連結することで、隣接するコアピース１２の外周面１２ｄは、周方向に沿って繋がる。

ティース部１２ｂは、コアバック部１２ａの周方向中央から径方向内側に向かって延びる。１つのティース部１２ｂには、後述するインシュレータピース１６が一対取り付けられる。

アンブレラ部１２ｃは、ティース部１２ｂの先端（径方向内側端部）に位置する。アンブレラ部１２ｃの周方向に沿う寸法は、ティース部１２ｂの周方向に沿う寸法より大きく、コアバック部１２ａの周方向に沿う寸法より小さい。

アンブレラ部１２ｃは、径方向内側を向く内周面１２ｅを有する。すなわち、コアピース１２には、内周面１２ｅが設けられる。アンブレラ部１２ｃの内周面１２ｅは、ロータ３のロータマグネット３ｃと径方向に隙間を介して対向する。

図１に示す様に、一対のインシュレータ１４は、ティース部１２ｂを上下方向から覆う。一対のインシュレータ１４は、絶縁性を有する材料から構成される。

図２に示す様に、インシュレータ１４は、それぞれのコアピース１２に取り付けられる複数のインシュレータピース１６を有する。インシュレータピース１６は、コアピース１２と同数（本実施形態において１２個）だけ設けられる。１つのコアピース１２の上側には、１つのインシュレータピース１６が配置される。複数のインシュレータピース１６は、周方向に沿って環状に並ぶ。

インシュレータピース１６は、ティース部１２ｂの上側に位置する基部１６ｂと、コアバック部１２ａの上側に位置する第１の立壁部１６ａと、アンブレラ部１２ｃの上側に位置する第２の立壁部１６ｃとを有する。基部１６ｂには、コイル１３が巻き付けられる。第１の立壁部１６ａおよび第２の立壁部１６ｃは、それぞれ径方向外側および内側から、基部１６ｂに巻き付けられたコイル１３をガイドする。

第２の立壁部１６ｃの径方向内側を向く内側面１６ｅには、凹溝１６ｄが設けられる。凹溝１６ｄは、内側面１６ｅの周方向中心に位置する。また、凹溝１６ｄは、軸方向に沿って延びる。

本実施形態において、ステータ１０には、１２個のコイル１３が設けられる。１２個のコイル１３は、一対のコイル１３を１組として連子巻きされている。なお、３個以上のコイル１３を１組として連子巻されていてもよい。なお、本明細書において、「連子巻き」とは、１つのコイル線を複数のティース部に跨って巻き付けて複数のコイルを成形するコイル線の巻線方法を意味する。

図３は、連子巻きされた一対のコアピース１２の斜視図である。
連子巻きされた２つのコイル１３は、渡り線１３ａを介して繋がっている。すなわち、本実施形態のステータ１０は、環状に配列される複数のコアピース１２と、複数のティース部１２ｂにコイル線を巻き付けて構成され渡り線１３ａを介して繋がる複数のコイル１３と、を有する。渡り線１３ａは、コイル１３の上側を通過する。なお、渡り線１３ａには、絶縁チューブ１３ｃが被せられている。渡り線１３ａは、絶縁チューブ１３ｃによりコイル１３に対して絶縁されている。

図２に示すように、本実施形態において連子巻きされた一対のコアピース１２は、間に２つの別のコアピース１２を挟んで配置される。例えば、連子巻きされた一対のコアピース１２Ａ、１２Ｄは、間に２つのコアピース１２Ｂ、１２Ｃを挟んで配置される。このため、一対のコアピース１２を繋ぐ渡り線１３ａは、２つの別のコアピース１２を跨いで延びる。

一般的に、渡り線１３ａは、ステータコア１１の内周面（すなわち、コアピース１２の内周面１２ｅ）より径方向外側を通過する必要がある。ステータコア１１の内周面より径方向内側には、ロータ３が配置される。このため、渡り線１３ａがステータコア１１より径方向内側に飛び出ていると、渡り線１３ａがロータ３に接触して損傷する虞がある。
本明細書の後段では、複数のコアピース１２を円環状に配置するとともに、コアピース１２の内周面１２ｅより径方向外側に位置するように渡り線１３ａを整形するステータ１０の組み立て方法について説明する。

図３に示すように、それぞれのコイル１３からは、１つの引出線１３ｂが下側に延び出る。引出線１３ｂは、連子巻きされた２つのコイル１３の巻き始めと巻き終りに対応する。したがって、１つのコイル１３から１つの引出線１３ｂが延び出る。引出線１３ｂは、モータ１に電力を供給する図示略の外部装置に接続される。

＜組み立て装置（ステータ製造装置）＞
次に、上述のステータ１０を組み立てるためのステータ組み立て装置（ステータ製造装置）２０について説明する。

図４、図５および図６は、本実施形態の組み立て装置２０の断面図である。図４〜図６において、組み立て装置２０には、ステータ１０を構成するコアピース１２が取り付けられている。

図４〜図６に示すように、組み立て装置２０は、複数のアーム４０を有する支持治具３０と、筒部材５０と、筒部材５０を上下方向に移動させる移動機構５５と、を備える。

以下、上下方向に延びる中心軸Ｏを基に組み立て装置２０を説明する。組み立て装置２０の中心軸Ｏは、組み立て装置２０を用いて組み立てたステータ１０のモータ中心軸Ｊと一致する。

図７は、アーム４０が開状態の支持治具３０の斜視図である。
支持治具３０は、軸部３１と、支持部材３３と、複数のアーム４０と、を有する。すなわち、組み立て装置２０は、軸部３１と、支持部材３３と、複数のアーム４０と、を備える。

（軸部）
軸部３１は、中心軸Ｏに沿って延びる。軸部３１は、上端部において、支持部材３３に固定される。軸部３１は、別途用意された土台部材３９に設けられた孔３９ａに挿入される。これにより、支持治具３０が、立てた状態で固定される。

（支持部材）
支持部材３３は、軸部３１の上端部に固定される。支持部材３３は、平面視円形である。支持部材３３は、支持部本体３４と、複数のアーム支持軸部３５と、を有する。

支持部本体３４は、中心軸Ｏを中心として径方向に拡がる円板である。支持部本体３４には、外縁から径方向内側に延びる複数（本実施形態では１２個）の切欠部３４ａが設けられる。切欠部３４ａには、アーム４０の上端部４０ａが挿入される。

アーム支持軸部３５は、支持部本体３４の切欠部３４ａに保持されている。本実施形態においてアーム支持軸部３５は、支持部材３３に１２個設けられる。１２個のアーム支持軸部３５は、周方向に沿って並ぶ。それぞれのアーム支持軸部３５は、径方向と直交する方向に延びる。

図４に示すように、アーム支持軸部３５は、アーム４０の上端部４０ａに設けられた孔部４０ｃに挿入される。アーム支持軸部３５は、アーム４０の回転軸として機能する。すなわち、支持部材３３は、複数のアーム４０の一端を回転可能に支持する。

（アーム）
複数のアーム４０は、中心軸Ｏを中心として周方向に並ぶ。アーム４０の数は、組み立て対象となるステータ１０のコアピース１２の数と一致する。したがって、本実施形態において、アーム４０は、支持治具３０に１２個設けられる。

アーム４０は、上端部４０ａと下端部４０ｂとを有する。アーム４０は、上端部４０ａから下端部４０ｂに向かうアーム軸Ａに沿って一方向に延びる。複数のアーム４０は、こうもり傘のように開閉する。すなわち、アーム４０は、アーム支持軸部３５を支点として、下端部４０ｂと中心軸Ｏとの距離が近接および離間するように開閉する。

アーム４０の上端部４０ａは、支持部材３３に回転可能に支持される。アーム４０の上端部４０ａには、アーム支持軸部３５が挿入される孔部４０ｃが設けられる。孔部４０ｃは、径方向と直交する方向に貫通する。すなわち、アーム４０の回転軸は、径方向と直交する。アーム４０の下端部４０ｂは、上端部４０ａにおけるアーム４０の回転に伴い中心軸Ｏから近接および離間する。

図７に示すように、アーム４０は、アーム軸Ａに沿って延びるアーム本体４１と、アーム本体４１に固定される複数の保持マグネット４２と、を有する。アーム本体４１は、保持面４１ａと、一対の段差部４１ｄと、一対の突起部４１ｃと、を有する。
を有する。

保持面４１ａは、コアピース１２を保持する面である。保持面４１ａは、アーム４０が閉状態において径方向外側を向く。また、保持面４１ａは、アーム軸Ａが延びる方向に延びる。したがって、保持面４１ａは、アーム４０の回転に伴って中心軸Ｏから近接および離間する方向に移動する。

保持面４１ａには、アーム軸Ａに沿って並ぶ複数の保持孔４１ｂが設けられる。保持孔４１ｂには、それぞれ保持マグネット４２が嵌めこまれる。したがって、複数の保持マグネット４２は、アーム軸Ａに沿って並ぶ。本実施形態において、保持マグネット４２は、１つのアーム４０に対して５つ設けられる。

本実施形態によれば、アーム４０が保持マグネット４２を有するため、磁性材料から構成されるコアピース１２を、保持マグネット４２の吸着力によって保持できる。作業者は、アーム４０の保持面４１ａにコアピース１２の内周面１２ｅを接触させることで、アーム４０にコアピース１２を保持させることができる。このため、複数のコアピース１２をアーム４０にセットする作業を簡素化できる。

一対の段差部４１ｄは、保持面４１ａに対して上端部４０ａ側および下端部４０ｂ側に位置する。一対の段差部４１ｄは、保持面４１ａの法線方向に突出する。一対の段差部４１ｄ同士の距離は、コアピース１２に取り付けられた一対のインシュレータピース１６の上端および下端の距離より若干大きい。保持面４１ａにコアピース１２を取り付けた状態において、一対の段差部４１ｄは、アーム軸Ａ方向の両側からコアピース１２を挟む。これにより、一対の段差部４１ｄは、コアピース１２が保持面４１ａに対してアーム軸Ａ方向にずれることを抑制する。

一対の突起部４１ｃは、保持面４１ａから保持面４１ａの法線方向に突出する。突起部４１ｃは、保持面４１ａの長手方向（アーム軸Ａ方向）の両側に配置される。突起部４１ｃは、保持面４１ａの幅方向中央に位置する。突起部４１ｃは、段差部４１ｄから保持面４１ａ側に延びる。保持面４１ａにコアピース１２を取り付けた状態において、一対の突起部４１ｃは、それぞれコアピース１２の上側および下側に取り付けられたインシュレータピース１６の凹溝１６ｄに嵌る。一対の突起部４１ｃは、コアピース１２が保持面４１ａの幅方向にずれることを抑制する。

アーム４０の回転に伴い、アーム軸Ａは、中心軸Ｏに対して傾斜角αで傾斜する。アーム軸Ａの傾斜角αは、アーム４０の下端部４０ｂが中心軸Ｏに対して離間する方向の角度を正の角度とする。アーム４０は、アーム軸Ａの傾斜角αが、例えば、−１０°〜＋５０°の範囲で回転する。

アーム４０は、図４に示す開状態と、図５に示す閉状態と、図６に示す過閉状態と、を取ることができる。図４に示すように、開状態のアーム４０は、下端部４０ｂを上端部４０ａよりも中心軸Ｏから離間させる方向にアーム軸Ａが傾斜する。図５に示すように、閉状態のアーム４０は、アーム軸Ａが中心軸Ｏと平行となる。なお、閉状態は、アーム４０のアーム軸Ａが中心軸Ｏに対し完全に平行となる場合のみならず、±５°の範囲で、若干傾いた状態であってもよい。図６に示すように、過閉状態のアーム４０は、下端部４０ｂを上端部４０ａよりも中心軸Ｏに近づける方向にアーム軸Ａが傾斜する。

図４に示すように、アーム４０は、コイル１３が巻き付けられたコアピース１２を保持可能である。コアピース１２は、コアピース１２の厚さ方向をアーム軸Ａに平行とさせた状態でアーム４０に保持される。また、コアピース１２は、コイル１３の渡り線１３ａをコアピース１２に対しアーム４０の上端部４０ａ側に位置させた状態で、アーム４０に保持される。
なお、本明細書において、コアピース１２の厚さ方向とは、複数のコアピース１２をモータ１に組み付けた状態において、モータ中心軸Ｊの軸方向と一致する方向である。

アーム４０の上端部４０ａには、保持面４１ａから突出する渡り線整形部４８が設けられる。渡り線整形部４８は、アーム４０に取り付けられたコアピース１２より上側に位置する。渡り線整形部４８には、径方向外側を向く外周面４８ａが設けられる。

図５に示すように、渡り線整形部４８の外周面４８ａは、アーム４０が閉状態において、上側に向かうに従い径方向外側に突出する傾斜面である。渡り線整形部４８の外周面４８ａは、閉状態のアーム４０に取り付けられたコアピース１２の内周面１２ｅより径方向外側に位置する。また、渡り線整形部４８の外周面４８ａは、渡り線１３ａと径方向に対向する。

（筒部材）
筒部材５０は、中心軸Ｏを中心とする円筒状である。筒部材５０の内周面５１には、第１領域（テーパ面）５１ａ、第２領域５１ｂおよび第３領域５１ｃが設けられる。第１領域５１ａ、第２領域５１ｂおよび第３領域５１ｃは、下側から上側に向かってこの順に並ぶ。第１領域５１ａ、第２領域５１ｂおよび第３領域５１ｃは、それぞれ径方向内側を向く面である。

第１領域５１ａは、内周面５１の下端部に位置する。第１領域５１ａは、上側に向かうに従って内径を小さくするテーパ面である。すなわち、内周面５１の下端部には、上側に向かうに従って内径を小さくするテーパ状の第１領域５１ａが設けられる。

第２領域５１ｂは、内周面５１において、第１領域５１ａと第３領域５１ｃとの間に位置する。第２領域５１ｂの内径は、上下方向において一様である。第２領域５１ｂの内径は、本実施形態の組み立て装置２０によって組み立てられるステータコア１１の外径より若干大きい。

第３領域５１ｃは、内周面５１の上端部に位置する。第３領域５１ｃの内径は、上下方向いおいて一様である。第３領域５１ｃの内径は、第２領域５１ｂの内径より小さい。第３領域５１ｃの内径は、本実施形態の組み立て装置２０によって組み立てられるステータコア１１の外径より小さい。また、第３領域５１ｃの内径は、インシュレータピース１６の第１の立壁部１６ａの径方向外側を向く外周面の直径より大きい。

第２領域５１ｂと第３領域５１ｃとの間には、下方向を向く段差面５１ｄが設けられる。すなわち、筒部材５０の内周面５１には、下側を向く段差面５１ｄが設けられる。段差面５１ｄは、中心軸Ｏと直交する面である。

（移動機構）
移動機構５５は、筒部材５０を保持する。移動機構５５は、支持治具３０の上側に位置する筒部材５０を下側に移動させて、支持治具３０の支持部材３３を筒部材５０の内側に収容させる。移動機構５５の駆動手段は、限定されない。

なお、本実施形態において、移動機構５５が筒部材５０を保持して筒部材５０を支持治具３０に近づける方向に移動させる場合を例示した。しかしながら、移動機構５５は、支持治具３０を保持して、筒部材５０に近づける方向に移動させるものであってもよい。すなわち、移動機構５５は、筒部材５０を支持部材３３の上側から相対的に近づけるものであれば、筒部材５０および支持治具３０のうち何れを保持して移動させるものであってもよい。

＜組み立て方向（製造方法）＞
次に、本実施形態の組み立て装置２０を用いたステータ１０の組み立て方法（ステータ１０の製造方法）について説明する。ステータ１０の組み立て方法は、予備工程と、環状成形工程と、離脱工程と、を有する。

（予備工程）
まず、図４に示すように、開状態の複数のアーム４０に、コイル１３が巻き付けられたコアピース１２をそれぞれ取り付ける予備工程を行う。

作業者は、コアピース１２の内周面１２ｅをアーム４０の保持面４１ａに接触させて、コアピース１２をアーム４０の保持面４１ａに吸着させる。これにより、アーム４０が、コアピース１２を保持する。また、このとき、作業者は、アーム４０に対するコアピース１２の位置合わせを行う。

予備工程によって、複数のコアピース１２は、中心軸Ｏを中心として放射状に配置される。また、コアピース１２は、厚さ方向を径方向に沿わせて配置される。
複数のコアピース１２に巻き付けられたコイル１３は、渡り線１３ａを介して繋がっている。本実施形態において、渡り線１３ａで繋がる一対のコアピース１２は、間に２つのアーム４０を挟んで離れるアーム４０に固定される。

予備工程において、アーム４０は、開状態である。このため隣接するコアピース１２同士の間には、隙間が設けられる。結果的に、一対のコアピース１２を繋ぐ渡り線１３ａは、弛みが少なく直線的に延びた状態となる。

（環状成形工程）
次に、図５に示すように、アーム４０を開状態から閉状態として複数のコアピース１２を環状に配置させる環状成形工程を行う。環状成形工程では、移動機構５５により筒部材５０を下側に移動させて、筒部材５０の内側に支持部材３３を配置させる。

筒部材５０を下側に移動させると、まず筒部材５０の下端部が、開状態のアーム４０に保持されたコアピース１２の外周面１２ｄに接触する。さらに筒部材５０を下側に移動させると、コアピース１２の外周面１２ｄが筒部材５０のテーパ状の第１領域５１ａに沿うまで、アーム４０が回転する。さらに筒部材５０を下側に移動させると、筒部材５０は、コアピース１２が下側を向く段差面５１ｄに接触するまで下側に移動し、アーム４０が閉状態となる。すなわち、環状成形工程では、筒部材５０の移動に伴い、筒部材５０の内周面５１にコアピース１２の外周面１２ｄが接触し、アーム４０が開状態から閉状態に移行する。

アーム４０が、開状態から閉状態に移行するのに伴い、アーム４０に取り付けられた複数のコアピース１２は、同時に厚さ方向を中心軸Ｏと平行になるように回転しながら中心軸Ｏに近づく。さらに、筒部材５０の内周面５１に設けられた第２領域５２ｂが、複数のコアピース１２の外周面１２ｄを径方向外側から囲むことで、複数のコアピース１２は、環状に配置される。すなわち、本実施形態によれば、複数のアーム４０にコアピース１２を取り付けて、筒部材５０を移動させることで、容易に複数のコアピース１２を環状に配置させることができる。

本実施形態によれば、筒部材５０が、コアピース１２の外周面１２ｄをアーム４０の保持面４１ａ側に押し付けることで、アーム４０を開状態から閉状態に移行させる。アーム４０の状態が移行する際に、保持面４１ａとコアピース１２との接触面の面圧が高まる。これにより、複数のコアピース１２を環状に配置する際に、アーム４０からコアピース１２が離脱することを抑制できる。また、本実施形態によれば、環状成形工程が、保持面４１ａとコアピース１２との面圧を高めながら行う工程であるために、保持面４１ａにおけるコアピース１２の保持方法として、着脱が容易な磁力による吸着を採用できる。

本実施形態によれば、筒部材５０の内周面５１の下端部にテーパ状の第１領域５１ａが設けられるため、筒部材５０の一定速度の移動に伴い、アーム４０を段階的に回転させることができる。筒部材５０の移動過程において、アーム４０から筒部材５０が受ける反力が急激に上昇することを抑制できる。したがって筒部材５０を移動させる移動機構５５の制御が容易となる。

なお、本実施形態の第１領域５０ａが直線的なテーパ面である。しかしながら、第１領域５０ａは、湾曲するテーパ面であってもよい。この場合は、筒部材５０の一定速度の移動に伴いアーム４０を徐々に回転させることができ、アーム４０から筒部材５０が受ける反力の急激な上昇をより効果的に抑制できる。

本実施形態によれば、筒部材５０の内周面５１に段差面５１ｄが設けられる。段差面５１ｄは、コアピース１２の上面に接触する。これにより、複数のコアピース１２の上面を同一平面状に配置させることができ、環状に並ぶコアピース１２の軸方向位置を整えることができる。

環状成形工程において、アーム４０は、閉状態となり、隣接するコアピース１２同士が周方向に沿って接触する。このため、一対のコアピース１２を繋ぐ渡り線１３ａは、アーム４０が開状態の場合と比較して、弛んだ状態となる。さらに、アーム４０が開状態から閉状態となるに伴い、複数のコアピース１２の径方向内側に設けた渡り線整形部４８の外周面４８ａが、渡り線１３ａと接触して渡り線１３ａを整形する。

渡り線整形部４８の外周面４８ａは、閉状態のアーム４０に取り付けられたコアピース１２の内周面１２ｅより径方向外側に位置し渡り線１３ａと径方向に対向する。このため、渡り線整形部４８は、渡り線１３ａがコアピース１２の内周面１２ｅより径方向外側に位置するように渡り線１３ａを整形できる。これにより、モータ１に組み付けられたステータ１０において、渡り線１３ａがロータ３と接触することを抑制できる。

渡り線整形部４８の外周面４８ａは、閉状態のアーム４０において、上側に向かうに従い径方向外側に突出する傾斜面である。渡り線１３ａは、外周面４８ａに接触することで、径方向外側のみならず下側にも押し付けられて整形される。これにより、渡り線１３ａが、コイル１３から浮き上がることが抑制できる。このため、例えば図１に示すモータ１において、渡り線１３ａとベアリングホルダ５との接触が抑制される。

なお、本実施形態において、渡り線整形部４８がアーム４０に設けられる場合を例示した。しかしながら、渡り線整形部４８は、コアピース１２の径方向内側に配置されていれば、支持部材３３に設けられていてもよく、またアーム４０および支持部材３３の両方に設けられていてもよい。すなわち、アーム４０および支持部材３３のうちの少なくとも一方が、渡り線整形部４８を有していれば良い。

（離脱工程）
次に、図６に示すように、アーム４０を閉状態から過閉状態に移行させ、コアピース１２を支持治具３０から離脱させる離脱工程を行う。

アーム４０を閉状態から過閉状態に移行させることで、アーム４０のアーム軸Ａは、下端部４０ｂを中心軸Ｏに近づける方向に傾斜する。一方で、アーム４０に取り付けられたコアピース１２は、周方向に環状に並んで配置されているため、径方向内側に傾くことがない。アーム４０を過閉状態にすることで、アーム４０の保持面４１ａからコアピース１２が容易に離脱する。

本実施形態のステータ組み立て装置２０によれば、コアピース１２を環状に配列する環状成型工程において渡り線１３ａの整形を同時に行うことができる。したがって、本実施形態の組み立て装置２０を用いることで、ステータ１０の組み立ての自動化が可能となる。

以上に、本発明の一実施形態およびその変形例を説明したが、一実施形態およびその変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

例えば、本実施形態では、アーム４０がコアピース１２の内周面１２ｅを保持する場合を例示した。しかしながら、アーム４０は、コアピース１２の外周面１２ｄを径方向外側から保持するものであってもよい。この場合、筒部材５０は、アーム４０の径方向外側を向く面に接触して、アーム４０を開状態から閉状態に移行させる。

また、本実施形態において、それぞれのアーム４０は、独立して回転する。しかしながら、支持治具３０は、全てのアーム４０を同期して回転させる機構を有していてもよい。

１０…ステータ、１２…コアピース、１２ｂ…ティース部、１３…コイル、１３ａ…渡り線、２０…装置、２０…ステータ組み立て装置（ステータ製造装置）、３３…支持部材、４０…アーム、４０ａ…上端部、４０ｂ…下端部、４２…保持マグネット、４８…渡り線整形部、４８ａ…外周面、５０…筒部材、５１…内周面、５１ａ…第１領域（テーパ面）、５１ｄ…段差面、５５…移動機構、Ａ…アーム軸、Ｏ…中心軸

Claims (9)

1. 環状に配列され、径方向内側に延びるティース部を有する複数のコアピースと、複数の前記ティース部にコイル線を巻き付けて構成され渡り線を介して繋がる複数のコイルと、を有するステータを製造するステータ製造装置であって、
   上下方向に延びる中心軸を中心として周方向に並び、それぞれコイルが巻き付けられた前記コアピースを保持可能な複数のアームと、
   複数の前記アームの一端を回転可能に支持する支持部材と、を備え、
   前記アームは、
   前記支持部材に支持される上端部と、
   前記アームの回転に伴い前記中心軸から近接および離間する下端部と、を有し、
   前記アームは、
   前記上端部側から前記下端部側に向かうアーム軸を前記中心軸と平行にした閉状態と、
   前記下端部を前記上端部よりも前記中心軸から離間させる方向に前記アーム軸を傾斜させた開状態と、を取ることができ、
   前記アームは、前記コアピースの厚さ方向を前記アーム軸に平行とし、前記渡り線を前記コアピースに対し前記アームの前記上端部側に位置させた状態で、前記コアピースを保持し、
   前記アームおよび前記支持部材のうちの少なくとも一方は、径方向外側を向く外周面が設けられた渡り線整形部を有し、
   前記渡り線整形部の前記外周面は、閉状態の前記アームに取り付けられた前記コアピースの内周面より径方向外側に位置し前記渡り線と径方向に対向する、
   ステータ製造装置。
2. 前記アームは、前記コアピースを吸着させて保持する保持マグネットを有する、
   請求項１に記載のステータ製造装置。
3. 前記アームは、前記下端部を前記上端部よりも前記中心軸に近づける方向に前記アーム軸を傾斜させた過閉状態を取ることができる、
   請求項１又は２に記載のステータ製造装置。
4. 前記アームの回転軸が、径方向と直交する、
   請求項１〜３の何れか一項に記載のステータ製造装置。
5. 前記中心軸を中心とする円筒状の筒部材と、
   前記筒部材を前記支持部材の上側から相対的に近づけて前記支持部材を前記筒部材の内側に収容させる移動機構と、をさらに備え、
   前記筒部材の移動に伴い、前記筒部材の内周面に、前記アーム又は前記アームに保持される前記コアピースの径方向外側を向く面が接触し、前記アームが開状態から閉状態に移行する、
   請求項１〜４の何れか一項に記載のステータ製造装置。
6. 前記筒部材の内周面の下端部には、上側に向かうに従って内径を小さくするテーパ面が設けられる、
   請求項５に記載のステータ製造装置。
7. 前記筒部材の内周面には、下側を向く段差面が設けられ、
   前記段差面は、前記筒部材が前記支持部材を内側に収容し閉状態にした前記アームに保持される前記コアピースの上面に接触する、
   請求項５又は６に記載のステータ製造装置。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載のステータ製造装置を用いたステータの製造方法であって、
   開状態の複数の前記アームに、コイル線が巻き付けられた前記コアピースをそれぞれ取り付ける予備工程と、
   前記アームを閉状態として複数の前記コアピースを環状に配置させる環状成形工程と、を有する、
   ステータの製造方法。
9. 環状に配列され、径方向内側に延びるティース部を有する複数のコアピースと、複数の前記ティース部にコイル線を巻き付けて構成され渡り線を介して繋がる複数のコイルと、を有するステータの製造方法であって、
   コイル線が巻き付けられた複数の前記コアピースを上下方向に延びる中心軸を中心として厚さ方向を径方向に沿わせて放射状に配置させる予備工程と、
   複数の前記コアピースを、厚さ方向を前記中心軸と平行になるように回転させながら前記中心軸に近づけることで、環状に配置させる環状成形工程と、を有し、
   前記環状成形工程において、複数の前記コアピースの径方向内側に設けた渡り線整形部の径方向外側を向く外周面に沿わせて渡り線を整形する、
   ステータの製造方法。

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