JP4926456B2 - ステータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機に備えられるステータの製造方法に関するものである。

従来、回転電機は、ロータ、及び、該ロータと径方向に対向するステータを備えている。そして、ステータは、例えば、円筒状の環状部と該環状部から径方向に沿って延びるティースとを有するコアを備えて構成されている。ティースの先端には、周方向両側に向かって突出形成された突出部が設けられており、突出部を含むティースの先端面がロータと径方向に対向する。このようなコアには、ティース毎に分割された形状の分割コアを環状に配列して構成したものが提案されている。このコアを有するステータを製造する際には、複数の分割コアを円環状に整形する前に各ティースに巻線を巻回すると、隣り合うティースが邪魔になることなく巻線を巻回することができるため、巻線の占積率を向上させることができる。

ところで、複数の分割コアを円環状に整形して形成されるコアは、分割コア毎に寸法誤差を有することから、ティース毎に分割されていない一体型のコアに比べて、コアの内径や外径の真円度を高精度とすることが難しい。そして、回転電機においては、コアにおけるロータと対向する対向面（コアの内周面若しくは外周面）の真円度が高精度に保たれないと、回転電機におけるコギングトルクが増大され、回転電機における振動・騒音が増大される虞がある。例えば、自動車に搭載される電動パワーステアリング装置に用いられるモータにて振動・騒音が増大されると、ステアリングホイールを介して運転者に振動が伝達されてしまったり、車両室内の騒音が増大されてしまったりすることがある。

そのため、例えば、特許文献１では、組み立てられたコアにおけるティースの先端を、基準寸法となる外径を有する心金の外周面に相対的に押し付けることにより、コアの内径を心金の加工精度に応じた真円度に向上させている。尚、「基準寸法」とは、誤差を含まないコアの寸法を意味する。
特開２００２−１９９６６６号公報

ところで、例えばインナロータ型の回転電機において、組立て前の分割コアは、通常、当該分割コアを組み立てて形成されるコアの内径が基準寸法と等しい長さなるように、ティースの先端の円弧形状が、基準寸法と等しい長さの直径を有する円に合わせて形成される。そして、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、組み立てられたコア５１においては、各分割コア５２の寸法誤差により、突出部５２ｃが、基準寸法Ｄ２と等しい長さの直径を有する円Ｃ２よりも径方向内側に突出したり、円Ｃ２よりも径方向外側となる位置に配置されたりする。尚、図７（ａ）及び図７（ｂ）においては、突出部５２ｃのうち、円Ｃ２よりも径方向内側に突出した部位を有する突出部５２ｃを第１突出部５３ａとし、円Ｃ２よりも径方向外側となる位置に配置された突出部５２ｃを第２突出部５３ｂとしている。この状態のコア５１に対して特許文献１に記載の方法を用いた場合、図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すように、第１突出部５３ａは、心金から加えられる押圧力により矯正されて心金に応じた形状となる。しかしながら、第２突出部５３ｂには、心金が当接されないため、第２突出部５３ｂを心金に応じた形状とすることが困難となる。従って、特許文献１に記載の方法では、部分的に、ティース５２ｂの先端を、基準寸法Ｄ２と等しい長さの直径を有する円Ｃ２に沿った形状とすることができない場合がある。このように、特許文献１の方法では、コアの内径、即ちコアの対向面の直径を周方向に一定とすることができない場合があるという問題があった。そして、アウタロータ型の回転電機に備えられるステータコアの外径を矯正する場合についても、同様のことが言える。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の分割コアを環状に配列してなるコアにおけるロータと対向する対向面の直径を、周方向に一定とすることができるステータの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ティースと、該ティースの先端から周方向に突出形成された突出部とを備えた複数の分割コアを、前記ティースが放射状となるように周方向に配列してなるコアを備え、前記突出部を含む前記ティースの先端面によってロータと径方向に対向する対向面が構成されるステータの製造方法であって、前記分割コアを周方向に配列した際に、前記突出部が、前記対向面の直径の基準寸法と等しい長さの直径を有する円よりも、前記ロータが配置される側に突出した部位を有するように、前記分割コアを形成する分割コア形成工程と、前記ティースが放射状となるように複数の前記分割コアを周方向に配列し、環状に整形してコアを形成する整形工程と、矯正工具によって前記突出部を前記ティースの基端側へ押圧し、前記対向面を前記円に沿った形状とする矯正工程と、を備え、前記整形工程では、複数の前記分割コアは、前記ティースの先端が径方向内側を向くように整形され、前記矯正工程では、前記基準寸法と等しい長さの外径を有する前記矯正工具を前記コアの径方向内側に挿入し、前記コアと前記矯正工具とを周方向に相対回転させ、前記矯正工具によって前記突出部を径方向外側へ押圧することをその要旨としている。
請求項２に記載の発明は、ティースと、該ティースの先端から周方向に突出形成された突出部とを備えた複数の分割コアを、前記ティースが放射状となるように周方向に配列してなるコアを備え、前記突出部を含む前記ティースの先端面によってロータと径方向に対向する対向面が構成されるステータの製造方法であって、前記分割コアを周方向に配列した際に、前記突出部が、前記対向面の直径の基準寸法と等しい長さの直径を有する円よりも、前記ロータが配置される側に突出した部位を有するように、前記分割コアを形成する分割コア形成工程と、前記ティースが放射状となるように複数の前記分割コアを周方向に配列し、環状に整形してコアを形成する整形工程と、矯正工具によって前記突出部を前記ティースの基端側へ押圧し、前記対向面を前記円に沿った形状とする矯正工程と、を備え、前記整形工程では、複数の前記分割コアは、前記ティースの先端が径方向外側を向くように整形され、前記矯正工程では、前記基準寸法と等しい長さの内径を有する前記矯正工具に、前記コアを挿入し、前記コアと前記矯正工具とを周方向に相対回転させ、前記矯正工具によって前記突出部を径方向内側へ押圧することをその要旨としている。

請求項１及び請求項２に記載の発明の構成によれば、分割コア形成工程で形成された分割コアの突出部は、対向面の直径の基準寸法と等しい長さの直径を有する基準円よりも、ロータが配置される側に突出した部位を有している。従って、整形工程にて整形されたコアのティースにおける全ての突出部は、基準円よりも、ロータが配置される側に突出した部位を有することになる。よって、矯正工程においては、矯正工具によって、全ての突出部をティースの基端側に押圧することができるため、従来のように部分的に矯正されない突出部ができてしまうことを防止することができる。その結果、全ての突出部を矯正工具によってティースの基端側へ押圧して、ティースの先端面を基準円に沿った形状とすることができるため、ロータと対向する対向面の直径を、周方向に一定とすることが可能となる。

尚、本発明において、「対向面」とは、ロータと径方向に対向する複数のティースの先端面によって構成される円筒状（周方向に部分的に途切れているものを含む）の面を意味する。従って、インナロータ型の回転電機に備えられるステータにおいては、「対向面」はコアの内周面であると共に、「対向面の直径」はコアの内径である。一方、アウタロータ型の回転電機に備えられるステータにおいては、「対向面」はコアの外周面であると共に、「対向面の直径」はコアの外径である。

また、請求項１に記載の発明の構成によれば、基準円よりもロータが配置される側に突出した部位を有する突出部、即ち基準円よりも径方向内側に突出した部位を有する突出部を、基準寸法と等しい長さの外径を有する矯正工具によって径方向外側に押圧することにより、インナロータ型の回転電機に備えられるステータのコアの内径を、基準寸法と等しい長さとすることができる。また、矯正工程では、コアと矯正工具とが相対回転されるため、コアの内径を、より精度良く周方向に一定とすることができる。その結果、コア内径の真円度をより向上させることができる。

また、請求項２に記載の発明の構成によれば、基準円よりもロータが配置される側に突出した部位を有する突出部、即ち基準円よりも径方向外側に突出した部位を有する突出部を、基準寸法と等しい長さの内径を有する矯正工具によって径方向内側に押圧することにより、アウタロータ型の回転電機に備えられるステータのコアの外径を、基準寸法と等しい長さとすることができる。また、矯正工程では、コアと矯正工具とが相対回転されるため、コアの外径を、より精度良く周方向に一定とすることができる。その結果、コア外径の真円度をより向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のステータの製造方法において、前記矯正工程では、前記矯正工具は、前記コアの軸方向に沿って前記コアに対して相対移動されることをその要旨としている。

同構成によれば、矯正工具がコアの軸方向に沿って該コアに対して相対移動されるため、コアにおける軸方向の何れの部位においても、コアの内径を周方向に一定とすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のステータの製造方法において、前記矯正工具は、前記コアの軸方向に沿って延びる円柱状をなし周方向に間隔を空けて配置された複数のローラを備えていると共に、複数の前記ローラは、その中心軸線を回転軸として回転可能に保持されており、前記矯正工程では、前記ローラが前記突出部を前記ティースの基端側へ押圧することをその要旨としている。

同構成によれば、ローラは、該ローラの中心軸線を回転軸として回転可能であることから、ティースの先端面と矯正工具との間の摺動抵抗が低減される。従って、コアと矯正工具とが周方向に相対回転されながら、コアと矯正工具とが軸方向に相対的に移動されることにより、コアに対する矯正工具の軸方向に沿った相対的な移動が容易となる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のステータの製造方法において、前記ローラ１個あたりの軸方向の長さは、前記コアの軸方向の長さよりも短いことをその要旨としている。
同構成によれば、ローラは、その軸方向の長さがコアの軸方向の長さよりも短いことから、その軸方向の長さがコアの軸方向の長さ以上である場合よりも、コアとの接触面積が小さくなる。従って、ローラの軸方向の長さがコアの軸方向の長さ以上である場合に比べて、コアと矯正工具とを相対回転させる際の回転トルクが小さくてすむため、コアと矯正工具とをより容易に相対回転させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載のステータの製造方法において、前記整形工程にて形成されたコアは、周方向に隣り合う前記突出部間に間隙を有しており、前記矯正工具が備える前記ローラの総数は、前記コアに備えられる前記ティースの数の約数と一致しない数に設定されていることをその要旨としている。

同構成によれば、周方向に隣り合う突出部間にローラが落ち込むことが抑制され、一部分の突出部のみが偏って変形されることが抑制される。
請求項７に記載の発明は、ティースと、該ティースの先端から周方向両側に突出形成された突出部とを備えた複数の分割コアを、前記ティースが放射状となるように周方向に配列してなるコアを備え、前記突出部を含む前記ティースの先端面によってロータと径方向に対向する対向面が構成されるステータの製造方法であって、前記分割コアを周方向に配列した際に、各分割コアにおける前記周方向両側の前記突出部のそれぞれが、前記対向面の直径の基準寸法と等しい長さの直径を有する基準円よりも、前記ロータが配置される側に突出した部位を有するように、前記分割コアを形成する分割コア形成工程と、前記ティースが放射状となるように複数の前記分割コアを周方向に配列し、環状に整形してコアを形成する整形工程と、矯正工具によって前記突出部を前記ティースの基端側へ押圧し、前記対向面を前記円に沿った形状とする矯正工程と、を備えたことをその要旨としている。
同構成によれば、分割コア形成工程で形成された分割コアの突出部は、対向面の直径の基準寸法と等しい長さの直径を有する基準円よりも、ロータが配置される側に突出した部位を有している。従って、整形工程にて整形されたコアのティースにおける全ての突出部は、基準円よりも、ロータが配置される側に突出した部位を有することになる。よって、矯正工程においては、矯正工具によって、全ての突出部をティースの基端側に押圧することができるため、従来のように部分的に矯正されない突出部ができてしまうことを防止することができる。その結果、全ての突出部を矯正工具によってティースの基端側へ押圧して、ティースの先端面を基準円に沿った形状とすることができるため、ロータと対向する対向面の直径を、周方向に一定とすることが可能となる。
尚、本発明において、「対向面」とは、ロータと径方向に対向する複数のティースの先端面によって構成される円筒状（周方向に部分的に途切れているものを含む）の面を意味する。従って、インナロータ型の回転電機に備えられるステータにおいては、「対向面」はコアの内周面であると共に、「対向面の直径」はコアの内径である。一方、アウタロータ型の回転電機に備えられるステータにおいては、「対向面」はコアの外周面であると共に、「対向面の直径」はコアの外径である。

本発明によれば、複数の分割コアを環状に配列してなるコアにおけるロータと対向する対向面の直径を、周方向に一定とすることができるステータの製造方法を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に、本実施形態のブラシレスモータを示す。図１に示すように、ブラシレスモータを構成する有底円筒状のケース１の内周面には、略円筒状のステータ２が圧入固定されている。そして、ステータ２の内側には、ロータ３（図１においては一点鎖線にて図示している）が配置されている。ロータ３は、周方向に並設された複数のマグネット（図示略）を備えており、該マグネットがステータ２と対向するようにしてステータ２の内側に配置されている。

ステータ２を構成するコアとしてのステータコア４は、軸方向から見た形状が略Ｔ字状をなす１２個の分割コア５を周方向に配列してなると共に、前記ケース１の内周面に圧入固定されている。

図１及び図２（ａ）に示すように、各分割コア５（図２（ａ）では１個のみ図示）は、ステータコア４の軸方向から見た形状が円弧状をなす分割環状部５ａと、ステータコア４の軸方向から見て前記分割環状部５ａの周方向の中央から該分割環状部５ａに対して略直角をなすように延びるティース５ｂとが一体に形成されて構成されている。また、ティース５ｂの先端には、周方向両側に突出形成された突出部５ｃが一体に設けられている。そして、各分割コア５は、略Ｔ字状をなす第１積層部材１１と、該第１積層部材１１と対称形状をなす第２積層部材１２との２種類の積層部材が交互に積層されて形成されている。

図２（ｂ）に示すように、板状の第１積層部材１１は、積層されて分割環状部５ａとなる円弧状の積層分割環状部１１ａと、該積層分割環状部１１ａに対して略直角をなすように延びる略長方形状の第１積層ティース部１１ｂと、該第１積層ティース部１１ｂの先端部から周方向両側に突出した略三角形状の積層突出部１１ｃとが一体に形成されてなる。

積層分割環状部１１ａの周方向の一端（図２（ｂ）における左側の端部）には、周方向に円弧状に突設されてなる円弧凸部１１ｄが形成されていると共に、周方向の他端（図２（ｂ）における右側の端部）には、周方向に略円弧状に凹設されてなる円弧凹部１１ｅが形成されている。そして、隣り合う第１積層部材１１においては、一方の第１積層部材１１の円弧凹部１１ｅ内へ、他方の第１積層部材１１の円弧凸部１１ｄを径方向外側から挿入可能となっている。また、積層分割環状部１１ａにおいて、円弧凸部１１ｄ及び円弧凹部１１ｅが設けられる部位よりも径方向内側の部分には、隣り合う分割コア５の回動の終端位置で当接する周方向当接面１１ｆがそれぞれ形成されている。周方向当接面１１ｆは、分割環状部５ａを組み立てて構成される円筒状の環状部４ａ（図１参照）の径方向に延びる直線に沿った平面状をなしている。

上記のように構成された第１積層部材１１においては、円弧凸部１１ｄが隣り合う第１積層部材１１の円弧凹部１１ｅに嵌り、円弧凸部１１ｄ及び円弧凹部１１ｅによって第１積層部材１１同士の回動が案内される。そして、分割コア５の回動の終端位置で、隣り合う第１積層部材１１の周方向当接面１１ｆ同士が当接する。

図２（ｃ）に示すように、前記第２積層部材１２は、前記第１積層部材１１と線対称となっている。板状の第２積層部材１２は、積層されて分割環状部５ａとなる円弧状の積層分割環状部１２ａと、該積層分割環状部１２ａに対して略直角をなすように延びる略長方形状の第２積層ティース部１２ｂと、該第２積層ティース部１２ｂの先端部から周方向両側に突出した略三角形状の積層突出部１２ｃとが一体に形成されてなる。

積層分割環状部１２ａの周方向の他端（図２（ｃ）において右側の端部）には、周方向に円弧状に突設されてなる円弧凸部１２ｄが形成されていると共に、周方向の一端（図２（ｃ）において左側の端部）には、周方向に略円弧状に凹設されてなる円弧凹部１２ｅが形成されている。そして、隣り合う第２積層部材１２においては、一方の第２積層部材１２の円弧凹部１２ｅ内へ、他方の第２積層部材１２の円弧凸部１２ｄを径方向外側から挿入可能となっている。また、積層分割環状部１２ａにおいて、円弧凸部１２ｄ及び円弧凹部１２ｅが設けられる部位よりも径方向内側の部分には、隣り合う分割コア５の回動の終端位置で当接する周方向当接面１２ｆがそれぞれ形成されている。周方向当接面１２ｆは、分割環状部５ａを組み立てて構成される円筒状の環状部４ａ（図１参照）の径方向に延びる直線に沿った平面状をなしている。

上記のように構成された第２積層部材１２においては、円弧凸部１２ｄが隣り合う第２積層部材１２同士の円弧凹部１２ｅに嵌り、円弧凸部１２ｄ及び円弧凹部１２ｅによって第２積層部材１２同士の回動が案内される。そして、分割コア５の回動の終端位置で、隣り合う第２積層部材１２の周方向当接面１２ｆ同士が当接する。

図２（ａ）に示すように、前記各分割コア５は、上記の第１積層部材１１と第２積層部材１２とが板厚方向に交互に積層されてかしめられることにより形成されている。そして、積層された積層分割環状部１１ａ，１２ａにより分割環状部５ａが形成されると共に、積層された第１及び第２積層ティース部１１ｂ，１２ｂによりティース５ｂが形成され、更に、積層された積層突出部１１ｃ，１２ｃにより、突出部５ｃが形成される。尚、突出部５ｃを含むティース５ｂの先端面５ｄは、第１及び第２積層部材１１，１２の積層方向から見ると、円弧状をなしている。

図１に示すように、前記ステータコア４においては、１２個の分割コア５は、ティース５ｂの先端が径方向内側を向くように且つティース５ｂが放射状となるように周方向に配列されていると共に、周方向に配列された分割環状部５ａによって円筒状の環状部４ａが形成されている。そして、周方向に隣り合うティース５ｂによって１２個のスロット１３が形成されていると共に、周方向に隣り合う突出部５ｃ間には、間隙が設けられている。このステータコア４には、該ステータコア４の外周面及び内周面以外の部分を覆うインシュレータ１４が、ステータコア４の軸方向の両側から装着されている。そして、各ティース５ｂには、インシュレータ１４の上から、スロット１３内を通るように巻線１５が巻回されている。この巻線１５には、電源装置（図示略）から電源が供給される。

次に、ステータコア４を製造する際に使用されるコア矯正装置について説明する。
図３及び図４に、本実施形態のコア矯正装置２１を示す。図３及び図４に示すように、コア矯正装置２１は、回転台２２と、矯正工具２３と、回転台２２を駆動する回転台駆動装置２４と、矯正工具２３を駆動する矯正工具駆動装置２５と、コア矯正装置２１の制御を行う制御装置２６とを備えて構成されている。

前記回転台２２は、円柱状をなすと共に、該回転台２２には、図３における右側の端面に開口部を有する固定凹部２２ａが形成されている。固定凹部２２ａは、軸方向から見た形状が円形状をなしており、その内径は、ケース１の外径と略等しく形成されている。また、固定凹部２２ａの底面は、ケース１の底部に応じた形状をなしている。尚、この回転台２２は、図示しない支持機構により、周方向に回転可能に支持されている。

前記矯正工具２３は、円柱状のスライド軸３１と、該スライド軸３１の外周に配置された円筒状のローラ支持部３２と、該ローラ支持部３２にて回転可能に支持された１１本の円柱状のローラ３３とを備えて構成されている。

前記スライド軸３１は、前記ステータコア４の内径より小さい外径を有している。そして、スライド軸３１は、図３における左側の端面と前記固定凹部２２ａの底面とが対向するように、且つ、前記回転台２２の回転軸線、即ち固定凹部２２ａの中心軸線と、該スライド軸３１の中心軸線とが一致するように配置されている。このスライド軸３１は、図示しない支持機構によって、軸方向に沿ってスライド移動可能に支持されている。

前記ローラ支持部３２は、スライド軸３１の外径と等しい内径を有すると共に、前記ステータコア４の内径より小さい外径を有している。そして、ローラ支持部３２は、その回転台２２側の端面がスライド軸３１の回転台２２側の端面と同一面内に配置されるようにして、前記スライド軸３１に対して一体移動可能に固定されている。このローラ支持部３２には、該ローラ支持部３２の軸方向の中央部よりも回転台２２側となる位置に、１１個のローラ支持凹部３２ａが形成されている。１１個のローラ支持部３２は、それぞれ軸方向に沿って延びると共に、周方向に等角度間隔となる位置に形成されている。各ローラ支持凹部３２ａは、その軸方向の長さがステータコア４の軸方向の長さよりも短いと共に、軸方向から見ると中心角が１８０°よりも大きい円弧状をなしている。このローラ支持凹部３２ａに、１１本の前記ローラ３３がそれぞれ収容されている。

各ローラ３３は、軸方向から見ると、ローラ支持凹部３２ａの内周面の曲率半径と略等しい半径を有していると共に、その軸方向の長さは、ローラ支持部３２の軸方向の長さと等しく形成されている。そして、ローラ３３は、ローラ支持凹部３２ａ内に収容された状態では、その中心軸線とスライド軸３１の中心軸線とが平行となっていると共に、ローラ支持凹部３２ａによってその中心軸線を回転軸として周方向に回転可能に保持されている。尚、前記ローラ支持凹部３２ａは、軸方向から見た形状が、中心角が１８０°よりも大きい円弧状をなしていることから、このローラ支持凹部３２ａに収容されたローラ３３は、ローラ支持凹部３２ａからの脱落が防止されている。また、ローラ３３を含む矯正工具２３の外径Ｄ１は、ステータコア４の内径の基準寸法Ｄｓ（図６（ｂ）参照）と等しくなるように形成されている。因みに、「ステータコアの内径の基準寸法」とは、完成したステータ２において、寸法誤差のない状態のステータコア４の内径の寸法を意味する。

前記回転台駆動装置２４は、モータ等を備えて構成され、前記回転台２２を周方向に回転させる。また、前記矯正工具駆動装置２５は、モータ等を備えて構成され、前記スライド軸３１の軸方向に沿って該スライド軸３１をスライド移動させることにより、矯正工具２３を図４における左右方向に移動させる。回転台駆動装置２４及び矯正工具駆動装置２５を構成するモータ等は、前記制御装置２６によってその駆動が制御される。

次に、コア矯正装置２１を用いたステータ２の製造方法を説明する。
まず、第１積層部材１１及び第２積層部材１２を打ち抜き形成し、これら第１積層部材１１及び第２積層部材１２を積層して分割コア５を形成する分割コア形成工程が行われる。分割コア形成工程においては、まず、金属板をプレス機（図示略）にて打ち抜いて第１積層部材１１及び第２積層部材１２を形成する。この時、第１積層部材１１は、図５（ａ）に示すように、板厚方向から見て、積層突出部１１ｃを含む第１積層ティース部１１ｂの先端面１１ｇが、ステータコア４の内径の基準寸法Ｄｓを２で割った値（内径の半径）よりも小さい曲率半径Ｒ１の円弧状をなすように打ち抜かれる。同様に、第２積層部材１２は、図５（ｂ）に示すように、板厚方向から見て、積層突出部１２ｃを含む第２積層ティース部１２ｂの先端面１２ｇが、ステータコア４の内径の基準寸法Ｄｓを２で割った値（内径の半径）よりも小さい曲率半径Ｒ２の円弧状をなすように打ち抜かれる。尚、本実施形態では、第１積層ティース部１１ｂの先端面１１ｇの曲率半径Ｒ１と、第２積層ティース部１２ｂの先端面１２ｇの曲率半径Ｒ２とは、同じ値である。

更に、第１積層部材１１は、積層分割環状部１１ａが円環状となるように１２枚の当該第１積層部材１１が周方向に配置された場合に、第１積層ティース部１１ｂの先端面１１ｇにおける周方向の中央部が、ステータコア４の内径の基準寸法Ｄｓと同じ長さの直径を有する円Ｃ１（図５（ａ）中破線にて図示）上に配置されるように打ち抜かれる。同様に、第２積層部材１２は、積層分割環状部１２ａが円環状となるように１２枚の当該第２積層部材１２が周方向に配置された場合に、第２積層ティース部１２ｂの先端面１２ｇにおける周方向の中央部が、円Ｃ１上に配置されるように打ち抜かれる。

そして、図５（ａ）に示すように、上記のように打ち抜き形成された１２枚の第１積層部材１１が、積層分割環状部１１ａが円環状となるように周方向に配置された場合、各積層突出部１１ｃは、円Ｃ１よりも径方向内側に突出する部位を有する。同様に、図５（ｂ）に示すように、上記のように打ち抜き形成された１２枚の第２積層部材１２が、積層分割環状部１２ａが円環状となるように配置された場合、各積層突出部１２ｃは、円Ｃ１よりも径方向内側に突出する部位を有する。これらの積層突出部１１ｃ，１２ｃにおける円Ｃ１の径方向内側への突出量は、例えば、エアギャップＧ（図１参照）におけるケース１の径方向の幅内に収まる程度の量である。

上記のように打ち抜き形成された第１積層部材１１及び第２積層部材１２は、板厚方向に交互に積層される。そして、積層された第１積層部材１１及び第２積層部材１２を軸方向にかしめて一体化させることにより、分割コア５が形成される。

次に、１２個の分割コア５を組み立てる配列工程が行われる。この配列工程において、１２個の分割コア５は、各分割コア５における第１積層部材１１及び第２積層部材１２の円弧凸部１１ｄ，１２ｄが、隣の分割コア５における第１積層部材１１及び第２積層部材１２の円弧凹部１１ｅ，１２ｅにそれぞれ嵌め込まれる。これにより、１２個の分割コア５が回動可能に接続される。連結された１２個の分割コア５には、前記第１積層部材１１及び前記第２積層部材１２の積層方向の両側からインシュレータ１４が装着される。

次に、インシュレータ１４の上から各ティース５ｂに巻線１５が巻回される巻線工程が行われる。この巻線工程では、ステータコア４を構成する１２個の分割コア５は、ティース５ｂが平行となるように、且つ分割環状部５ａが略直線状となるように配置される。この状態で、各ティース５ｂに巻線１５が巻回される。

次に、巻線１５が巻回された１２個の分割コア５を整形する整形工程が行われる。巻線１５が巻回された分割コア５は、ティース５ｂの先端が環状部４ａの径方向内側を向くように丸められ、１２個のティース５ｂが放射状となるように、且つ１２個の分割環状部５ａにて円筒状の環状部４ａが形成されるように整形される。そして、整形された１２個の分割コア５は、溶接等により一体化される。そして、１２個の分割コア５よりなるステータコア４は、ケース１内に圧入固定される。尚、ステータコア４がケース１内に圧入固定された状態では、該ケース１によって、隣り合う分割コア５同士が周方向に離間されることが防止されている。

次に、前記コア矯正装置２１を用いて各ティース５ｂの先端形状を矯正する矯正工程が行われる。
ここで、分割コア５を構成する第１積層部材１１及び第２積層部材１２は、それぞれ、第１積層ティース部１１ｂ及び第２積層ティース部１２ｂの先端面１１ｇ，１２ｇが、板厚方向から見て、ステータコア４の内径の基準寸法Ｄｓを２で割った値よりも小さい曲率半径Ｒ１，Ｒ２の円弧状をなすように形成されている。更に、第１及び第２積層部材１１，１２は、積層分割環状部１１ａ，１２ａが円環状となるように各１２枚の第１及び第２積層部材１１，１２がそれぞれ周方向に配置された場合に、先端面１１ｇ，１２ｇにおける周方向の中央部が、基準寸法Ｄｓと同じ長さの直径を有する円Ｃ１上に配置されるように形成されている。従って、このような第１積層部材１１及び第２積層部材１２から構成されたステータコア４においては、図６（ａ）に示すように、全ての突出部５ｃは、円Ｃ１よりも径方向内側に突出した部位を有することになる。そして、矯正工程では、円Ｃ１よりも径方向内側に突出した部位を有する突出部５ｃを矯正する。

矯正工程では、図３に示すように、まず、ステータコア４が圧入固定されたケース１が、その底部が固定凹部２２ａの底面に当接するまで固定凹部２２ａ内に挿入されて固定される。この時、ステータコア４は、上記したように、円Ｃ１よりも径方向内側に突出した部位を有する突出部５ｃを備えている。そして、固定凹部２２ａ内に挿入されたケース１は、回転台２２に対して周方向に回転不能、且つ軸方向に移動不能とされる。尚、この時、矯正工具２３は、該矯正工具２３の回転台２２側の端面と回転台２２の矯正工具２３側の端面との間に、ケース１の軸方向の長さ以上の距離が確保される位置に配置されている。また、図３及び図４においては、インシュレータ１４及び巻線１５を省略して図示している。

次いで、制御装置２６が、回転台駆動装置２４に回転台２２を回転させる。回転台２２が回転すると、ケース１は、回転台２２と共に周方向に回転する。そして、制御装置２６は、矯正工具駆動装置２５に矯正工具２３をスライド軸３１の軸方向に沿って回転台２２に向かってスライド移動させる。

矯正工具２３がスライド移動されてステータコア４の内部に挿入されると、ローラ３３の外周面が突出部５ｃを含むティース５ｂの先端面５ｄに接触する。この時、ステータコア４はケース１と共に回転していることから、各ローラ３３は、ティース５ｂの先端面５ｄとの間の摩擦力により該ローラ３３の中心軸線を回転軸として周方向に回転する。また、ステータコア４がケース１と共に回転していることから、各ティース５ｂの先端面５ｄに順次ローラ３３が接触される。そして、ローラ３３を含む矯正工具２３の外径Ｄ１の長さは、ステータコア４の内径の基準寸法Ｄｓと等しいことから、各ティース５ｂの先端に形成された各突出部５ｃにおいて、基準寸法Ｄｓと同じ長さの直径を有する円Ｃ１よりも径方向内側に突出した部位は、ローラ３３によって、径方向外側に押圧される。この時、突出部５ｃの径方向外側には、空間であるスロット１３が存在していることから、突出部５ｃは、ローラ３３から加えられる荷重によって変形し易い。一方、ティース５ｂの周方向の中央部は円Ｃ１上にあること、更に、ティース５ｂの径方向外側には、分割環状部５ａ及びケース１が存在することから、ティース５ｂの周方向の中央部はローラ３３から加えられる荷重によって変形し難い。従って、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ローラ３３がティース５ｂの先端面５ｄに接触しながら回転して周方向に移動すると、ローラ３３によって径方向外側に向かって押圧された突出部５ｃが塑性変形する。これにより、各ティース５ｂの先端面５ｄは、軸方向から見た該先端面５ｄの曲率半径が、前記曲率半径Ｒ１，Ｒ２と同じ値である曲率半径Ｒ３から、ステータコア４の内径の基準寸法Ｄｓを２で割った値と等しい値である曲率半径Ｒ４となるように変形される。

そして、回転する回転台２２に対して、矯正工具２３が回転台２２に近づくように徐々にスライド移動されると、突出部５ｃを含むティース５ｂの先端面５ｄにおいてローラ３３が接触した部位が、順次、曲率半径Ｒ４の円弧状に変形されていく。そして、１１個のローラ３３における回転台２２側の端面がステータコア４におけるケース１の底部側の端面を越えるまで、矯正工具２３が回転台２２側に移動されると、各ティース５ｂの先端面５ｄ全体が、矯正工具２３によって、軸方向から見て曲率半径Ｒ４の円弧状に変形される。これにより、ステータ２が完成する。

次いで、制御装置２６は、回転台２２を回転させた状態のまま、矯正工具駆動装置２５に矯正工具２３をスライド軸３１の中心軸線に沿って回転台２２から遠ざかるようにスライド移動させる。そして、制御装置２６は、矯正工具２３の回転台２２側の端面と回転台２２の矯正工具２３側の端面との間に、ケース１の軸方向の長さ以上の距離が確保される位置に該矯正工具２３が配置されると、回転台駆動装置２４に矯正工具２３のスライド移動を停止させる。更に、制御装置２６は、回転台駆動装置２４に回転台２２を停止させる。そして、完成したステータ２が圧入固定されたケース１が回転台２２から取り外される。

上記したように、本実施形態によれば、以下の作用・効果を有する。
（１）分割コア形成工程にて形成された分割コア５の突出部５ｃは、ステータコア４の内径の基準寸法Ｄｓと等しい長さの直径を有する円Ｃ１よりも、ロータ３が配置される側、即ち径方向内側に突出した部位を有している。従って、整形工程にて整形されたステータコア４のティース５ｂにおける全ての突出部５ｃは、円Ｃ１よりも径方向内側に突出した部位を有することになる。よって、矯正工程においては、矯正工具２３によって、全ての突出部５ｃを径方向外側に押圧することができるため、従来のように矯正されない突出部ができてしまうことを防止することができる。その結果、全て突出部５ｃを矯正工具２３によって径方向外側へ押圧して、ティース５ｂの先端面５ｄを円Ｃ１に沿った形状とすることができるため、ロータ３と対向するステータコア４の内周面の直径、即ちステータコア４の内径を、周方向に一定とすることができる。

（２）矯正工程では、矯正工具２３に対してステータコア４が回転されるため、ステータコア４の内径を、より精度良く周方向に一定とすることができる。その結果、ステータコア４の内径の真円度をより向上させることができる。

（３）矯正工程において、矯正工具２３は、ステータコア４の軸方向に沿って該ステータコア４に対してスライド移動されるため、ステータコア４の軸方向の何れの部位においても、ステータコア４の内径を周方向に一定とすることができる。

（４）ローラ３３は、該ローラ３３の中心軸線を回転軸として回転可能であることから、ティース５ｂの先端面５ｄと該先端面５ｄに接触するローラ３３との間の摺動抵抗が低減される。従って、矯正工具２３に対してステータコア４が周方向に回転されながら、ステータコア４に対する矯正工具２３の挿脱が行われると、ローラ３３が回転されない場合に比べて矯正工具２３のステータコア４に対する挿脱をより容易に行うことができる。

（５）ローラ３３は、その軸方向の長さがステータコア４の軸方向の長さよりも短いことから、その軸方向の長さがステータコア４の軸方向の長さ以上である場合よりも、ステータコア４との接触面積が小さくなる。従って、ローラ３３の軸方向の長さがステータコア４の軸方向の長さ以上である場合に比べて、ステータコア４を回転させる際の回転トルクが小さくてすむため、ステータコア４をより容易に回転させることができる。

（６）矯正工具２３は、１１本のローラ３３を備えている。このように、ローラ３３の数がスロット１３の数の約数と一致しない数に設定されていると、矯正工程において、周方向に隣り合う突出部５ｃ間にローラ３３が落ち込むことが抑制され、一部分の突出部５ｃのみが偏って変形されることが抑制される。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ローラ３３の軸方向の長さは、ステータコア４の軸方向の長さよりも短く形成されているが、ステータコア４の軸方向の長さ以上の長さであってもよい。

・上記実施形態では、矯正工具２３には、ローラ３３が１１本備えられているが、矯正工具２３に備えられるローラ３３の数は、これに限らない。ローラ３３の数は、スロット１３の数（ティース５ｂの数に同じ）の約数にならない数で、複数備えられていればよい。従って、上記実施形態においては、ローラ３３の数は、例えば５本であってもよいし、１３本であってもよい。このように構成すれば、上記実施形態の（６）の作用・効果と同様の作用・効果を得ることができる。

・上記実施形態では、ステータ２がケース１に圧入固定された状態で矯正工程が行われる。しかしながら、矯正工程は、ステータ２がケース１に圧入固定される前に行われてもよい。この場合、整形工程後のステータ２は、例えば円筒状の治具内に固定されると共に、該ステータ２の外周面が治具によって覆われる。そして、矯正工程においては、回転台２２の固定凹部２２ａ内に治具が固定され、上記実施形態と同様に、突出部５ｃの矯正が行われる。ステータ２は、矯正工程終了後に治具から取り外され、ケース１に対して圧入固定される。

・上記実施形態では、コア矯正装置２１は、回転台２２が回転可能に構成されると共に、矯正工具２３がスライド移動可能に構成されている。しかしながら、コア矯正装置２１は、回転台２２が回転しないように構成されると共に、矯正工具２３が回転可能且つスライド移動可能に構成されてもよい。この場合、矯正工程では、回転台２２に固定されたステータコア４に対し、矯正工具２３が回転されると共に、スライド移動されることにより、突出部５ｃの矯正が行われる。

・上記実施形態では、矯正工具２３は、ローラ３３を備えて構成されている。しかしならが、矯正工具２３は、例えば、基準寸法Ｄｓと等しい長さの外径を有する円柱状の心金や、基準寸法Ｄｓと等しい長さの外径を有する円筒状のリング等であってもよい。矯正工具２３をこのように構成した場合、上記実施形態の矯正工具２３よりも、その外径の精度出しを容易に行うことができる。

・上記実施形態では、モータは、１２個のティース５ｂを備えているが、ティース５ｂの数は１２個より少なくてもよいし、多くてもよい。
・上記実施形態では、モータは、インナロータ型のモータである。しかしながら、アウタロータ型のモータに、本発明を適用してもよい。この場合、複数の分割コアは、ティースの先端が環状部の径方向外側を向くように整形される。また、矯正工具は、複数の分割コアから構成されるステータコアの外径の基準寸法と等しい長さの内径を有するように構成される。そして、矯正工程では、矯正工具に対してステータコアが挿入されると共に、矯正工具とステータコアとが周方向に回転される。これにより、ステータコアの外径の基準寸法と等しい長さの円（基準円）よりも径方向外側に突出した部位を有する突出部が、矯正工具によって径方向内側に押圧され、突出部を含むティースの先端面がステータコアの外径の基準寸法と等しい長さの円に沿った形状とされる。

・上記実施形態では、モータに備えられるステータ２を例に本発明を説明したが、モータに限らず、回転電機に備えられるステータに本発明を適用してもよい。
上記実施形態、及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。

（イ）前記矯正工具は、前記基準寸法と等しい外径を有する円筒状の心金であることを特徴とする。このようにすると、例えば突出部を押圧するためのローラを備えた矯正工具よりも、その外径の精度出しが容易に行われる。

モータの径方向断面図。 （ａ）は分割コアの斜視図、（ｂ）は第１積層部材の平面図、（ｃ）は第２積層部材の平面図。 コア矯正装置を概略的に示す軸方向断面図。 コア矯正装置を概略的に示す径方向断面図。 （ａ）は第１積層部材の平面図、（ｂ）は第２積層部材の平面図。 （ａ）矯正前のステータコアの平面図、（ｂ）は矯正後のステータコアの平面図。 （ａ）は従来における矯正前のステータコアの平面図、（ｂ）は図７（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は従来における矯正後のステータコアの平面図、（ｄ）は図７（ｃ）の部分拡大図。

符号の説明

２…ステータ、３…ロータ、４…コアとしてのステータコア、５…分割コア、５ｂ…ティース、５ｃ…突出部、５ｄ…対向面を構成する先端面、２３…矯正工具、３３…ローラ、Ｃ１…基準円としての円、Ｄ１…矯正工具の外径、Ｄｓ…基準寸法。

Claims (7)

1. ティースと、該ティースの先端から周方向に突出形成された突出部とを備えた複数の分割コアを、前記ティースが放射状となるように周方向に配列してなるコアを備え、前記突出部を含む前記ティースの先端面によってロータと径方向に対向する対向面が構成されるステータの製造方法であって、
   前記分割コアを周方向に配列した際に、前記突出部が、前記対向面の直径の基準寸法と等しい長さの直径を有する基準円よりも、前記ロータが配置される側に突出した部位を有するように、前記分割コアを形成する分割コア形成工程と、
   前記ティースが放射状となるように複数の前記分割コアを周方向に配列し、環状に整形してコアを形成する整形工程と、
   矯正工具によって前記突出部を前記ティースの基端側へ押圧し、前記対向面を前記円に沿った形状とする矯正工程と、
   を備え、
   前記整形工程では、複数の前記分割コアは、前記ティースの先端が径方向内側を向くように整形され、
   前記矯正工程では、前記基準寸法と等しい長さの外径を有する前記矯正工具を前記コアの径方向内側に挿入し、前記コアと前記矯正工具とを周方向に相対回転させ、前記矯正工具によって前記突出部を径方向外側へ押圧することを特徴とするステータの製造方法。
2. ティースと、該ティースの先端から周方向に突出形成された突出部とを備えた複数の分割コアを、前記ティースが放射状となるように周方向に配列してなるコアを備え、前記突出部を含む前記ティースの先端面によってロータと径方向に対向する対向面が構成されるステータの製造方法であって、
   前記分割コアを周方向に配列した際に、前記突出部が、前記対向面の直径の基準寸法と等しい長さの直径を有する基準円よりも、前記ロータが配置される側に突出した部位を有するように、前記分割コアを形成する分割コア形成工程と、
   前記ティースが放射状となるように複数の前記分割コアを周方向に配列し、環状に整形してコアを形成する整形工程と、
   矯正工具によって前記突出部を前記ティースの基端側へ押圧し、前記対向面を前記円に沿った形状とする矯正工程と、
   を備え、
   前記整形工程では、複数の前記分割コアは、前記ティースの先端が径方向外側を向くように整形され、
   前記矯正工程では、前記基準寸法と等しい長さの内径を有する前記矯正工具に、前記コアを挿入し、前記コアと前記矯正工具とを周方向に相対回転させ、前記矯正工具によって前記突出部を径方向内側へ押圧することを特徴とするステータの製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載のステータの製造方法において、
   前記矯正工程では、前記矯正工具は、前記コアの軸方向に沿って前記コアに対して相対移動されることを特徴とするステータの製造方法。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のステータの製造方法において、
   前記矯正工具は、前記コアの軸方向に沿って延びる円柱状をなし周方向に間隔を空けて配置された複数のローラを備えていると共に、複数の前記ローラは、その中心軸線を回転軸として回転可能に保持されており、
   前記矯正工程では、前記ローラが前記突出部を前記ティースの基端側へ押圧することを特徴とするステータの製造方法。
5. 請求項４に記載のステータの製造方法において、
   前記ローラ１個あたりの軸方向の長さは、前記コアの軸方向の長さよりも短いことを特徴とするステータの製造方法。
6. 請求項４又は請求項５に記載のステータの製造方法において、
   前記整形工程にて形成されたコアは、周方向に隣り合う前記突出部間に間隙を有しており、
   前記矯正工具が備える前記ローラの総数は、前記コアに備えられる前記ティースの数の約数と一致しない数に設定されていることを特徴とするステータの製造方法。
7. ティースと、該ティースの先端から周方向両側に突出形成された突出部とを備えた複数の分割コアを、前記ティースが放射状となるように周方向に配列してなるコアを備え、前記突出部を含む前記ティースの先端面によってロータと径方向に対向する対向面が構成されるステータの製造方法であって、
   前記分割コアを周方向に配列した際に、各分割コアにおける前記周方向両側の前記突出部のそれぞれが、前記対向面の直径の基準寸法と等しい長さの直径を有する基準円よりも、前記ロータが配置される側に突出した部位を有するように、前記分割コアを形成する分割コア形成工程と、
   前記ティースが放射状となるように複数の前記分割コアを周方向に配列し、環状に整形してコアを形成する整形工程と、
   矯正工具によって前記突出部を前記ティースの基端側へ押圧し、前記対向面を前記円に沿った形状とする矯正工程と、
   を備えたことを特徴とするステータの製造方法。

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