JP2021197841A - 回転電機のコイル巻線方法及びコイル巻装用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】アウター巻線方式を採用する分割コア構造のステータにおいて、同相コイル間の渡り線を短縮化し、ステータの組み付け性やモータ性能の向上を図る。【解決手段】分割コア構造の回転電機において、環状に配置した分割コア２を周方向に沿って移動させ、分割コア２間にコイル巻装用のノズル３２が進入可能な隙間３１ｂを形成する。分割コア２は、分割コア２を集結させたときステータコア１の内径φＡよりも大きい内径で、かつ、分割コア２を等間隔で環状に配置したとき、隣接する分割コア間にノズル３２が進入できない隙間３１ａが形成される内径寸法φＣにて環状に配置される。内径寸法φＣにて配置された分割コア２を周方向に移動させることにより、分割コア２間にノズル３２が進入可能な隙間３１ｂを形成し、この隙間３１ｂを用いて、分割コア２のティース５にコイル９を巻装する。【選択図】図５

Description

本発明は、回転電機におけるステータコイルの巻線技術に関し、特に、分割コア構造を採用したステータに対するコイルの巻装技術に関する。

電動モータ等の回転電機では、近年、占積率向上による高出力化等のため、従来の一体コア型のステータに代わり、ステータコアをティースごとに周方向に分割したいわゆる分割コア構造を採用したものが増加している。このような分割コア構造のステータでは、各コアごとに巻線を行ってステータコイルを巻装し、巻線終了後にそれらを集結してステータ（固定子）を形成する。その際、分割コアへの巻線方式としては、図９（ａ）のように分割コア５１を一列に並べて巻線を行うインナー巻線と、同図（ｂ）のように分割コア５１を放射状に並べて巻線を行うアウター巻線の２つの方式がある。

図９（ａ）に示すように、インナー巻線では、治具５２を用いて分割コア５１を直列に配し、巻線用のノズル５３を直線的に移動させながら同相のコイル５４を巻装してゆく。これに対し、アウター巻線は、同図（ｂ）に示すように、集結後のステータ内径φＡよりも大径の治具５５（外径φＢ）を中央に配し、各分割コア５１間にノズル５３が入るに十分な隙間５６を形成する。すなわち、各分割コア５１間の角度が、コア集結時の角度（ここでは、コアが９個のため４０°）よりも広い４０°＋αの角度となるように設定し、ノズル５３の作動スペースを確保する。そして、周方向にノズル５３を移動させて同相のコイル５４を巻装する。

特開２０１１−９１８８５号公報

前記巻線方式のうち、アウター巻線方式は、インナー巻線方式に比して、巻線終了後のコア集結時におけるコア移動量が小さいため、渡り線５７の余り量を小さくでき、コイルの無駄が省ける利点がある。その一方、アウター巻線は、インナー巻線よりもノズル５３の移動量が多くなり、その分、巻線に要する工数が大きくなるというデメリットがある。つまり、何れの方式もそれぞれ一長一短があり、従来より、各方式における短所の克服が課題となっていた。特に、渡り線５７の余り部分は、コア集結時の挟み込みや、コア集結後の収容処理、銅損増大などの課題を内包しており、組み付け性やモータ性能に影響を及ぼす。この場合、渡り線の余剰量は、アウター巻線を採用することにより、インナー巻線よりは抑えられるものの、その更なる低減が求められていた。

本発明の目的は、アウター巻線方式を採用する分割コア構造のステータにおいて、同相コイル間の渡り線を短縮化し、ステータの組み付け性やモータ性能の向上を図ることにある。

本発明の回転電機のコイル巻線方法は、複数個の分割コアが周方向に沿って環状に集結されたステータコアを備え、前記各分割コアに形成されたティースにコイルが巻装された回転電機における前記コイルの巻線方法であって、前記分割コアを環状に配置し、所定の前記分割コアを周方向に沿って移動させ、前記分割コア間にコイル巻装用のノズルが進入可能な隙間を形成し、前記隙間を用いて、前記分割コアの前記ティースに前記コイルを巻装することを特徴とする。

本発明にあっては、分割コア構造の回転電機において、環状に配置した分割コアを適宜周方向に沿って移動させ、分割コア間にコイル巻装用のノズルが進入可能な隙間を形成する。そして、この隙間を用いて、分割コアのティースにコイルを巻装する。これにより、従来と同等のノズルスペースを確保しつつ、巻線作業時における分割コアの配置内径を小さくできる。このため、複数の同相コイルが存在する場合、それらを接続する渡り線の長さを短くでき、コア集結時における渡り線の余りが削減される。その結果、コイルの抵抗が小さくなり、銅損が減少し、モータ性能を向上させることが可能となる。また、コア集結の際に渡り線の余りを噛みこんでしまうリスクを低減でき、集結作業時のコイルの損傷や断線を防止できる。さらに、コア集結後における渡り線の処理も容易となる。

前記コイル巻線方法において、前記コイルを巻装しようとする前記分割コアに隣接する前記分割コアを周方向に沿って移動させ、コイル巻装対象の前記分割コアと移動させた隣接する前記分割コアとの間に、コイル巻装用のノズルが進入可能な前記隙間を形成しても良い。また、前記分割コアを、該分割コアを集結させたときの前記ステータコアの内径よりも大きい内径で、かつ、前記分割コアを等間隔で環状に配置したとき、隣接する前記分割コア間に前記ノズルが進入できない隙間が形成される内径寸法にて環状に配置し、前記内径寸法にて配置された前記分割コアを周方向に移動させることにより、前記分割コア間に前記ノズルが進入可能な前記隙間を形成するようにしても良い。

さらに、前記分割コアを、前記分割コアを集結させたときの前記ステータコアの内径よりも大きい外径で、かつ、前記分割コアを等間隔で環状に配置したとき、隣接する前記分割コア間に前記ノズルが進入できない隙間が形成される外径寸法を有する治具に取り付け、前記治具を周方向に移動させることにより、前記分割コア間に前記ノズルが進入可能な前記隙間を形成するようにしても良い。

本発明の他の回転電機のコイル巻線方法は、複数個の分割コアを周方向に沿って環状に集結させたステータコアを備える回転電機の前記分割コアを、前記ステータコアの内径よりも大きい外径を有する治具に配置し、前記治具を用いて前記分割コアに形成されたティースに対しコイルを巻装する回転電機のコイル巻線方法であって、前記治具の外径は、前記分割コアを該治具に取り付け周方向に沿って等間隔に配置したとき、隣接する前記分割コア間にコイル巻装用のノズルが進入できない隙間が形成される寸法に設定され、前記分割コアを前記治具に取り付け、周方向に沿って環状に配置する工程と、前記治具を周方向に移動させることにより、前記分割コア間に前記ノズルが進入可能な隙間を形成する工程と、前記ノズルが進入可能な前記隙間を用いて前記ティースに前記コイルを巻装する工程と、を有することを特徴とする。

本発明にあっては、分割コア構造の回転電機において、分割コアをステータコアの内径よりも大きい外径を有する治具に配置してコイルを巻装する回転電機のコイル巻線方法において、治具の外径を、分割コアを該治具に周方向に沿って等間隔に配置したとき、隣接する分割コア間にノズルが進入できない隙間が形成される寸法に設定する。そして、この治具に分割コアを環状に配置する工程と、治具を周方向に移動させて分割コア間にノズルが進入可能な隙間を形成する工程と、この隙間を用いてコイルを巻装する工程を行う。これにより、従来と同等のノズルスペースを確保しつつ、巻線作業時における分割コアの配置内径を小さくできる。このため、複数の同相コイルが存在する場合、それらを接続する渡り線の長さを短くでき、コア集結時における渡り線の余りが削減される。その結果、コイルの抵抗が小さくなり、銅損が減少し、モータ性能を向上させることが可能となる。また、コア集結の際に渡り線の余りを噛みこんでしまうリスクを低減でき、集結作業時のコイルの損傷や断線を防止できる。さらに、コア集結後における渡り線の処理も容易となる。

前述の回転電機のコイル巻線方法において、前記コイルが複数の通電相を構成し、同相に属する複数の前記コイル間を渡り線にて接続し、前記分割コアを移動させることにより、同相の前記コイルが巻装される各前記分割コアに臨んで前記ノズルが進入可能な前記隙間を形成し、前記コイルの一つを巻装した後、前記渡り線を形成し、他の同相の前記コイルを巻装するようにしても良い。

一方、本発明の回転電機のコイル巻装用治具は、回転電機のステータコアに対しコイルを巻装するための治具であって、前記ステータコアは、複数個の分割コアを周方向に沿って環状に集結させてなり、前記治具は、円筒状に形成された胴部を有する固定治具と、前記固定治具の前記胴部外周に周方向に沿って移動可能に配置され、前記分割コアが取り付けられる可動治具と、を備え、前記固定治具は、前記可動治具に取り付けられた分割コアの周方向の移動を規制するコア固定部を有し、前記可動治具は、前記分割コアが取り付けられるコア取付部を有し、前記コア取付部は、前記分割コアを集結させたときの前記ステータコアの内径よりも大きい外径で、かつ、前記分割コアを等間隔で環状に配置したとき、隣接する前記分割コア間にコイル巻装用のノズルが進入できない隙間が形成される外径寸法を有し、前記可動治具は、前記分割コアを等間隔で配置する基準位置と、前記分割コア間に前記ノズルが進入可能な隙間が形成される移動位置との間で移動可能であることを特徴とする。

本発明にあっては、分割コア構造の回転電機のステータコアに対しコイルを巻装するための治具において、固定治具と、固定治具に対し移動可能に配置され分割コアが取り付けられる可動治具と、を設ける。固定治具には、可動治具に取り付けられた分割コアの周方向の移動を規制するコア固定部、可動治具には、分割コアが取り付けられるコア取付部をそれぞれ設ける。コア取付部は、分割コア集結時のステータコアの内径よりも大きい外径で、かつ、分割コアを等間隔に配置したとき、隣接する分割コア間にノズルが進入できない隙間が形成される外径寸法を有する構成とする。また、可動治具を、分割コアを等間隔で配置する基準位置と、分割コア間にノズルが進入可能な隙間が形成される移動位置との間で移動可能とする。そして、可動治具を周方向に移動させて分割コア間にノズルが進入可能な隙間を形成し、この隙間を用いてコイルを巻装する。これにより、従来と同等のノズルスペースを確保しつつ、巻線作業時における分割コアの配置内径を小さくできる。このため、複数の同相コイルが存在する場合、それらを接続する渡り線の長さを短くでき、コア集結時における渡り線の余りが削減される。その結果、コイルの抵抗が小さくなり、銅損が減少し、モータ性能を向上させることが可能となる。また、コア集結の際に渡り線の余りを噛みこんでしまうリスクを低減でき、集結作業時のコイルの損傷や断線を防止できる。さらに、コア集結後における渡り線の処理も容易となる。

前記コイル巻装用治具において、前記コア固定部として、前記固定治具に形成されたピン取付孔と、該ピン取付孔に挿通されるコア固定ピンと、を設け、前記コア固定ピンを、前記可動治具に取り付けられた分割コアに当接させ、前記分割コアの周方向の移動を規制するようにしても良い。

本発明の回転電機のコイル巻線方法によれば、環状に配置した分割コアを周方向に沿って移動させ、分割コア間にコイル巻装用のノズルが進入可能な隙間を形成し、この隙間を用いて、分割コアのティースにコイルを巻装するようにしたので、従来と同等のノズルスペースを確保しつつ、巻線作業時における分割コアの配置内径を小さくすることが可能となる。このため、例えば、複数の同相コイルが存在する場合、それらを接続する渡り線の長さを短くすることが可能となり、コア集結時における渡り線の余りも削減される。

また、本発明の他の回転電機のコイル巻線方法によれば、分割コア構造の回転電機において、分割コアをステータコアの内径よりも大きい外径を有する治具に配置してコイルを巻装する回転電機のコイル巻線方法において、治具の外径を、分割コアを該治具に周方向に沿って等間隔に配置したとき、隣接する分割コア間にノズルが進入できない隙間が形成される寸法に設定する。そして、この治具に分割コアを環状に配置する工程と、治具を周方向に移動させて分割コア間にノズルが進入可能な隙間を形成する工程と、この隙間を用いてコイルを巻装する工程を行うようにしたので、従来と同等のノズルスペースを確保しつつ、巻線作業時における分割コアの配置内径を小さくすることが可能となる。このため、例えば、複数の同相コイルが存在する場合、それらを接続する渡り線の長さを短くすることが可能となり、コア集結時における渡り線の余りも削減される。

一方、本発明の回転電機のコイル巻装用治具によれば、分割コア構造の回転電機のステータコアに対しコイルを巻装するための治具において、固定治具と、固定治具に対し移動可能に配置され分割コアが取り付けられる可動治具と、を設け、可動治具を、分割コアを等間隔で配置する基準位置と、分割コア間にノズルが進入可能な隙間が形成される移動位置との間で移動可能とする。そして、可動治具を周方向に移動させて分割コア間にノズルが進入可能な隙間を形成し、この隙間を用いてコイルを巻装するので、従来と同等のノズルスペースを確保しつつ、巻線作業時における分割コアの配置内径を小さくすることが可能となる。このため、例えば、複数の同相コイルが存在する場合、それらを接続する渡り線の長さを短くすることが可能となり、コア集結時における渡り線の余りも削減される。

分割コア構造を採用した回転電機用ステータの構成を示す説明図である。 本発明によるコイル巻装工程にて使用される巻線治具の構成を示す斜視図である。 図２の巻線治具の構成を示す説明図であり、（ａ）は巻線治具の断面、（ｂ）は巻線治具を側面方向から見た様子をそれぞれ示している。 図２の巻線治具における可動治具の構成を示す説明図である。 本発明によるコイル巻装工程を示す説明図である。 インナーロータタイプのモータにおける、ロータ磁石の飛散防止用のカバーの構成を示す説明図である。 ロータ端部に、カバーとステータコアの干渉を防止するためのキャップを取り付けた構成を示す説明図である。 同相コイルを接続する渡り線の構成を示す説明図である。 分割コアに対するコイル巻線方式に関する説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、分割コア構造を採用した回転電機用ステータの構成を示す説明図である。ここでは、電動パワーステアリング装置用のインナーロータタイプのブラシレスモータに用いられるステータに対し、本発明の巻線方法によってコイルを巻装する場合を例にとって説明する。図１に示すように、ステータコア１は、周方向に等間隔に分割された９つの分割コア２からなり、複数個の分割コア２を環状に集結した構成となっている。各分割コア２は、電磁鋼板からなるコアピース３を積層して形成されており、外周部４と、外周部４から中心方向に向かって突設されたティース５とを備えている。ティース５は、ロータ６と対向する内周部７と、内周部７と外周部４との間をつなぐブリッジ部８とを備えている。ティース５にはコイル９が巻装され、コイル９は隣接するティース５の間に形成されるスロット１０内に収容される。コイル９は、複数の通電相（ここでは３相）を構成し、同相に属するコイル９間は渡り線３３（図５参照）にて接続されている。なお、分割コア２に合成樹脂製のインシュレータを取り付け、その上にコイル９を巻装しても良い。

このようなステータコア１に対し、本発明の巻線方法では、前述のアウター巻線方式によってコイル９を形成する。図２〜４は本発明によるコイル巻装工程にて使用される巻線治具の構成を示す説明図、図５は本発明によるコイル巻装工程を示す説明図である。図２,３に示すように、巻線治具１１は、固定治具１２と、固定治具１２に対し周方向に移動可能に設けられた可動治具１３とから構成されている。巻線治具１１では、分割コア２を装着した可動治具１３を固定治具１２に取り付け、分割コア２を環状に配置した状態で各コアのティース５にコイル９を巻装する。本発明の巻線方法においては、可動治具１３を周方向にずらすことにより、隣接する分割コア２の間を巻線が可能な隙間に調整しつつ、各相巻線を連続的に形成する。その際、巻線に関係しない分割コア２間の隙間は狭くし、巻線を行うコア間の距離を縮め渡り線の長さを極力短くする。

固定治具１２は、図２,３に示すように、円筒状に形成された胴部１４と、胴部１４の上下に取り付けられた円板状のフランジプレート１５ａ,１５ｂと、各フランジプレート１５ａ,１５ｂの外周縁に周方向に沿って取り付けられたエッジプレート１６ａ,１６ｂとから構成されている。フランジプレート１５ａ,１５ｂの外径は胴部１４の外径よりも大径となっており、フランジプレート１５ａ,１５ｂの外端部は、胴部１４から径方向に突出した延出部１７ａ,１７ｂとなっている。上下の延出部１７ａ,１７ｂの間は、周方向に沿って可動治具収容部１８の空間となっている。延出部１７ａ,１７ｂの外周部にはエッジプレート１６ａ,１６ｂが着脱可能に配されており、可動治具収容部１８の上下部分はエッジプレート１６ａ,１６ｂによって覆われた状態となっている。また、フランジプレート１５ａ,１５ｂの延出部１７ａ,１７ｂには、コア固定部として、周方向に沿って複数のピン取付孔１９が設けられている。ピン取付孔１９は、延出部１７ａ,１７ｂを上下方向に貫通し、可動治具収容部１８に開口連通している。

可動治具１３は、胴部１４の外周に周方向に沿って移動可能に配置されている。図４に示すように、可動治具１３の中央部には、分割コア２が装着されるコア取付部２１が設けられている。コア取付部２１は、周方向の両端部が側壁２２（２２ａ,２２ｂ）にて囲まれた凹部となっており、径方向奥部は底壁２３となっている。すなわち、可動治具１３のコア取付部２１の部分は、図３（ｃ）に示すように、断面コの字型となっており、そこに分割コア２の内周部７が取り付けられる。コア取付部２１に装着された分割コア２は、固定治具１２のピン取付孔１９から挿入されるコア固定ピン２４によって、内周部７の中央を上下からにて押さえられる形で巻線治具１１に固定される。

可動治具１３における底壁２３の外径寸法φＣは、分割コア２を集結させたときのステータコア１の内径φＡよりも大きい外径で、かつ、巻線治具１１に分割コア２を等間隔で環状に配置したとき、隣接する分割コア２間に巻線用のノズル３２が進入できない隙間が形成される寸法に設定されている。この場合、寸法φＣは、従来の治具（外径φＢ：図９（ｂ）参照）よりも小さく形成されている（φＣ＜φＢ）。

巻線治具１１では、可動治具１３が固定治具１２に対し周方向に移動可能に設けられている。可動治具１３は、固定治具１２の可動治具収容部１８に、エッジプレート１６ａ,１６ｂによって径方向への移動は規制されつつ、周方向に移動可能な状態で配置される。一方、可動治具１３に取り付けられた分割コア２の上下の端面には、ピン取付孔１９から挿入されたコア固定ピン２４が当接する。これにより、可動治具１３及び分割コア２は、所定の位置にて周方向の移動が規制された状態で固定される。この場合、ピン取付孔１９は、分割コア２の個数に対応して等間隔に設けられた基準位置Ｐと、この基準位置から左右に所定角度離れた部位に設定された移動位置Ｑ,Ｒに設けられている。

ここでは、分割コア２が９個であることから、基準位置Ｐのピン取付孔１９ｐが９個と、その両側の移動位置Ｑ,Ｒのピン取付孔１９ｑ,１９ｒが各２個の合計２７個のピン取付孔１９が設けられている。これにより、１つの可動治具１３は、各ピン取付孔１９ｐ,ｑ,ｒに対応して、周方向に沿って３カ所の位置で固定可能となっている。したがって、巻線治具１１では、固定治具１２の周囲に、分割コア２が基準位置Ｐと２つ移動位置Ｑ,Ｒの間で移動可能に配置される。なお、図５の巻線工程では、分割コア２によっては、１つの移動位置ＱorＲにしか移動する必要がない場合もあり、ピン取付孔１９ｑ,１９ｒの一部は省くことが可能である。ただし、当該実施形態では、作業性や汎用性を考慮し、固定治具１２には、３つのピン取付孔１９ｐ,１９ｑ,１９ｒが設けられている。

本発明による巻線方法は、このような巻線治具１１を用いて次のように実施される。ここではまず、分割コア２を装着した可動治具１３を固定治具１２の可動治具収容部１８に取り付ける。この際、図５（ａ）のように、各分割コア２を基準位置Ｐに配すると、分割コア２が等間隔で配置されコア間の隙間３１は、巻線用のノズル３２が進入できない狭い寸法Ｇとなる（隙間３１ａ）。なお、図５では、説明を分かりやすくするため、可動治具１３などの治具の細かな構成は省き要部のみを示す。ここで、隙間３１の寸法は、固定治具１２の胴部１４の外径、コア取付部２１の外径（底壁２３の外径寸法）に依存している。ノズル作動スペースを確保するため、従来、治具の外径は、図９（ｂ）のようにステータの内径φＡより大きいφＢとしている。この場合、隙間３１の寸法は、治具外径を小さくするほど小さくなり、隙間が小さくなれば分割コア間の距離も縮まり、その分、同相コイル間の渡り線３３は短くなる。

そこで、本発明の巻線方法では、治具外径（底壁２３の外径寸法φＣ）が従来よりも小さい（＜φＢ）図２のような巻線治具１１を使用し、渡り線３３の短縮化を図る。その際、そのままでは分割コア２間にノズル３２が入らず、巻線作業が行えないことから、巻線に関係しない所定の分割コア２を周方向に移動させ、コイル９を巻装しようとする分割コア２の両側の隙間３１のみを拡大し、巻線作業を可能にする。例えば、Ｕ相のコイル９Ｕを形成する場合は、図５（ｂ）のように、コイル巻装対象の分割コア２Ｕは基準位置Ｐに配置した状態で、隣接するＶ,Ｗ相の分割コア２Ｖ,２Ｗをそれぞれ移動位置Ｑ,Ｒに移動させる。すなわち、分割コア２Ｖ,２Ｗ間の隙間を縮小して最小限化し、分割コア２Ｕの両側の隙間３１を拡大してノズル３２が進入可能な間隔Ｆとし（隙間３１ｂ）、ノズル作動スペースを生み出す。ここでは、分割コア２Ｖ,２Ｗを当接状態（＝隙間０）とし、分割コア２Ｕの両側の隙間３１を最大限大きくしている。その際、分割コア２Ｖ,２Ｗの移動と固定は、それぞれが装着された可動治具１３を周方向に移動させ、ピン取付孔１９ｑ,１９ｒにコア固定ピン２４を挿入することによって行われる。

このようにしてＶ,Ｗ相の分割コア２Ｖ,２Ｗを移動させることにより、Ｕ相コイル９Ｕが巻装される各分割コア２Ｕに臨む隙間３１が、ノズル３２が進入し作動可能な最小限の寸法Ｆに拡大される（隙間３１ｂ）。そして、その状態でノズル３２により、分割コア２にコイル９を巻回し、同相の分割コア２Ｕ間を渡り線３３Ｕにて接続しつつ、Ｕ相コイル９Ｕを順に巻装する（図５（ｂ））。この場合、３つの分割コア２Ｕはそれぞれ基準位置Ｐに配置されており、相互間の角度は１２０°となっている。すなわち、従来の図９（ｂ）の場合に比して、コイルが巻装されるコア間の角度が２α°分だけ小さくなっている。したがって、分割コア２Ｕ間の渡り線３３Ｕも、コア間角度の縮小に伴い、その分、従来よりも短くなる。

図５（ｂ）のような形で分割コア２Ｖ,２Ｗを退避させ、Ｕ相コイル９Ｕを巻装した後、次に、Ｖ相のコイル９Ｖを巻装する。この場合は、図５（ｃ）に示すように、分割コア２Ｕ,２Ｖはそのままの位置（図５（ｂ）のＵ相巻装時と同じ位置）とし、Ｗ相の分割コア２Ｗを、移動位置Ｒから基準位置Ｐを通り越して移動位置Ｑまで移動させる。すなわち、コイル巻装対象の分割コア２Ｖに隣接する分割コア２Ｗを周方向に沿って移動させ、分割コア２Ｖと分割コア２Ｗ,２Ｕとの間に、ノズル３２が進入可能な隙間３１ｂを形成する。これにより、分割コア２Ｖの両側の隙間３１が寸法Ｆに拡大される。そして、その状態でノズル３２により、分割コア２にコイル９を巻回し、同相の分割コア２Ｖ間を渡り線３３Ｖにて接続しつつ、Ｖ相コイル９Ｖを順に巻装する（図５（ｃ））。この場合も、３つの分割コア２Ｖ間の角度は１２０°となっており、従来に比して渡り線３３Ｖが短くなる。なお、図５（ｃ）では、説明を分かりやすくするため、Ｕ相の渡り線３３Ｕは省略して示している。

Ｖ相コイル９Ｖを巻装した後、Ｗ相のコイル９Ｗを巻装する。この場合は、図５（ｄ）に示すように、分割コア２Ｖ,２Ｗはそのままの位置（図５（ｃ）のＶ相巻装時と同じ位置）とし、Ｕ相の分割コア２Ｕを、基準位置Ｐから移動位置Ｑに移動させる。これにより、分割コア２Ｗの両側の隙間３１が寸法Ｆに拡大される。そして、その状態でノズル３２により、分割コア２にコイル９を巻回し、同相の分割コア２Ｗ間を渡り線３３Ｗにて接続しつつ、Ｗ相コイル９Ｗを順に巻装する（図５（ｄ））。前述同様、この場合も、３つの分割コア２Ｗ間の角度は１２０°となっており、従来に比して渡り線３３Ｗが短くなる。なお、図５（ｄ）においても、Ｕ,Ｖ相の渡り線３３Ｕ,Ｖは省略して示している。

このようにして、各相のコイル９Ｕ,Ｖ,Ｗを巻装した後、移動していた分割コア２をそれぞれ基準位置Ｐに戻し、巻線作業を完了する。このとき、各分割コア２は４０°間隔にて配置され、図５（ａ）の状態と同様に、コア間の隙間３１は狭い寸法Ｇとなる。そして、巻線治具１１からコイル９が巻装された分割コア２を取り外し、図１のような状態に集結させる。この際、本発明による巻線方法では、ノズルの作動スペースを確保するために分割コア２の内径を広げていた治具の外径を小さく（φＢ→φＣ）する一方、巻線治具１１内で分割コア２を移動可能とする。すなわち、分割コア２を、ステータコア１の内径（φＡ）よりも大きい内径で、かつ、分割コア２を等間隔で環状に配置したとき、隣接する分割コア２間にノズル３２が進入できない隙間３１ａ（寸法Ｇ）が形成される内径寸法（φＣ＞φＡ）にて環状に配置する。そして、この内径寸法にて配置された分割コア２を周方向に移動させることにより、ノズル３２が進入可能な隙間３１ｂ（寸法Ｆ）を形成する。

これにより、治具外径を広げたのと同等のノズルスペースを確保しつつ、巻線作業時における分割コアの配置内径を小さくできる。したがって、渡り線３３の長さが最小化され、渡り線３３を従来よりも短くすることが可能となり、コア集結時における渡り線の余りも削減される。その結果、コイルの抵抗が小さくなり、銅損が減少し、モータ性能を向上させることが可能となる。また、コア集結の際に渡り線の余りを噛みこんでしまうリスクを低減でき、集結作業時のコイルの損傷や断線を防止できる。さらに、コア集結後における渡り線の処理が容易となり、モータ仕様によってはその処理自体をなくすことも可能となる。

一方、インナーロータタイプのモータでは、図６（ａ）に示すように、ロータ４１に取り付けられた磁石４２の飛散防止のため、磁石４２の外周を覆うカバー４３が設けられている。カバー４３は、薄肉の熱収縮チューブや薄い樹脂コーティング（例えば、フッ素樹脂）などにて形成されている。ところが、薄肉のチューブや樹脂コーティングは安価ではあるものの、傷付きやすく、ロータ４１をステータ４４に組み付ける際に、図６（ｂ）のように、ステータコア４５の角に干渉するなどして損傷してしまう場合がある。すると、図６（ｃ）のように、その傷がカバー４３から「ささくれ」のようにめくれ上がり、モータ内部で異物化し、結果的にモータロックが生じてしまうおそれがある。このような傷は、モータを一度組み付けてしまうと発見が難しく、事前に確認もできないため、組み付け時に確実に傷がつかないようにする必要がある。

そこで、図７（ａ）のモータ４６では、ロータ４１の端部に、カバー４３とステータコア４５の干渉を防止するためのキャップ４７が設けられている。このキャップ４７は、合成樹脂やステンレス鋼などの非磁性体にて形成されており、その外径Ｄ１は、図７（ｂ）に示すように、ステータ４４の内径Ｄ２より小さく、カバー４３の外径Ｄ３よりは大きく設定されている（Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３）。このようなキャップ４７をロータ４１に取り付けることにより、図７（ｃ）のように、ロータ４１をステータ４４に組み付ける際にロータ４１が片寄っても、キャップ４７がステータコア４５に当接し、カバー４３とステータコア４５の干渉を回避できる。したがって、モータ組み付け時におけるカバー４３の損傷を確実に防ぐことができ、カバー４３の傷や破れによる不具合を防止することが可能となる。

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施の形態では、ブラシレスモータに対し本発明を適用した例を示したが、ブラシ付きモータに本発明を適用することも可能である。また、実施の形態では、（６極）９スロット構成のモータに本発明を適用した例を示したが、２Ｐ３Ｓ×ｎ構成の回転電機のみならず、他の極・スロット構成の回転電機にも本発明は適用可能である。

さらに、実施の形態では、図８（ａ）のように、渡り線３３を引出線３４と同じコイル上側に設けた構成について述べたが、渡り線３３は上下どちらの側に引き回しても良く、例えば、図８（ｂ）のように、渡り線３３を引出線３４の反対側のコイル下側に配する構成にも本発明は適用可能である。また、巻線治具１１では、コア固定部にコア固定ピン２４を使用し、コア固定ピン２４によって分割コア２を固定する構成を示したが、ピンに代えてネジを使用することも可能である。加えて、コア固定ピン２４は必ずしも上下両方に設ける必要はなく、少なくとも上下の何れか一方に設けられていれば良い。

一方、コア固定ピン２４が分割コア２を押さえる位置は、内周部７の中央ではなく、内周部７の左右にずれた位置でも良い。その場合、ピン取付孔１９は基準位置Ｐ一カ所に設ければ足りる。すなわち、基準位置Ｐのみにピン取付孔１９を設けた場合、可動治具１３をＱ,Ｒの位置にずらし、その位置で基準位置Ｐに設けたピン取付孔１９からコア固定ピン２４を挿入して分割コア２を固定する。この場合、コア固定ピン２４は、可動治具１３をずらした分、内周部７の中央から周方向にずれた位置で分割コア２に当接する。なお、内周部７の中央をコア固定ピン２４にて押圧する方が、コイルをティース５に巻回する際に安定性が高いため、前述の実施形態の構成の方がコイル巻線には好適ではある。

さらに、コア固定ピン２４の抜き差しは適宜自動化することが可能であり、例えば、全てのピン取付孔１９にコア固定ピン２４を挿入しておき、必要に応じて、コア固定ピン２４を可動治具１３側に押し込むような構成も可能である。

本発明は、電動パワーステアリング装置用モータ以外にも、電動サーボブレーキや電動オイルポンプなどに使用されるモータなどにも広く適用可能である。また、発電機のような電動モータ以外の回転電機にも適用可能である。

１ ステータコア
２ 分割コア
２Ｕ,２Ｖ,２Ｗ 分割コア
３ コアピース
４ 外周部
５ ティース
６ ロータ
７ 内周部
８ ブリッジ部
９ コイル
９Ｕ Ｕ相コイル
９Ｖ Ｖ相コイル
９Ｗ Ｗ相コイル
１０ スロット
１１ 巻線治具
１２ 固定治具
１３ 可動治具
１４ 胴部
１５ａ,１５ｂ フランジプレート
１６ａ,１６ｂ エッジプレート
１７ａ,１７ｂ 延出部
１８ 可動治具収容部
１９ ピン取付孔（コア固定部）
１９ｐ,１９ｑ,１９ｒ ピン取付孔
２１ コア取付部
２２ａ,２２ｂ 端壁
２３ 底壁
２４ コア固定ピン（コア固定部）
３１ 隙間
３１ａ 隙間
３１ｂ 隙間
３２ ノズル
３３ 渡り線
３３Ｕ,３３Ｖ,３３Ｗ 渡り線
３４ 引出線
４１ ロータ
４２ 磁石
４３ カバー
４４ ステータ
４５ ステータコア
４６ モータ
４７ キャップ
５１ 分割コア
５２ 治具
５３ ノズル
５４ コイル
５５ 治具
５６ 隙間
５７ 渡り線
Ｄ１ キャップ外径
Ｄ２ ステータ内径
Ｄ３ カバー外径
Ｆ 隙間寸法（ノズル進入可能）
Ｇ 隙間寸法（ノズル進入不可）
Ｐ 基準位置
Ｑ 移動位置
Ｒ 移動位置
φＡ ステータコア内径
φＢ 治具外径（従来）
φＣ 治具外径

Claims (8)

1. 複数個の分割コアが周方向に沿って環状に集結されたステータコアを備え、前記各分割コアに形成されたティースにコイルが巻装された回転電機における前記コイルの巻線方法であって、
   前記分割コアを環状に配置し、
   所定の前記分割コアを周方向に沿って移動させ、前記分割コア間にコイル巻装用のノズルが進入可能な隙間を形成し、
   前記隙間を用いて、前記分割コアの前記ティースに前記コイルを巻装することを特徴とする回転電機のコイル巻線方法。
2. 請求項１記載の回転電機のコイル巻線方法において、
   前記コイルを巻装しようとする前記分割コアに隣接する前記分割コアを周方向に沿って移動させ、コイル巻装対象の前記分割コアと移動させた隣接する前記分割コアとの間に、コイル巻装用のノズルが進入可能な前記隙間を形成することを特徴とする回転電機のコイル巻線方法。
3. 請求項１又は２記載の回転電機のコイル巻線方法において、
   前記分割コアは、該分割コアを集結させたときの前記ステータコアの内径よりも大きい内径で、かつ、前記分割コアを等間隔で環状に配置したとき、隣接する前記分割コア間に前記ノズルが進入できない隙間が形成される内径寸法にて環状に配置され、
   前記内径寸法にて配置された前記分割コアを周方向に移動させることにより、前記分割コア間に前記ノズルが進入可能な前記隙間を形成することを特徴とする回転電機のコイル巻線方法。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の回転電機のコイル巻線方法において、
   前記分割コアは、前記分割コアを集結させたときの前記ステータコアの内径よりも大きい外径で、かつ、前記分割コアを等間隔で環状に配置したとき、隣接する前記分割コア間に前記ノズルが進入できない隙間が形成される外径寸法を有する治具に取り付けられ、
   前記治具を周方向に移動させることにより、前記分割コア間に前記ノズルが進入可能な前記隙間が形成されることを特徴とする回転電機のコイル巻線方法。
5. 複数個の分割コアを周方向に沿って環状に集結させたステータコアを備える回転電機の前記分割コアを、前記ステータコアの内径よりも大きい外径を有する治具に配置し、前記治具を用いて前記分割コアに形成されたティースに対しコイルを巻装する回転電機のコイル巻線方法であって、
   前記治具の外径は、前記分割コアを該治具に取り付け周方向に沿って等間隔に配置したとき、隣接する前記分割コア間にコイル巻装用のノズルが進入できない隙間が形成される寸法に設定され、
   前記分割コアを前記治具に取り付け、周方向に沿って環状に配置する工程と、
   前記治具を周方向に移動させることにより、前記分割コア間に前記ノズルが進入可能な隙間を形成する工程と、
   前記ノズルが進入可能な前記隙間を用いて前記ティースに前記コイルを巻装する工程と、を有することを特徴とする回転電機のコイル巻線方法。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の回転電機のコイル巻線方法において、
   前記コイルは複数の通電相を構成し、同相に属する複数の前記コイル間は渡り線にて接続され、
   前記分割コアを移動させることにより、同相の前記コイルが巻装される各前記分割コアに臨んで前記ノズルが進入可能な前記隙間を形成し、
   前記コイルの一つを巻装した後、前記渡り線を形成し、他の同相の前記コイルを巻装することを特徴とする回転電機のコイル巻線方法。
7. 回転電機のステータコアに対しコイルを巻装するための治具であって、
   前記ステータコアは、複数個の分割コアを周方向に沿って環状に集結させてなり、
   前記治具は、
   円筒状に形成された胴部を有する固定治具と、
   前記固定治具の前記胴部外周に周方向に沿って移動可能に配置され、前記分割コアが取り付けられる可動治具と、を備え、
   前記固定治具は、前記可動治具に取り付けられた分割コアの周方向の移動を規制するコア固定部を有し、
   前記可動治具は、前記分割コアが取り付けられるコア取付部を有し、
   前記コア取付部は、前記分割コアを集結させたときの前記ステータコアの内径よりも大きい外径で、かつ、前記分割コアを等間隔で環状に配置したとき、隣接する前記分割コア間にコイル巻装用のノズルが進入できない隙間が形成される外径寸法を有し、
   前記可動治具は、前記分割コアを等間隔で配置する基準位置と、前記分割コア間に前記ノズルが進入可能な隙間が形成される移動位置との間で移動可能であることを特徴とする回転電機のコイル巻装用治具。
8. 請求項７記載の回転電機のコイル巻装用治具において、
   前記コア固定部は、前記固定治具に形成されたピン取付孔と、該ピン取付孔に挿通されるコア固定ピンと、を有し、
   前記コア固定ピンは、前記可動治具に取り付けられた分割コアに当接し、前記分割コアの周方向の移動を規制することを特徴とする回転電機のコイル巻装用治具。

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