JP3904323B2 - モータ用ステータの組立方法および装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれ導線が巻き付けられた複数のステータコアを互いに円環状に連結した状態で、円筒部材の内周に一体的に圧入するモータ用ステータの組立方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、モータのステータは、略円筒体の内周面に半径方向に向かって突部が複数形成されており、その突部の溝に導線を巻き付けるように構成されている。ところが、その導線の巻き付け作業が極めて煩雑であるという不具合が指摘されている。
【0003】
そこで、例えば、特開平7−163070号公報に開示されたステータが知られている。このステータは、頭部と脚部とを有する略T字状の弾性体として形成された複数のステータコアを備え、このステータコアは、前記頭部の円周方向の一端部に凹部を設け、他端部に前記凹部に対応する凸部を形成し、前記凸部を隣接する他のステータコアの凹部に嵌合して円環状に連結されてステータを構成している。
【0004】
このステータでは、ステータコアの脚部に導線が巻き付けられた後、前記ステータコアが互いに凹部と凸部とを嵌合して円環状に連接される。次に、ステータコアが保持体により軸芯方向に締め付けられた状態で円筒体内に挿入され、前記保持体による締め付け力が解除されることによって、前記ステータコアが拡径して前記円筒体の内周面に圧接される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステータコア自体が弾性体であるために、このステータコアを円環状に連結した状態で円筒部材に圧入する際、前記ステータコアが変形してステータ全体として内径の真円度を維持することができないという問題が指摘されている。一方、円筒部材は同様に弾性体であり、この円筒部材の内周にステータコアが圧入される際に前記円筒部材が変形し易い。これにより、ステータの真円度や円筒度を所望の精度に維持することができないという問題がある。
【0006】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、ステータの形状精度を有効に維持するとともに、作業効率の向上を容易に図ることが可能なモータ用ステータの組立方法および装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るモータ用ステータの組立方法および装置では、内径治具の外周に円環状に連結されたステータコアが配置されるとともに、このステータコアの外周に円筒部材が配置された後、前記円筒部材の外周に配置される外径治具と前記内径治具とが相対的に近接移動される。これにより、内径治具でステータコアの内径を拘束する一方、外径治具で円筒部材の外径を拘束した状態で、該ステータコアが該円筒部材の内周に一体的に圧入されてステータが得られる。
【0008】
このため、ステータコアの内径および円筒部材の外径が、それぞれ内径治具および外径治具により拘束されており、圧入作業時に前記ステータコアや前記円筒部材に変形が発生することを確実に阻止することができる。従って、ステータコアを円筒部材の内周に圧入して得られるステータは、真円度および円筒度が所望の精度に確実に維持されるとともに、作業効率が有効に向上する。
【0009】
また、内径治具は、全体としてリング状に設定されて径方向に進退可能な複数の第1治具と、この第1治具の内径側に配置される第2治具とを備えている。そして、第1治具の第1テーパ面に第2治具の第2テーパ面を接触させて前記第1治具の外径を拡張させることによりステータコアの内径を拘束する一方、前記ステータコアを円筒部材の内周に圧入した後、前記第2治具を移動させて前記内径治具の外径を縮小させることにより、ステータの取り出し作業が容易かつ円滑に遂行される。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係るモータ用ステータの組立装置10の要部分解斜視説明図であり、図2は、前記組立装置10により結合されるステータ12の概略斜視説明図である。
【0011】
ステータ12は、図2に示すように、それぞれ円周方向に複数配置されるステータコア14と、このステータコア14の外周部に断面略コ字状のガイド部材16を介して巻き付けられるコイル(導線)18と、前記ステータコア14同士が円環状に連接された状態で該ステータコア14を一体的に圧入する円筒部材20とを備える。
【0012】
ステータコア14は、同一形状の弾性力のある鉄系材料から得られた板体を所定の枚数積層して形成されている。ステータコア14は、頭部22と脚部24とを備えた略T字状の形状を有している。頭部22の円周方向の一端部に凸部26が形成される一方、その他端部に前記凸部26に対応する凹部28が形成される。
【0013】
円筒部材20は鉄系材料で構成され、ステータコア14が圧入される内周面20aを有するリング状に設定されている。円筒部材20の一側面20bは外方に突出しており、この一側面20bには、前記円筒部材20を図示しないハウジング等にねじ止めするための複数の孔部30が形成される。円筒部材20の他側面20cには、センサ取付孔32を有する突出片33が所定の数だけ設けられている。
【0014】
図1および図3に示すように、組立装置10は、円環状に連結されたステータコア14の内周34に配置されて前記ステータコア14の内径を拘束する内径治具36と、円筒部材20の外周38に配置されて前記円筒部材20の外径を拘束する外径治具40とを備える。
【0015】
内径治具36は、略円盤状の治具台42を設け、この治具台42上には周溝44が形成される。周溝44にはステータコア14を配置するための配置ベース46が固定され、この配置ベース46は、前記ステータコア14のガイド部材16を避けて該ステータコア14を支持する。治具台42上には、全体としてリング状に設定され、それぞれ径方向に進退可能な複数の第1治具48が設けられるとともに、前記第1治具48の内径側に第2治具50が配置され、この第2治具50がボルト52を介して前記治具台42の略中央部にねじ止めされる。治具台42には、第2治具50と同心的な円周状に等角度ずつ離間してガイドバー54がねじ止めされる。
【0016】
第1治具48は、リングを、例えば、9等分した構成を採用しており、各第1治具48は、径方向に進退して全体の外径を拡縮するために隣り合う前記第1治具48同士が所定の隙間を有して配置されている。ガイドバー54に対応して配置される3個の第1治具48には、このガイドバー54を挿通するとともに径方向に所定距離だけ移動可能にするための長円56が形成されている。第1治具48の内径側には、鉛直上方向に向かって、それぞれ半径外方向に傾斜する第1テーパ面58が形成されるとともに、外径側には、ステータコア14の内周34に接触する円弧面60が形成される。
【0017】
第2治具50は略円錐形状を有しており、その外経側に第1治具48の第1テーパ面58に接触して前記第1治具48を径方向に進退させる第2テーパ面62が形成される。この第2テーパ面62は、第1テーパ面58に対応して鉛直上方向に向かって半径外方向に傾斜している。
【0018】
外径治具40は略カップ状に設定されており、その内周面64により円筒部材20の外周38を拘束する。外径治具40の側壁部には、円筒部材20の突出片33を避けるために3個の逃げ溝66が形成されている。外径治具40には、各ガイドバー54が嵌合してこの外径治具40を水平姿勢にガイドするためのブッシュ68が設けられるとともに、前記外径治具40の中央部には、押圧治具70が接触する押圧面72が形成されている。
【0019】
このように構成される組立装置10を用いてステータ12を組み立てる方法について、以下に説明する。
【0020】
先ず、図4に示すように、ステータコア14の脚部24には、ガイド部材16を介して導線による巻線が施され、コイル18が設けられる。このコイル18には、端末処理等が施される。
【0021】
次に、図5に示すように、コイル18が設けられた複数のステータコア14同士が円環状に連結される。具体的には、各ステータコア14の頭部22に設けられた凸部26を隣接する凹部28に嵌合することにより、前記ステータコア14同士が連結される。円環状に連結されたステータコア14は、ガイド部材16の突出側を下方にして治具台42の配置ベース46上に配置される(図6参照)。
【0022】
この治具台42では、複数の第1治具48が全体としてリング状に配置されており、前記第1治具48の内径側に第2治具50が挿入される。この第2治具50は、予め、あるいは、円環状に連結されたステータコア14が配置ベース46に配置された後、ボルト52を締め付けることによって治具台42上に固定される。
【0023】
これにより、第2治具50の第2テーパ面62が各第1治具48の第1テーパ面58に接触し、前記第1および第2テーパ面58、62の作用下に前記第1治具48が半径外方向に押し付けられる。第1治具48は、全体として所定の外径まで拡張され、それぞれの円弧面60とステータコア14の内周34との間に所定の間隙が形成されている。そして、円環状に連結されたステータコア14上に円筒部材20が配置される(図6参照)。
【0024】
次いで、外径治具40が治具台42上に配置され、ブッシュ68にガイドバー54を挿入してこの外径治具40が内径治具36に対応して位置決めされる(図7参照)。この状態で、押圧治具70が外径治具40の押圧面72に接触してこの押圧面72を下方向に押し込むと、前記外径治具40の下端部が円筒部材20を下方向に押し込み、この円筒部材20の内周面20aには、円環状に連結されている複数のステータコア14が一体的に圧入される(図3参照)。
【0025】
その際、ステータコア14は、内周面20aに接触してそれぞれ半径方向に移動する。このため、ステータコア14の内周34は、第1治具48の円弧面60に接触して前記ステータコア14の内径が拘束される。
【0026】
円筒部材20の内周面20aにステータコア14が圧入されてステータ12が得られた後、外径治具40が上昇してこの外径治具40が前記ステータ12から離間する。そして、図8に示すように、第2治具50を治具台42に固定しているボルト52が弛緩され、この第2治具50が前記治具台42から取り外され、あるいは、緩められた後、ステータ12が内径治具36から取り出される。
【0027】
その際、第1治具48は、第2治具50による保持作用が解除されて半径内方向に移動するとともに、ステータ12全体の内径が僅かに縮小される。これにより、ステータ12の取り出し作業が容易かつ円滑に遂行される。
【0028】
この場合、本実施形態では、外径治具40が内径治具36側に押し付けられることにより、円環状に連結されたステータコア14の内径が第1治具48により拘束される一方、円筒部材20の外径が前記外径治具40により拘束され、前記ステータコア14が前記円筒部材20の内周面20aに一体的に圧入されてステータ12が得られる。
【0029】
従って、それぞれ弾性体である円環状に連結されたステータコア14および円筒部材20が、圧入作業時に変形することを確実に阻止することができる。これにより、円筒部材20にステータコア14が圧入されて得られたステータ12は、形状精度を有効に維持することが可能になり、外径精度および内径精度が有効に向上するという効果が得られる。
【0030】
しかも、内径治具36にステータコア14を配置する一方、このステータコア14上に円筒部材20を配置し、外径治具40を前記内径治具36に対して進退させるだけでステータ12が得られる。このため、ステータ12の組立作業が容易かつ円滑に遂行され、作業効率の向上が図られるという利点がある。
【0031】
【発明の効果】
本発明に係るモータ用ステータの組立方法および装置では、円環状に連結されたステータコアの内径が内径治具により拘束される一方、円筒部材の外径が外径治具により拘束された状態で、前記内径治具と前記外径治具とが相対的に近接変位されてステータが得られる。このため、それぞれ弾性体であるステータコアおよび円筒部材が圧入作業時に変形することを確実に阻止でき、ステータの外径精度および内径精度が有効に向上するとともに、組立作業効率を有効に向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るモータ用ステータの組立装置の要部分解斜視説明図である。
【図2】前記組立装置により結合されるステータの概略斜視説明図である。
【図3】前記組立装置の縦断面説明図である。
【図4】ステータコアにガイド部材を介して巻線が施された際の斜視説明図である。
【図5】円環状に配置されたステータコアの斜視説明図である。
【図6】前記組立装置に円筒部材および前記ステータコアを配置した状態の説明図である。
【図7】前記組立装置により前記円筒部材に前記ステータコアを圧入する際の動作説明図である。
【図8】前記組立装置により前記圧入作業が終了した際の説明図である。
【符号の説明】
10…組立装置 12…ステータ
14…ステータコア 16…ガイド部材
18…コイル 20a、64…内周面
20…円筒部材 34…内周
36…内径治具 38…外周
40…外径治具 42…治具台
48、50…治具 52…ボルト
58、62…テーパ面 60…円弧面
70…押圧治具 72…押圧面
Claims (4)
- それぞれ導線が巻き付けられた複数のステータコアを互いに円環状に連結した状態で、円筒部材の内周に一体的に圧入するモータ用ステータの組立方法であって、
内径治具の外周に円環状に連結された前記ステータコアを配置する工程と、
前記ステータコアの外周に円筒部材を配置する工程と、
前記円筒部材の外周に配置される外径治具と前記内径治具とを相対的に近接する方向に移動させることにより、前記内径治具で前記ステータコアの内径を拘束する一方、前記外径治具で前記円筒部材の外径を拘束した状態で、該ステータコアを該円筒部材の内周に一体的に圧入してステータを得る工程と、
を有することを特徴とするモータ用ステータの組立方法。 - 請求項1記載の組立方法において、前記内径治具の外径を拡張させて前記ステータコアの内径を拘束する一方、前記ステータコアを前記円筒部材の内周に一体的に圧入した後、該内径治具の外径を縮小させて前記ステータを取り外すことを特徴とするモータ用ステータの組立方法。
- それぞれ導線が巻き付けられた複数のステータコアを互いに円環状に連結した状態で、円筒部材の内周に一体的に圧入するモータ用ステータの組立装置であって、
円環状に連結された前記ステータコアの内周に配置され、該ステータコアの内径を拘束する内径治具と、
前記円筒部材の外周に配置されて該円筒部材の外径を拘束する外径治具と、
を備えることを特徴とするモータ用ステータの組立装置。 - 請求項3記載の組立装置において、前記内径治具は、全体としてリング状に設定されるとともに、それぞれの内径側に第1テーパ面が形成されて径方向に進退可能な複数の第1治具と、
前記第1治具の内径側に配置され、前記第1テーパ面に接触して該第1治具を径方向に進退させる第2テーパ面が外径側に形成された第2治具と、
を備えることを特徴とするモータ用ステータの組立装置。
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