JP4607355B2 - 発電・電動機のステータ組立装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インシュレータをステータコアの外形に倣って折り曲げ、ステータコアにリング状のヨークを嵌め込む発電・電動機のステータ組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インシュレータをステータコアの外形に倣って折り曲げ、ステータコアにリング状のヨークを嵌め込む発電・電動機のステータとして、 例えば、特許第２８５０４５０号公報「電動機の固定子製造方法」が知られる。ここで、インシュレータとは発電・電動機のステータコアにコイルを巻くときに、コイルとステータコアとを絶縁する絶縁部材を言う。
上記技術は、第１図によれば、磁極部２２（符号は公報の符号を流用した）を構成する複数の歯１１に合成樹脂等のモールドで一体的に形成した絶縁部６６（インシュレータ）を被せ、磁極部２２（ステータコア）に巻線７７（コイル）を巻回し、この巻線７７を絶縁部６６の折曲部分５５を覆い、複数の歯１１の外周にリング状の継鉄部３３を嵌合するようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、巻線７７を絶縁部６６の折曲部分５５で覆い、複数の歯１１の外周にリング状の継鉄部３３を嵌合する場合に、折曲部分５５は折曲げ後、もとに戻ろうという性質があり、即ち折曲部分５５の径外方向への戻り防止のため、接着等の固定処理が必要になる。
しかし、折曲部分５５を折曲げ後、接着してから複数の歯１１の外周にリング状の継鉄部３３を嵌合するのでは、作業性は落ちる。
そこで、インシュレータをステータコアの外形に倣って折り曲げ、接着等の作業をすることなく、ステータコアにリング状のヨークを嵌め込むことのできる発電・電動機のステータ組立装置が望まれる。
【０００４】
すなわち、本発明の目的は、インシュレータをステータコアの外形に倣って折り曲げ、接着等の作業をすることなく、ステータコアにリング状のヨークを嵌め込むことのできる技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、磁極片を所定のピッチで放射状に配列してステータコアを構成し、このステータコアにコイルとの絶縁をするためのインシュレータを被せ、このインシュレータからコイルとステータコアを囲むリング状のヨークとの絶縁をする延長部を径外方に延ばし、この延長部をステータコアに倣って折り曲げ、ステータコアにヨークを嵌め込む発電・電動機のステータ組立装置において、ステータコアを支持する支持台と、この支持台に対して昇降可能に取付けた筒状のハウジングと、このハウジングがステータコアの外形に近づくにつれて延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げるためにハウジング内に設けた延長部と同数の螺旋状の羽根と、ハウジングを下降させるとともにハウジングの上部に載置したヨークをステータコアに押込む押込み手段とからステータ組立装置を構成し、インシュレータの延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げつつステータコアにヨークを嵌め込むようにしたことを特徴とする。
【０００６】
インシュレータを介してコイルを巻いたステータコアを支持台にセットし、押込み手段でハウジングを下降させ、ハウジング内に設けた螺旋状の羽根でインシュレータの延長部を折曲げ、ハウジングの上部に載置したヨークを同時に押込み手段でステータコアに押込み、このステータコアにヨークを嵌合させる。
【０００７】
インシュレータの延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げつつステータコアにリング状のヨークを嵌め込む装置があれば、折曲げた延長部を、例えば接着剤等で止める必要はなく、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図る上で好都合である。そこで、支持台、ハウジング、螺旋状の羽根及び押込む押込み手段とから発電・電動機のステータ組立装置を構成することで、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１〜図９で本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置のワークとなるステータの組立手順の一例を示す。
【０００９】
図１は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その１）である。
珪素鋼板などの板材を打抜いた複数枚のピース２３・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）をかしめることで磁極片２２を作り、この磁極片２２を中子１１に矢印ａ１の如く圧入する。複数の磁極片２２・・・を中子１１の外周にリング状に並べステータコア２１を形成する。２２ａは磁極片２２のかしめ部を示す。
中子１１は、外周にピース２３・・・を積層するための突起１２・・・を形成し、後述するように、中子１１を位置決めする位置決め孔１３，１４及びセンタ孔１５を形成したものである。
【００１０】
図２（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その２）である。
（ａ）はステータコア２１の部分平面図を示し、中子１１にピース２３・・・を積層した状態を示す。図中、Ａは磁極片２２の幅を示す。
（ｂ）はステータコア２１の正面断面図を示し、中子１１に磁極片２２の仮組みしたステータコア２１を示す。
【００１１】
図３（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その３）である。
（ａ）において、ステータコア２１の下から一方のインシュレータ２５を矢印ａ１の如く被せ、スータコア２１の上から金属製の筒状部材２７を矢印ａ２の如く被せ、この筒状部材２７をステータコア２１に溶接し、筒状部材２７の上から他方のインシュレータ２６を矢印ａ３の如く被せる。
【００１２】
インシュレータ２５は、円筒部２５ａに複数の底片２５ｂ・・・を周方向に延ばし、一つの底片２５ｂ端から一対の脚片２５ｃ，２５ｄを延ばすことでコ字断面に形成し、一方の脚片２５ｃから径外方に延長部２５ｅを形成したものである。
なお、２５ｆは、インシュレータ２５の開口を示す。
インシュレータ２６は、インシュレータ２５と略同一構成の部材であり、２６ａは円筒部、２６ｂは底片、２６ｃ，２６ｄは脚片、２６ｅは延長部、２６ｆは開口を示す。
【００１３】
（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ断面図であり、磁極片２２を覆うインシュレータ２６の断面を示し、コ字形であることを示す。また、（ｃ）は、（ａ）のｃ−ｃ断面図であり、磁極片２２を覆うインシュレータ２５の断面を示し、同様にコ字形であることを示す。
（ｄ）は、ステータコア２１にインシュレータ２５，２６（一方の２５は不図示）及び筒状部材２７を取付けた組立状態を示す。
【００１４】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その４）である。
（ａ）において、インシュレータ２５，２６及び筒状部材２７を取付け済みにステータコア２１に矢印ａ１の如くコミュテータ２８を取付ける。
（ｂ）は、コミュテータ２８を取付け済みの平面を示す。
【００１５】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その５）である。
（ａ）において、コミュテータ２８を取付け済みにステータコア２１にコイル２９・・・を巻く。
（ｂ）ステータコア２１にコイル２９・・・を巻線済みの平面を示す。
【００１６】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その６）である。
（ａ）において、コイル２９・・・を巻線済みのステータコア２１にコイル２９・・・の端部２９ａ・・・をコミュテータ２８に配線する。
（ｂ）コミュテータ２８にコイル２９・・・の端部２９ａ・・・を配線済みのステータコア２１の平面を示す。
【００１７】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その７）である。
（ａ）において、コミュテータ２８にコイル２９・・・の端部２９ａ・・・を配線済みのステータコア２１に、コイル２９・・・の絶縁のためインシュレータ２５，２６（２５は不図示）の延長部２５ｅ・・・，２６ｅ・・・（一方の２５ｅ・・・は不図示）をコイル２９・・・側に矢印ａ１・・・の如く折曲げる。
（ｂ）延長部２５ｅ・・・，２６ｅ・・・（一方の２５ｅ・・・は不図示）を折曲げ済みのステータコア２１の平面を示す。
【００１８】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その８）である。
（ａ）において、延長部２５ｅ，２６ｅ（図３参照）を折曲げ済みのステータコア２１に矢印ａ１，ａ１の如くヨーク３１を押込み、ステータコア２１にヨーク３１を嵌合させる。
（ｂ）ステータコア２１にヨーク３１を嵌合済みのステータ２０の平面を示す。
なお、本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置は、図３に示す延長部２５ｅ，２６ｅの折曲げと、図８に示すヨーク３１の嵌合を同一工程で加工・組立する装置である。
【００１９】
図９は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その９）であり、ステータコア２１から矢印ａ１の如く中子１１を抜き、ステータ２０の組立を終了する。
なお、必要に応じてコイル２９・・・を樹脂で固めるようにしてもよい。
【００２０】
以上に述べたステータの組立時に使用する装置であって、本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置を説明する。
図１０は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の正面図である。
発電・電動機のステータ組立装置４０（以下、「ステータ組立装置４０」と略記する）は、Ｃ型フレーム４１の下部に設けた支持台４２と、Ｃ型フレーム４１の下部から立てたガイドポスト４３，４３と、これらのガイドポスト４３，４３に昇降可能に取付けた昇降テーブル４４と、この昇降テーブル４４に取付けた筒状の折曲げ治具４５と、昇降テーブル４４をＣ型フレーム４１の上方に付勢するスプリング４６，４６と、Ｃ型フレーム４１の上部に設けた押込み手段４７とからなる。
【００２１】
昇降テーブル４４は、テーブル本体５１と、このテーブル本体５１に取付けたガイド５２，５２と、テーブル本体５１に取付けることで折曲げ治具４５をセットするセット孔５３とからなる。
【００２２】
押込み手段４７は、図示せぬ油圧シリンダと、この油圧シリンダで駆動するガイドポスト５６、このガイドポスト５６を案内するガイド５７と、ガイドポスト５６の先端に取付けた工具取付け板５８と、この工具取付け板５８にボルト５９，５９を介して取付けたヨーク押圧工具６１と、このヨーク押圧工具６１に取付けた中子押圧ピン６２とからなる。
【００２３】
図１１は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の支持台の正面断面図である。
支持台４２は、ベース板７１と、ベース板７１に取付けた外台７２と、この外台７２に取付けた外アタッチメント７３と、外台７２に昇降可能に取付けた内台７４と、この内台７４に取付けた内アタッチメント７５と、内アタッチメント７５を押上げるスプリング７６と、このスプリング７６を受ける受け板７７とからなる。
７２ａは外台７２に形成した案内溝、７４ａは内台７４に取付けたピンであり、ピン７４ａを案内溝７２ａに嵌合させることで、内台７４を外台７２に対して回転することなく昇降できるようにしたものである。また、７５ａは中子１１の位置決め孔１３に嵌合させる位置決めピンである。
【００２４】
すなわち、支持台４２は、ステータコア２１に矢印ａ，ａの如くヨーク３１を嵌め込みした後に、矢印ｂの如く中子１１を押して内台７４を下降できるようにすることで、ステータコア２１にヨーク３１を嵌合させるとともにステータコア２１から中子１１を抜くことを可能にした台である。
【００２５】
図１２は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の折曲げ治具の斜視図である。
折曲げ治具４５は、筒状のハウジング８１と、このハウジング８１の上面に一体的に形成することでヨーク３１（図１０参照）を載置する載置台８２と、ハウジング８１の内側に取付けた複数の羽根８３とからなる。
ハウジング８１は、羽根８３・・・を取付けるために外周から貫通させた取付け孔８１ａ・・・を形成し、羽根８３・・・を位置決めする凹部８１ｂ・・・を内周に形成したものであり、８４・・・は羽根８３・・・をそれぞれ取付けるボルトを示す。
載置台８２は、ヨーク３１を位置決めする位置決めピン８２ａ・・・を形成し、昇降テーブル４４（図１０参照）に取付けるためのボルト孔８２ｂ・・・を形成したものである。
【００２６】
図１３（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置における折曲げ治具の羽根形状の説明図である。
（ａ）は、羽根８３の正面図であり、基部８６から螺旋形に曲げた折曲げ部８７を延ばし、この折曲げ部８７の根元にハウジング８１（図１２参照）に止めるためのめねじ８８を形成し、基部８６にハウジング８１に嵌合させる取付け部８９を形成したものである。
（ｂ）は、（ａ）のｂ矢視図であり、基部８６の平面形状を示す。
【００２７】
（ｅ）は、（ａ）のｅ−ｅ断面図であり、折曲げ部８７は折曲げ前のインシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅに対してθ１傾斜させたものである。
（ｄ）は、（ａ）のｄ−ｄ断面図であり、折曲げ部８７は折曲げ前のインシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅに対してθ２傾斜させたものであり、（ｄ）は（ｅ）に比べ傾斜を徐々に大きくしたものである（θ１＜θ２）。
（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図であり、折曲げ部８７は折曲げ前のインシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅに対してθ３（ほぼ直角に）傾斜させたものである。
【００２８】
すなわち、羽根８３は、（ｅ）において、放射状にせり出した延長部２５ｅ，２６ｅを矢印ｅ１の如くに曲げ、（ｄ）において、羽根８３を下降させるに連れて、矢印ｄ１の如く曲げを強くし、（ｃ）において、矢印ｃ１の如く取付け面にほぼ水平まで曲げることのできるようにした螺旋状の羽根であって、図７（ａ），（ｂ）に示すように、インシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅをコイル２９側に曲げる役割を果たすものである。
【００２９】
図１４は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の側面図である。
ステータ組立装置４０は、磁極片２２（図３参照）を所定のピッチで放射状に配列してステータコア２１を構成し、このステータコア２１にコイル２９・・・（図９参照）との絶縁をするためのインシュレータ２５，２６（図１３参照）を被せ、これらのインシュレータ２５，２６からコイル２９・・・とステータコア２１を囲むリング状のヨーク３１との絶縁をする延長部２５ｅ，２６ｅ（図１３参照）を径外方に延ばし、これらの延長部２５ｅ，２６ｅをステータコア２１に倣って折り曲げ、ステータコア２１にヨーク３１を嵌め込む発電・電動機のステータ組立装置において、ステータコア３１を支持する支持台４２と、この支持台４２に対して昇降可能に取付けた筒状のハウジング８１と、このハウジング８１がステータコア２１の外形に近づくにつれて延長部２５ｅ，２６ｅをステータコア２１の外形に倣って折り曲げるためにハウジング８１内に設けた延長部２５ｅ，２６ｅと同数の螺旋状の羽根８３・・・（図１２参照）と、ハウジング８１を下降させるとともにハウジング８１の上部に載置したヨーク３１をステータコア２１に押込む押込み手段とからステータ組立装置４０を構成し、インシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅをステータコア２１の外形に倣って折り曲げつつステータコア２１にヨーク３１を嵌め込むようにしたものであると言える。
【００３０】
すなわち、インシュレータ２５，２６（図１３参照）を介してコイル２９・・・（図９参照）を巻いたステータコア２１を支持台４２にセットし、押込み手段４７でハウジング８１を下降させ、ハウジング８１内に設けた螺旋状の羽根８３・・・でインシュレータの延長部を折曲げ、ハウジングの上部に載置したヨークを同時に押込み手段でステータコアに押込み、このステータコアにヨークを嵌合させようにしたものである。
【００３１】
インシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅ（図１３参照）をステータコア２１の外形に倣って折り曲げつつステータコア２１にリング状のヨーク３１を嵌め込む装置があれば、折曲げた延長部２５ｅ，２６ｅを、例えば接着剤等で止める必要はなく、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図る上で好都合である。
【００３２】
そこで、ステータコア２１を支持する支持台４２と、この支持台４２に対して昇降可能に取付けた筒状のハウジング８１と、このハウジング８１がステータコア２１の外形に近づくにつれて図３に示す延長部２５ｅ，２６ｅをステータコア２１の外形に倣って折り曲げるためにハウジング８１内に設けた延長部２５ｅ，２６ｅと同数の螺旋状の羽根８３・・・（図１２参照）と、ハウジング８１を下降させるとともにハウジング８１の上部に載置したヨーク３１をステータコア２１に押込む押込み手段４７とからステータ組立装置４０を構成したので、インシュレータ２５，２６の折曲げ及びヨーク３１の嵌め込みを同時に行なうことができ、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図ることができる。
この結果、ステータ２０（図９参照）の組立コストの低減を図ることができる。
【００３３】
以上に述べたステータ組立装置４０の作用を次に説明する。
図１５（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の作用説明図（その１）である。
（ａ）において、支持台４２にステータコア２１をセットし、折曲げ治具４５の載置台８２にヨーク３１をセットする。
（ｂ）において、押込み手段４７でヨーク押圧治具６１及び中子押圧ピン６２を矢印▲１▼の如く下降させ、ヨーク３１にヨーク押圧治具６１を当てる。
【００３４】
図１６（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の作用説明図（その２）である。
（ａ）において、ヨーク押圧治具６１でヨーク３１を押圧することで、昇降テーブル４４及び折曲げ治具４５を連れて矢印▲２▼の如く下降させる。
（ｂ）において、押込み手段４７でヨーク押圧治具６１及び中子押圧ピン６２を矢印▲３▼の如く下降させる。
ヨーク押圧治具６１でヨーク３１を押圧することで、図３及び図１３で説明したように、延長部２５ｅ，２６ｅを折曲げつつ、ステータコア２１にヨーク３１を押込み、嵌合させるとともに、中子押圧ピン６２で中子１１を押圧することで、ステータコア２１から中子を抜く。
【００３５】
尚、実施の形態で説明したステータ組立装置４０は、図３に示すインシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅをステータコア２１の外形に倣って折り曲げつつステータコア２１にリング状のヨーク３１（図１１参照）を嵌め込み、且つステータコア２１から中子１１を抜く装置でもある。すなわち、同一工程で中子１１をも抜くことのできる装置とすることで、さらなるステータの組立性の向上を図ることができる。
しかし、本発明は、インシュレータの折曲げ、ヨークの嵌め込み及び中子の取外しの作業を同時に行なう装置に限定するものではなく、インシュレータの折曲げ及びヨークの嵌め込みを同時に行なうことのできる装置であればよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
インシュレータの延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げつつステータコアにリング状のヨークを嵌め込む装置があれば、折曲げた延長部を、例えば接着剤等で止める必要はなく、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図る上で好都合である。
そこで、本発明では、ステータコアを支持する支持台と、この支持台に対して昇降可能に取付けた筒状のハウジングと、このハウジングがステータコアの外形に近づくにつれて延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げるためにハウジング内に設けた延長部と同数の螺旋状の羽根と、ハウジングを下降させるとともにハウジングの上部に載置したヨークをステータコアに押込む押込み手段とからステータ組立装置を構成したので、インシュレータの折曲げ及びヨークの嵌め込みを同時に行なうことができ、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図ることができる。
この結果、ステータの組立コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その１）
【図２】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その２）
【図３】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その３）
【図４】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その４）
【図５】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その５）
【図６】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その６）
【図７】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その７）
【図８】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その８）
【図９】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その９）
【図１０】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の正面図
【図１１】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の支持台
【図１２】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の折曲げ治具
【図１３】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置における折曲げ治具の羽根形状の説明図
【図１４】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の側面図
【図１５】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の作用説明図（その１）
【図１６】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の作用説明図（その２）
【符号の説明】
２０…ステータ、２１…ステータコア、２２…磁極片、２５，２６…インシレータ、２５ｅ，２６ｅ…延長部、２９…コイル、４０…ステータ組立装置、４２…支持台、４７…押込み手段、８１…ハウジング、８３…羽根。
【発明の属する技術分野】
本発明は、インシュレータをステータコアの外形に倣って折り曲げ、ステータコアにリング状のヨークを嵌め込む発電・電動機のステータ組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インシュレータをステータコアの外形に倣って折り曲げ、ステータコアにリング状のヨークを嵌め込む発電・電動機のステータとして、 例えば、特許第２８５０４５０号公報「電動機の固定子製造方法」が知られる。ここで、インシュレータとは発電・電動機のステータコアにコイルを巻くときに、コイルとステータコアとを絶縁する絶縁部材を言う。
上記技術は、第１図によれば、磁極部２２（符号は公報の符号を流用した）を構成する複数の歯１１に合成樹脂等のモールドで一体的に形成した絶縁部６６（インシュレータ）を被せ、磁極部２２（ステータコア）に巻線７７（コイル）を巻回し、この巻線７７を絶縁部６６の折曲部分５５を覆い、複数の歯１１の外周にリング状の継鉄部３３を嵌合するようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、巻線７７を絶縁部６６の折曲部分５５で覆い、複数の歯１１の外周にリング状の継鉄部３３を嵌合する場合に、折曲部分５５は折曲げ後、もとに戻ろうという性質があり、即ち折曲部分５５の径外方向への戻り防止のため、接着等の固定処理が必要になる。
しかし、折曲部分５５を折曲げ後、接着してから複数の歯１１の外周にリング状の継鉄部３３を嵌合するのでは、作業性は落ちる。
そこで、インシュレータをステータコアの外形に倣って折り曲げ、接着等の作業をすることなく、ステータコアにリング状のヨークを嵌め込むことのできる発電・電動機のステータ組立装置が望まれる。
【０００４】
すなわち、本発明の目的は、インシュレータをステータコアの外形に倣って折り曲げ、接着等の作業をすることなく、ステータコアにリング状のヨークを嵌め込むことのできる技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、磁極片を所定のピッチで放射状に配列してステータコアを構成し、このステータコアにコイルとの絶縁をするためのインシュレータを被せ、このインシュレータからコイルとステータコアを囲むリング状のヨークとの絶縁をする延長部を径外方に延ばし、この延長部をステータコアに倣って折り曲げ、ステータコアにヨークを嵌め込む発電・電動機のステータ組立装置において、ステータコアを支持する支持台と、この支持台に対して昇降可能に取付けた筒状のハウジングと、このハウジングがステータコアの外形に近づくにつれて延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げるためにハウジング内に設けた延長部と同数の螺旋状の羽根と、ハウジングを下降させるとともにハウジングの上部に載置したヨークをステータコアに押込む押込み手段とからステータ組立装置を構成し、インシュレータの延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げつつステータコアにヨークを嵌め込むようにしたことを特徴とする。
【０００６】
インシュレータを介してコイルを巻いたステータコアを支持台にセットし、押込み手段でハウジングを下降させ、ハウジング内に設けた螺旋状の羽根でインシュレータの延長部を折曲げ、ハウジングの上部に載置したヨークを同時に押込み手段でステータコアに押込み、このステータコアにヨークを嵌合させる。
【０００７】
インシュレータの延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げつつステータコアにリング状のヨークを嵌め込む装置があれば、折曲げた延長部を、例えば接着剤等で止める必要はなく、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図る上で好都合である。そこで、支持台、ハウジング、螺旋状の羽根及び押込む押込み手段とから発電・電動機のステータ組立装置を構成することで、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１〜図９で本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置のワークとなるステータの組立手順の一例を示す。
【０００９】
図１は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その１）である。
珪素鋼板などの板材を打抜いた複数枚のピース２３・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）をかしめることで磁極片２２を作り、この磁極片２２を中子１１に矢印ａ１の如く圧入する。複数の磁極片２２・・・を中子１１の外周にリング状に並べステータコア２１を形成する。２２ａは磁極片２２のかしめ部を示す。
中子１１は、外周にピース２３・・・を積層するための突起１２・・・を形成し、後述するように、中子１１を位置決めする位置決め孔１３，１４及びセンタ孔１５を形成したものである。
【００１０】
図２（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その２）である。
（ａ）はステータコア２１の部分平面図を示し、中子１１にピース２３・・・を積層した状態を示す。図中、Ａは磁極片２２の幅を示す。
（ｂ）はステータコア２１の正面断面図を示し、中子１１に磁極片２２の仮組みしたステータコア２１を示す。
【００１１】
図３（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その３）である。
（ａ）において、ステータコア２１の下から一方のインシュレータ２５を矢印ａ１の如く被せ、スータコア２１の上から金属製の筒状部材２７を矢印ａ２の如く被せ、この筒状部材２７をステータコア２１に溶接し、筒状部材２７の上から他方のインシュレータ２６を矢印ａ３の如く被せる。
【００１２】
インシュレータ２５は、円筒部２５ａに複数の底片２５ｂ・・・を周方向に延ばし、一つの底片２５ｂ端から一対の脚片２５ｃ，２５ｄを延ばすことでコ字断面に形成し、一方の脚片２５ｃから径外方に延長部２５ｅを形成したものである。
なお、２５ｆは、インシュレータ２５の開口を示す。
インシュレータ２６は、インシュレータ２５と略同一構成の部材であり、２６ａは円筒部、２６ｂは底片、２６ｃ，２６ｄは脚片、２６ｅは延長部、２６ｆは開口を示す。
【００１３】
（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ断面図であり、磁極片２２を覆うインシュレータ２６の断面を示し、コ字形であることを示す。また、（ｃ）は、（ａ）のｃ−ｃ断面図であり、磁極片２２を覆うインシュレータ２５の断面を示し、同様にコ字形であることを示す。
（ｄ）は、ステータコア２１にインシュレータ２５，２６（一方の２５は不図示）及び筒状部材２７を取付けた組立状態を示す。
【００１４】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その４）である。
（ａ）において、インシュレータ２５，２６及び筒状部材２７を取付け済みにステータコア２１に矢印ａ１の如くコミュテータ２８を取付ける。
（ｂ）は、コミュテータ２８を取付け済みの平面を示す。
【００１５】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その５）である。
（ａ）において、コミュテータ２８を取付け済みにステータコア２１にコイル２９・・・を巻く。
（ｂ）ステータコア２１にコイル２９・・・を巻線済みの平面を示す。
【００１６】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その６）である。
（ａ）において、コイル２９・・・を巻線済みのステータコア２１にコイル２９・・・の端部２９ａ・・・をコミュテータ２８に配線する。
（ｂ）コミュテータ２８にコイル２９・・・の端部２９ａ・・・を配線済みのステータコア２１の平面を示す。
【００１７】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その７）である。
（ａ）において、コミュテータ２８にコイル２９・・・の端部２９ａ・・・を配線済みのステータコア２１に、コイル２９・・・の絶縁のためインシュレータ２５，２６（２５は不図示）の延長部２５ｅ・・・，２６ｅ・・・（一方の２５ｅ・・・は不図示）をコイル２９・・・側に矢印ａ１・・・の如く折曲げる。
（ｂ）延長部２５ｅ・・・，２６ｅ・・・（一方の２５ｅ・・・は不図示）を折曲げ済みのステータコア２１の平面を示す。
【００１８】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その８）である。
（ａ）において、延長部２５ｅ，２６ｅ（図３参照）を折曲げ済みのステータコア２１に矢印ａ１，ａ１の如くヨーク３１を押込み、ステータコア２１にヨーク３１を嵌合させる。
（ｂ）ステータコア２１にヨーク３１を嵌合済みのステータ２０の平面を示す。
なお、本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置は、図３に示す延長部２５ｅ，２６ｅの折曲げと、図８に示すヨーク３１の嵌合を同一工程で加工・組立する装置である。
【００１９】
図９は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その９）であり、ステータコア２１から矢印ａ１の如く中子１１を抜き、ステータ２０の組立を終了する。
なお、必要に応じてコイル２９・・・を樹脂で固めるようにしてもよい。
【００２０】
以上に述べたステータの組立時に使用する装置であって、本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置を説明する。
図１０は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の正面図である。
発電・電動機のステータ組立装置４０（以下、「ステータ組立装置４０」と略記する）は、Ｃ型フレーム４１の下部に設けた支持台４２と、Ｃ型フレーム４１の下部から立てたガイドポスト４３，４３と、これらのガイドポスト４３，４３に昇降可能に取付けた昇降テーブル４４と、この昇降テーブル４４に取付けた筒状の折曲げ治具４５と、昇降テーブル４４をＣ型フレーム４１の上方に付勢するスプリング４６，４６と、Ｃ型フレーム４１の上部に設けた押込み手段４７とからなる。
【００２１】
昇降テーブル４４は、テーブル本体５１と、このテーブル本体５１に取付けたガイド５２，５２と、テーブル本体５１に取付けることで折曲げ治具４５をセットするセット孔５３とからなる。
【００２２】
押込み手段４７は、図示せぬ油圧シリンダと、この油圧シリンダで駆動するガイドポスト５６、このガイドポスト５６を案内するガイド５７と、ガイドポスト５６の先端に取付けた工具取付け板５８と、この工具取付け板５８にボルト５９，５９を介して取付けたヨーク押圧工具６１と、このヨーク押圧工具６１に取付けた中子押圧ピン６２とからなる。
【００２３】
図１１は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の支持台の正面断面図である。
支持台４２は、ベース板７１と、ベース板７１に取付けた外台７２と、この外台７２に取付けた外アタッチメント７３と、外台７２に昇降可能に取付けた内台７４と、この内台７４に取付けた内アタッチメント７５と、内アタッチメント７５を押上げるスプリング７６と、このスプリング７６を受ける受け板７７とからなる。
７２ａは外台７２に形成した案内溝、７４ａは内台７４に取付けたピンであり、ピン７４ａを案内溝７２ａに嵌合させることで、内台７４を外台７２に対して回転することなく昇降できるようにしたものである。また、７５ａは中子１１の位置決め孔１３に嵌合させる位置決めピンである。
【００２４】
すなわち、支持台４２は、ステータコア２１に矢印ａ，ａの如くヨーク３１を嵌め込みした後に、矢印ｂの如く中子１１を押して内台７４を下降できるようにすることで、ステータコア２１にヨーク３１を嵌合させるとともにステータコア２１から中子１１を抜くことを可能にした台である。
【００２５】
図１２は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の折曲げ治具の斜視図である。
折曲げ治具４５は、筒状のハウジング８１と、このハウジング８１の上面に一体的に形成することでヨーク３１（図１０参照）を載置する載置台８２と、ハウジング８１の内側に取付けた複数の羽根８３とからなる。
ハウジング８１は、羽根８３・・・を取付けるために外周から貫通させた取付け孔８１ａ・・・を形成し、羽根８３・・・を位置決めする凹部８１ｂ・・・を内周に形成したものであり、８４・・・は羽根８３・・・をそれぞれ取付けるボルトを示す。
載置台８２は、ヨーク３１を位置決めする位置決めピン８２ａ・・・を形成し、昇降テーブル４４（図１０参照）に取付けるためのボルト孔８２ｂ・・・を形成したものである。
【００２６】
図１３（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置における折曲げ治具の羽根形状の説明図である。
（ａ）は、羽根８３の正面図であり、基部８６から螺旋形に曲げた折曲げ部８７を延ばし、この折曲げ部８７の根元にハウジング８１（図１２参照）に止めるためのめねじ８８を形成し、基部８６にハウジング８１に嵌合させる取付け部８９を形成したものである。
（ｂ）は、（ａ）のｂ矢視図であり、基部８６の平面形状を示す。
【００２７】
（ｅ）は、（ａ）のｅ−ｅ断面図であり、折曲げ部８７は折曲げ前のインシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅに対してθ１傾斜させたものである。
（ｄ）は、（ａ）のｄ−ｄ断面図であり、折曲げ部８７は折曲げ前のインシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅに対してθ２傾斜させたものであり、（ｄ）は（ｅ）に比べ傾斜を徐々に大きくしたものである（θ１＜θ２）。
（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図であり、折曲げ部８７は折曲げ前のインシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅに対してθ３（ほぼ直角に）傾斜させたものである。
【００２８】
すなわち、羽根８３は、（ｅ）において、放射状にせり出した延長部２５ｅ，２６ｅを矢印ｅ１の如くに曲げ、（ｄ）において、羽根８３を下降させるに連れて、矢印ｄ１の如く曲げを強くし、（ｃ）において、矢印ｃ１の如く取付け面にほぼ水平まで曲げることのできるようにした螺旋状の羽根であって、図７（ａ），（ｂ）に示すように、インシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅをコイル２９側に曲げる役割を果たすものである。
【００２９】
図１４は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の側面図である。
ステータ組立装置４０は、磁極片２２（図３参照）を所定のピッチで放射状に配列してステータコア２１を構成し、このステータコア２１にコイル２９・・・（図９参照）との絶縁をするためのインシュレータ２５，２６（図１３参照）を被せ、これらのインシュレータ２５，２６からコイル２９・・・とステータコア２１を囲むリング状のヨーク３１との絶縁をする延長部２５ｅ，２６ｅ（図１３参照）を径外方に延ばし、これらの延長部２５ｅ，２６ｅをステータコア２１に倣って折り曲げ、ステータコア２１にヨーク３１を嵌め込む発電・電動機のステータ組立装置において、ステータコア３１を支持する支持台４２と、この支持台４２に対して昇降可能に取付けた筒状のハウジング８１と、このハウジング８１がステータコア２１の外形に近づくにつれて延長部２５ｅ，２６ｅをステータコア２１の外形に倣って折り曲げるためにハウジング８１内に設けた延長部２５ｅ，２６ｅと同数の螺旋状の羽根８３・・・（図１２参照）と、ハウジング８１を下降させるとともにハウジング８１の上部に載置したヨーク３１をステータコア２１に押込む押込み手段とからステータ組立装置４０を構成し、インシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅをステータコア２１の外形に倣って折り曲げつつステータコア２１にヨーク３１を嵌め込むようにしたものであると言える。
【００３０】
すなわち、インシュレータ２５，２６（図１３参照）を介してコイル２９・・・（図９参照）を巻いたステータコア２１を支持台４２にセットし、押込み手段４７でハウジング８１を下降させ、ハウジング８１内に設けた螺旋状の羽根８３・・・でインシュレータの延長部を折曲げ、ハウジングの上部に載置したヨークを同時に押込み手段でステータコアに押込み、このステータコアにヨークを嵌合させようにしたものである。
【００３１】
インシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅ（図１３参照）をステータコア２１の外形に倣って折り曲げつつステータコア２１にリング状のヨーク３１を嵌め込む装置があれば、折曲げた延長部２５ｅ，２６ｅを、例えば接着剤等で止める必要はなく、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図る上で好都合である。
【００３２】
そこで、ステータコア２１を支持する支持台４２と、この支持台４２に対して昇降可能に取付けた筒状のハウジング８１と、このハウジング８１がステータコア２１の外形に近づくにつれて図３に示す延長部２５ｅ，２６ｅをステータコア２１の外形に倣って折り曲げるためにハウジング８１内に設けた延長部２５ｅ，２６ｅと同数の螺旋状の羽根８３・・・（図１２参照）と、ハウジング８１を下降させるとともにハウジング８１の上部に載置したヨーク３１をステータコア２１に押込む押込み手段４７とからステータ組立装置４０を構成したので、インシュレータ２５，２６の折曲げ及びヨーク３１の嵌め込みを同時に行なうことができ、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図ることができる。
この結果、ステータ２０（図９参照）の組立コストの低減を図ることができる。
【００３３】
以上に述べたステータ組立装置４０の作用を次に説明する。
図１５（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の作用説明図（その１）である。
（ａ）において、支持台４２にステータコア２１をセットし、折曲げ治具４５の載置台８２にヨーク３１をセットする。
（ｂ）において、押込み手段４７でヨーク押圧治具６１及び中子押圧ピン６２を矢印▲１▼の如く下降させ、ヨーク３１にヨーク押圧治具６１を当てる。
【００３４】
図１６（ａ），（ｂ）は本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の作用説明図（その２）である。
（ａ）において、ヨーク押圧治具６１でヨーク３１を押圧することで、昇降テーブル４４及び折曲げ治具４５を連れて矢印▲２▼の如く下降させる。
（ｂ）において、押込み手段４７でヨーク押圧治具６１及び中子押圧ピン６２を矢印▲３▼の如く下降させる。
ヨーク押圧治具６１でヨーク３１を押圧することで、図３及び図１３で説明したように、延長部２５ｅ，２６ｅを折曲げつつ、ステータコア２１にヨーク３１を押込み、嵌合させるとともに、中子押圧ピン６２で中子１１を押圧することで、ステータコア２１から中子を抜く。
【００３５】
尚、実施の形態で説明したステータ組立装置４０は、図３に示すインシュレータ２５，２６の延長部２５ｅ，２６ｅをステータコア２１の外形に倣って折り曲げつつステータコア２１にリング状のヨーク３１（図１１参照）を嵌め込み、且つステータコア２１から中子１１を抜く装置でもある。すなわち、同一工程で中子１１をも抜くことのできる装置とすることで、さらなるステータの組立性の向上を図ることができる。
しかし、本発明は、インシュレータの折曲げ、ヨークの嵌め込み及び中子の取外しの作業を同時に行なう装置に限定するものではなく、インシュレータの折曲げ及びヨークの嵌め込みを同時に行なうことのできる装置であればよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
インシュレータの延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げつつステータコアにリング状のヨークを嵌め込む装置があれば、折曲げた延長部を、例えば接着剤等で止める必要はなく、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図る上で好都合である。
そこで、本発明では、ステータコアを支持する支持台と、この支持台に対して昇降可能に取付けた筒状のハウジングと、このハウジングがステータコアの外形に近づくにつれて延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げるためにハウジング内に設けた延長部と同数の螺旋状の羽根と、ハウジングを下降させるとともにハウジングの上部に載置したヨークをステータコアに押込む押込み手段とからステータ組立装置を構成したので、インシュレータの折曲げ及びヨークの嵌め込みを同時に行なうことができ、組立作業の作業性の向上及び組立時間の短縮を図ることができる。
この結果、ステータの組立コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その１）
【図２】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その２）
【図３】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その３）
【図４】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その４）
【図５】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その５）
【図６】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その６）
【図７】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その７）
【図８】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その８）
【図９】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置で組立るステータの説明図（その９）
【図１０】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の正面図
【図１１】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の支持台
【図１２】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の折曲げ治具
【図１３】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置における折曲げ治具の羽根形状の説明図
【図１４】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の側面図
【図１５】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の作用説明図（その１）
【図１６】本発明に係る発電・電動機のステータ組立装置の作用説明図（その２）
【符号の説明】
２０…ステータ、２１…ステータコア、２２…磁極片、２５，２６…インシレータ、２５ｅ，２６ｅ…延長部、２９…コイル、４０…ステータ組立装置、４２…支持台、４７…押込み手段、８１…ハウジング、８３…羽根。
Claims (1)
- 磁極片を所定のピッチで放射状に配列してステータコアを構成し、このステータコアにコイルとの絶縁をするためのインシュレータを被せ、このインシュレータから前記コイルとステータコアを囲むリング状のヨークとの絶縁をする延長部を径外方に延ばし、この延長部を前記ステータコアに倣って折り曲げ、前記ステータコアに前記ヨークを嵌め込む発電・電動機のステータ組立装置において、
前記ステータコアを支持する支持台と、この支持台に対して昇降可能に取付けた筒状のハウジングと、このハウジングがステータコアの外形に近づくにつれて前記延長部をステータコアの外形に倣って折り曲げるために前記ハウジング内に設けた前記延長部と同数の螺旋状の羽根と、前記ハウジングを下降させるとともに前記ハウジングの上部に載置した前記ヨークをステータコアに押込む押込み手段とからなり、
前記インシュレータの延長部を前記ステータコアの外形に倣って折り曲げつつ前記ステータコアに前記ヨークを嵌め込むようにしたことを特徴とする発電・電動機のステータ組立装置。
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