JP5296486B2 - ステータの製造方法及びステータの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の分割コアによりステータコアが構成されるステータの製造方法及びステータの製造装置に関する。

従来、ブラシレスモータのステータとしては、環状部及び該環状部から径方向内側に突出する複数のティース部を有するステータコアと、各ティース部にそれぞれ巻線が巻装されてなるコイルとを備えるものがある。このようなステータのステータコアとしては、例えば、環状部を周方向に分割した形状の分割環状部とその分割環状部から突出する上記ティース部とをそれぞれ有する複数の分割コアからなり、分割環状部が環状とされる前にティース部に巻線を巻装することでその巻装作業を容易にしたものがある。

しかしながら、分割コアによりステータコアを構成するものでは、各分割コアを環状に配置して固定しなければならないため、複数のティース部を一体的に成形したステータコアに比べ、ステータコア（ステータ）の真円度の低下等を招きやすいといった問題が生じる。そこで、特許文献１には、上方に向かうほど大径となるテーパ状の内周面を有するテーパリングと、テーパリングと同軸上に配置され下方に向かうほど大径となるテーパ状の内周面を有するテーパホルダと、テーパリング及びテーパホルダの各内周面とそれぞれ面接触するテーパ状の外周面を有する分割爪とを備えたステータの製造装置が開示されている。なお、分割爪は、複数の爪部材が環状に配置されて構成されるとともに、各爪部材は、テーパホルダと軸方向に相対移動可能に該テーパホルダに保持されている。

この製造装置では、まずテーパリング内に分割コアを環状に配置し、分割爪の内側に各分割コアが収容されるようにテーパホルダ及び分割爪を下降させる。そして、分割爪の内側に各分割コアが収容された状態で、テーパホルダを分割爪に対して下方に相対移動させることで、テーパリング及びテーパホルダの各内周面と分割爪の外周面が摺動し、各爪部材が径方向内側に移動するようになっている。これにより、各分割コアを周方向に沿って均一に加圧して該分割コアを高精度に環状化している。
特開平９−３７５２２号公報

ところで、上記特許文献１では、テーパホルダには、径方向に貫通し軸方向に沿った複数のガイド溝が形成されており、各爪部材はガイド溝内で摺動可能なガイドボルトによってテーパホルダに保持されている。そのため、製造装置に付着した塵埃を除去する等のメンテナンスに際しては、多数のガイドボルトを取り外して各爪部材とテーパホルダとを分解し、再びこれら各部材を組み付けなければならず、その作業が非常に煩雑なものとなっていた。また、上記構成では、各爪部材とテーパリング及びテーパホルダとの間の摺動に加え、ガイドボルトとガイド溝との間でも摺動が生じるため、装置全体の摺動抵抗が大きくなる。その結果、爪部材の円滑な移動が妨げられ、ひいては分割コアの環状化精度が低下する虞があった。

本発明の目的は、高精度に分割コアを環状化することができるとともに、容易にメンテナンスを行うことができるステータの製造方法及びステータの製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の分割コアによりステータコアが構成されるステータの製造方法であって、径方向に拡縮可能な第１の部材の外周側に、前記分割コアを環状に配置する第１の配置工程と、前記分割コアの外周側に、前記分割コアの径方向外側への移動を規制する筒状の第２の部材を配置する第２の配置工程と、前記第１の部材を拡径させることにより、前記分割コアを押圧して径方向外側へ移動させ、前記分割コアの外周面を前記第２の部材の内周面に接触させる加圧工程と、前記加圧工程後に、前記分割コア同士を接合する接合工程とを備え、前記第１の部材は、径方向へ弾性拡縮可能な環状部材によってそれぞれ環状に配置された状態で連結される複数の加圧片を備え、前記第１の配置工程では、前記分割コアを前記加圧片の外周側に配置した状態において、前記分割コアの内周面と前記加圧片の外周面とが対向しており、前記加圧工程では、各加圧片を径方向外側へ押圧し、前記加圧片の外周面と前記分割コアの内周面とを接触させ、前記分割コアを押圧して径方向外側へ移動させることを要旨とする。

この発明によれば、第１の配置工程及び第２の配置工程が行われた後に、加圧工程にて分割コアが径方向外側へ移動するとともに、各分割コアの外周面は、第２の部材の内周面と接触する。よって、各分割コアは、第２の部材の内周面及び第１の部材の外周面によって挟まれた状態となり、周方向に沿って均一に押圧される。すなわち、分割コアがそれ以上径方向内側もしくは径方向外側に移動することが規制されるとともに、例えば、一部の分割コアが他の分割コアよりも径方向内側もしくは径方向外側に移動することが防止され、高精度に分割コアを環状化することができる。そして、高精度に環状化された分割コア同士を接合工程にて接合することによって、精度の高いステータを製造することができる。また、分割コアの外周側に第２の部材が配置される構成であるため、従来のように各爪部材がガイドボルトによりテーパホルダに組み付けられている場合と異なり、第２の部材を容易に取り外し可能となる。よって、第２の部材のメンテナンスを容易に行うことができ、また、第２の部材を取り外すとともに、さらに分割コアを取り外すことで、第１の部材のメンテナンスも行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の配置工程は、前記第１の部材を前記分割コアの内径よりも縮径させて行われることを要旨とする。
この発明によれば、第１の配置工程を行う際に、第１の部材が分割コアの内径よりも縮径していることで、第１の部材の外周側に分割コアを環状に配置し易くなる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記第１の部材は、シャフトと、前記シャフトの外周側に配置されるとともに径方向へ拡縮可能な前記複数の加圧片とから構成されており、前記加圧片における内周面は、軸方向一端側に向かうにつれて拡径する内側テーパ面となっているとともに、前記シャフトにおける外周面は、軸方向一端側に向かうにつれて拡径する外側テーパ面となっており、前記加圧工程は、前記シャフトの移動によって前記内側テーパ面と前記外側テーパ面とを摺動させることで前記加圧片を押圧し、前記加圧片を径方向外側へ移動させることにより、前記加圧片で前記分割コアを押圧して行われることを要旨とする。

この発明によれば、シャフトの移動によって加圧片の内側テーパ面とシャフトの外側テーパ面とを摺動させることで加圧片を押圧し、加圧片を径方向外側へ移動させる。よって、径方向外側へ移動した加圧片が分割コアを押圧するとともに径方向外側へ移動させる。したがって、各分割コアには、径方向外側及び周方向に沿って均一に押圧力が作用し、より高精度に各分割コアを環状化することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記接合工程は、前記分割コア同士を溶接する溶接工程であることを要旨とする。
この発明によれば、隣接する分割コアの周方向両面を溶接することで、分割コア同士を高精度に環状化した状態で固定することができる。そのため、例えば従来（特許文献１参照）のように、各分割コアの分割環状部の周方向一方側に係合凸部を形成するとともに周方向他方側に前記係合凸部と係合する係合凹部を形成し、環状に配置された各分割コアを加圧することにより、上記係合凸部と係合凹部とを係合させる場合に比べ、分割コアの形状を簡単にできる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第２の部材には、径方向に貫通するとともに軸方向に沿う外側貫通孔が形成されており、前記溶接工程は、前記第２の部材に形成された前記外側貫通孔を前記分割コア同士の接合部に対応させて配置した状態で、前記外側貫通孔を介して行われることを要旨とする。

この発明によれば、第２の部材が分割コア全体を覆うように配置された状態であったとしても、分割コア同士の接合部の位置に対応した外側貫通孔を介して隣接する分割コアの周方向両面を溶接することができる。

請求項６に記載の発明は、複数の分割コアによりステータコアが構成されるステータの製造装置であって、前記分割コアの内周側に配置されるとともに、径方向に拡縮可能で、かつ拡径時において前記分割コアの内周面を押圧する押圧面を有する第１の部材と、前記分割コアの外周側に配置されるとともに、前記分割コアの径方向外側への移動を規制する筒状の第２の部材と、前記分割コアの内周側に前記第１の部材が配置されるとともに、前記分割コアの外周側に前記第２の部材が配置された状態で、前記第１の部材を拡径動作させる動作付与手段とを備え、前記第１の部材は、径方向へ弾性拡縮可能な環状部材によってそれぞれ環状に配置された状態で連結される複数の加圧片を備え、前記分割コアが前記加圧片の外周側に配置されるとともに、前記分割コアの内周面と前記加圧片の外周面とが対向した状態で、前記動作付与手段により各加圧片は、径方向外側へ押圧され、前記押圧面としての前記加圧片の外周面と前記分割コアの内周面とを接触させ、前記分割コアを押圧して径方向外側へ移動させることを要旨とする。

この発明によれば、動作付与手段によって第１の部材が拡径するとともに、分割コアが第１の部材の押圧面によって押圧され、径方向外側へ移動するとともに、各分割コアの外周面は、第２の部材の内周面と接触する。よって、各分割コアは、第２の部材の内周面及び第１の部材の外周面によって挟まれた状態となり、周方向に沿って均一に押圧される。すなわち、分割コアがそれ以上径方向内側もしくは径方向外側に移動することが規制されるとともに、例えば、一部の分割コアが他の分割コアよりも径方向内側もしくは径方向外側に移動することが防止され、高精度に分割コアを環状化することができる。また、分割コアの外周側に第２の部材が配置される構成であるため、従来のように各爪部材がガイドボルトによりテーパホルダに組み付けられている場合と異なり、第２の部材を容易に取り外し可能となる。よって、第２の部材のメンテナンスを容易に行うことができ、また、第２の部材を取り外すとともに、さらに分割コアを取り外すことで、第１の部材のメンテナンスも行うことができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記第１の部材は、シャフトと、前記シャフトの外周側に配置されるとともに径方向へ拡縮可能な前記複数の加圧片とから構成されており、前記加圧片における内周面は、軸方向一端側に向かうにつれて拡径する内側テーパ面となっているとともに、前記シャフトにおける外周面は、軸方向一端側に向かうにつれて拡径する外側テーパ面となっており、前記動作付与手段により前記第１の部材は、前記シャフトの移動によって前記外側テーパ面と前記内側テーパ面とを摺動させることで前記加圧片が押圧されて拡径し、その拡径動作により前記加圧片を径方向外側へ移動させることで前記分割コアを押圧することを要旨とする。

この発明によれば、シャフトの移動によって加圧片の内側テーパ面とシャフトの外側テーパ面とを摺動させることで加圧片を押圧し、加圧片を径方向外側へ移動させる。よって、径方向外側へ移動した加圧片が分割コアを押圧するとともに径方向外側へ移動させる。したがって、各分割コアには、径方向外側及び周方向に沿って均一に押圧力が作用し、より高精度に各分割コアを環状化することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記複数の加圧片は、前記環状部材によってそれぞれ前記シャフトに対して環状に配置された状態で装着されることを要旨とする。

この発明によれば、複数の加圧片は、環状部材によってシャフトに対して装着されていることで、複数の加圧片をまとめられることができる。また、シャフトの移動によって加圧片の内側テーパ面とシャフトの外側テーパ面とを摺動させることで加圧片を押圧したとしても、環状部材が径方向へ弾性拡縮可能であるため、加圧片がシャフトに装着されたまま径方向へ移動することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の発明において、前記第２の部材には、前記分割コアの外周側に配置した際に前記分割コア同士の接合部に対応する位置に、前記第２の部材を径方向に貫通するとともに軸方向に沿う外側貫通孔が形成されていることを要旨とする。

この発明によれば、分割コア同士の接合部の位置に対応した外側貫通孔を介して隣接する分割コアの周方向両面を溶接することで、分割コア同士を高精度に環状化した状態で固定することができる。そのため、例えば従来（特許文献１参照）のように、各分割コアの分割環状部の周方向一方側に係合凸部を形成するとともに周方向他方側に前記係合凸部と係合する係合凹部を形成し、環状に配置された各分割コアを加圧することにより、上記係合凸部と係合凹部とを係合させる場合に比べ、分割コアの形状を簡単にできる。

この発明によれば、高精度に分割コアを環状化することができるとともに、容易にメンテナンスを行うことができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
まず、本実施形態のステータの製造方法及び製造装置を説明する前に、その製造方法及び製造装置にて製造されたステータを備えるブラシレスモータについて説明する。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、ブラシレスモータ１のハウジング２は、有底筒状に形成されるとともに、その内周面には略円筒状のステータ３が固定されている。ステータ３の内側には、ハウジング２の底部中央に設けられた軸受け４を介してロータ５が回転可能に配置されている。また、ロータ５を構成する回転軸６には、円筒状のロータコア７が固定されるとともに、該ロータコア７の外周面には所定角度ごとに異なる極性（Ｎ極、Ｓ極）に着磁されたマグネット８が固着されている。そして、ステータ３におけるハウジング２の開口部側の端部には、絶縁性を有する合成樹脂材料よりなるホルダ９が固定されるとともに、該ホルダ９は、ステータ３の軸線方向一端側を覆っている。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、ステータ３を構成するステータコア１０は、軸方向から見た形状がＴ字状をなす１２個の分割コア１１を周方向に連結して円環状に構成されている。各分割コア１１は、軸方向から見た形状が円弧状をなす分割環状部１２と、該分割環状部１２の周方向の中央部から径方向内側に延びるティース部１３とから構成されている。各分割コア１１は、分割コア１１の軸方向となる方向に電磁鋼板を複数枚（例えば数十枚）積層してなるとともに、電磁鋼板同士は軸方向にそれぞれかしめられて一体化されている。本実施形態では、各分割コア１１同士は分割環状部１２の周方向両端がレーザ溶接されることで固定されている。各分割コア１１には、各分割コア１１の軸方向の両端面及び周方向の両側面を被覆するボビン１４が軸方向の両側から装着されている。そして、ティース部１３には、ボビン１４の上から巻線１５が集中巻きにて複数回巻回されることによりコイル１６がそれぞれ巻装されている。

そして、図１（ａ）に示すように、各コイル１６の接続端部１６ａは、ホルダ９のステータ３と反対側の面まで引き出されて、ホルダ９におけるステータ３と反対側の面に配置された複数（本実施形態では４個）のターミナル１７にそれぞれ結線される。このように構成されたブラシレスモータ１では、駆動電源（図示略）から三相の励磁電流が各ターミナル１７（本実施形態では、図１（ａ）における上側に配置された３つ）を介して各コイル１６に対して供給されると、各コイル１６がそれぞれ励磁されてステータ３に回転磁界が発生し、その回転磁界に基づいてロータ５が回転するようになっている。

次に、ブラシレスモータ１に備えられる上記のステータ３を製造する製造装置２１について説明する。
図７に示すように、製造装置２１は、円柱状の第１の部材としての芯金２３と、円筒状の第２の部材としての環状治具２２とを備えている。

図３（ａ）に示すように、環状治具２２の内周面２２ｄには、軸方向下側に向かうにつれて拡径する内側テーパ面２２ａが形成されている。また、図３（ａ），（ｂ）に示すように、環状治具２２の側面には、径方向へ貫通するとともに軸方向下側に沿った１２個の外側貫通孔２２ｂが周方向に沿って等間隔を空けて形成されている。また、環状治具２２の軸方向下側端面における縁部には、端面視円状の位置決め凹部２２ｃが形成されている。

図４に示すように、芯金２３は、軸方向下側が同一径をなす棒状であり、軸方向上側が略円錐形状であるとともに軸方向上側に向かうにつれて縮径するシャフト２５と、１２個に分割された加圧片としての加圧爪２４とから構成されている。

シャフト２５の軸方向下側は芯金ベース３１内に収容されるとともに、シャフト２５の軸方向上側は芯金ベース３１の上面に取着された芯金ホルダ３２を介して芯金ベース３１から露出されている。また、芯金ベース３１内には、シャフト２５を軸方向下側へ付勢するバネ３３が収容されている。バネ３３の上端は芯金ホルダ３２の下面と接しているとともに、バネ３３の下端はシャフト２５の下端に固着されたバネストッパ２７と接している。バネストッパ２７は、固定ナット２８によって共締めされることによってシャフト２５の下端に固着されている。また、シャフト２５の上端には、キャップ２６が設けられている。シャフト２５の外周面における芯金ベース３１から露出されている部分には、軸方向下側に向かうにつれて拡径する外側テーパ面２５ａが形成されている。

シャフト２５における外側テーパ面２５ａの外周には、各加圧爪２４がそれぞれ周方向に連結して円環状に配設されている。各加圧爪２４の内周面は、軸方向下側に向かうにつれて拡径する内側テーパ面２４ａとなっている。シャフト２５の外側テーパ面２５ａと各加圧爪２４の内側テーパ面２４ａとは接触しているとともに、シャフト２５の軸方向上側への移動により、シャフト２５の外側テーパ面２５ａと加圧爪２４の内側テーパ面２４ａとを摺動させる。そして、シャフト２５が軸方向上側へ移動するに伴って、加圧爪２４の内側テーパ面２４ａが縮径していくことから、シャフト２５が加圧爪２４を径方向外側へ押圧する力が作用し、加圧爪２４が径方向外側へ移動するようになっている。

各加圧爪２４は、それらの軸方向両端部が環状部材３４によってシャフト２５に対して装着されることで、シャフト２５の外側テーパ面２５ａの外周に環状に配置されている。図５（ａ），（ｂ）に示すように、環状部材３４は、合口部３４ａを有する環状に形成されるとともに、径方向に貫通したねじ孔３４ｂが周方向に沿って等間隔を空けて形成されている。なお、環状部材３４は薄板金属材料からなる。各環状部材３４は、図４に示すように、各加圧爪２４の段差部２４ｂに配置されるとともに、ねじ（図示略）により各加圧爪２４に固定されている。そして、各加圧爪２４は、環状部材３４が弾性拡縮可能であることから、加圧爪２４がシャフト２５によって径方向外側へ押圧されたとしても、加圧爪２４がシャフト２５に装着されたまま径方向へ移動することができる。

加圧爪２４と芯金ホルダ３２との間には、芯金ロック３５が設けられるとともに、芯金ロック３５内には、加圧爪２４の下側端面に凹設された位置決め凹部２４ｃと嵌合可能な位置決めピン３５ａが設けられている。したがって、加圧爪２４の位置決め凹部２４ｃと芯金ロック３５の位置決めピン３５ａとが嵌合することによって、加圧爪２４が位置決めされる。また、芯金ロック３５の外周面には、ステータ３を支持する支持部３５ｂが設けられている。

次に、ブラシレスモータ１に備えられるステータ３の製造方法について、各分割コア１１の環状化及びその固定を中心として説明する。
まず、第１の配置工程として、図６に示すように、各ティース部１３に巻線１５が巻装された状態の各分割コア１１を略環状にするとともに、各分割コア１１が芯金２３の外周側に位置するようにして、各分割コア１１を支持部３５ｂ上に配置する。このとき、シャフト２５は、軸方向下側へ付勢するバネ３３によって軸方向下側へ引っ張られるようになっている。よって、シャフト２５が軸方向下側へ僅かに移動しているため、シャフト２５の外側テーパ面２５ａと加圧爪２４の内側テーパ面２４ａとが摺動し、外側テーパ面２５ａにおける軸方向上側の縮径部分に沿うようにして加圧爪２４が径方向内側へ僅かに移動した状態となっている。したがって、芯金２３の外径は分割コア１１（ステータコア１０）の内径よりも縮径しており、芯金２３の外周側に分割コア１１を環状に配置し易くなる。また、分割コア１１を芯金２３の外周側に配置した状態においては、各分割コア１１と各加圧爪２４とがそれぞれ対向した位置関係となっている。

次に、第２の配置工程として、図７に示すように、環状治具２２が上記分割コア１１全体を覆うように配置する。このとき、環状治具２２の位置決め凹部２２ｃが芯金ベース３１の上面に設けられた位置決めピン３１ａと嵌合するようになっており、位置決め凹部２２ｃと位置決めピン３１ａとの嵌合により環状治具２２が芯金ベース３１に対して位置決めされる。この状態においては、環状治具２２の内周面２２ｄと分割コア１１の外周面１１ａとの間には僅かな隙間が設けられている。

このように芯金２３に対して分割コア１１と環状治具２２を設置した状態において、加圧工程として、まず、バネ３３における軸方向上側へ作用する力によってシャフト２５を上方に向かって押し上げる。ここで、本実施形態では、このバネ３３における軸方向上側へ作用する力が動作付与手段となっている。このシャフト２５の軸方向上側への移動により、シャフト２５の外側テーパ面２５ａと加圧爪２４の内側テーパ面２４ａとを摺動させる。そして、シャフト２５が軸方向上側へ移動するに伴って、加圧爪２４の内側テーパ面２４ａが縮径していくことから、シャフト２５が加圧爪２４を径方向外側へ押圧する力が作用し、各加圧爪２４が径方向外側へ押圧される。各加圧爪２４が径方向外側へ押圧されると、各加圧爪２４の外周面２４ｄ（押圧面）と各分割コア１１の内周面とが接触し、各分割コア１１は径方向外側へ押圧される。そして、径方向外側へ押圧された各分割コア１１の外周面１１ａは、環状治具２２の内周面２２ｄと接触し、分割コア１１における径方向外側への移動が規制される。よって、各分割コア１１は、環状治具２２の内周面２２ｄ及び各加圧爪２４の外周面２４ｄによって挟まれた状態となり、周方向に沿って均一に押圧される。すなわち、分割コア１１がそれ以上径方向内側もしくは径方向外側に移動することが規制されるとともに、例えば、一部の分割コア１１が他の分割コア１１よりも径方向内側もしくは径方向外側に移動することが防止され、高精度に分割コア１１を環状化することができる。

続いて、溶接工程として、環状治具２２の外側貫通孔２２ｂから外部に露出した分割コア１１の周方向両端同士をレーザ溶接により固定する。これにより、各分割コア１１が高精度に環状化された状態で固定されて、精度の高いステータ３を製造することができる。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）芯金２３の外周側に分割コア１１を環状に配置するとともに、分割コア１１の外周側に分割コア１１全体を覆うように環状治具２２を配置する。そして、シャフト２５の軸方向上側への移動により、シャフト２５の外側テーパ面２５ａと加圧爪２４の内側テーパ面２４ａとを摺動させるとともに、各加圧爪２４が径方向外側へ押圧され、各加圧爪２４によって各分割コア１１が径方向外側へ移動する。径方向外側へ移動した各分割コア１１は、環状治具２２の内周面２２ｄと接触することで径方向外側への移動が規制されるとともに、環状治具２２の内周面２２ｄ及び各加圧爪２４の外周面２４ｄによって挟まれた状態となり、周方向に沿って均一に押圧される。すなわち、分割コア１１がそれ以上径方向内側もしくは径方向外側に移動することが規制されるとともに、例えば、一部の分割コア１１が他の分割コア１１よりも径方向内側もしくは径方向外側に移動することが防止され、高精度に分割コア１１を環状化することができる。そして、高精度に環状化された分割コア１１同士を溶接工程にて溶接することによって、精度の高いステータを製造することができる。また、分割コア１１の外周側に環状治具２２が配置される構成であるため、従来のように各爪部材がガイドボルトによりテーパホルダに組み付けられている場合と異なり、環状治具２２を容易に取り外し可能となる。よって、溶接することで分割コア１１に残存する油分などの影響で発生するヒューム（油分を含んだ煙）が芯金２３及び環状治具２２に付着したとしても、環状治具２２のメンテナンスを容易に行うことができ、また、環状治具２２を取り外すとともに、さらに分割コア１１を取り外すことで、芯金２３のメンテナンスも行うことができる。

（２）分割コア１１を芯金２３の外周側に配置する際に、シャフト２５は、軸方向下側へ付勢するバネ３３によって軸方向下側へ引っ張られるようになっている。よって、シャフト２５が軸方向下側へ僅かに移動しているため、シャフト２５の外側テーパ面２５ａと加圧爪２４の内側テーパ面２４ａとが摺動し、外側テーパ面２５ａにおける軸方向上側の縮径部分に沿うようにして加圧爪２４が径方向内側へ僅かに移動した状態となっている。したがって、芯金２３の外径は分割コア１１（ステータコア１０）の内径よりも縮径しており、芯金２３の外周側に分割コア１１を環状に配置し易くなる。

（３）シャフト２５の軸方向上側への移動により、シャフト２５の外側テーパ面２５ａと加圧爪２４の内側テーパ面２４ａとを摺動させるとともに、シャフト２５が加圧爪２４を径方向外側へ押圧する。そして、加圧爪２４が径方向外側へ移動することで、分割コア１１を径方向外側へ移動させる。よって、各分割コア１１には、径方向外側及び周方向に沿って均一に押圧力が作用し、より高精度に各分割コア１１を環状化することができる。

（４）環状治具２２の側面には、径方向へ貫通するとともに軸方向下側に沿った１２個の外側貫通孔２２ｂが周方向に沿って等間隔を空けて分割コア１１同士の接合部に対応する位置に形成されている。よって、溶接工程の際に、外側貫通孔２２ｂを介して隣接する分割コア１１の周方向両面を溶接することで、分割コア１１同士を高精度に環状化した状態で固定することができる。そのため、例えば従来（特許文献１参照）のように、各分割コアの分割環状部の周方向一方側に係合凸部を形成するとともに周方向他方側に前記係合凸部と係合する係合凹部を形成し、環状に配置された各分割コアを加圧することにより、上記係合凸部と係合凹部とを係合させる場合に比べ、分割コア１１の形状を簡単にできる。また、本実施形態のように、環状治具２２が分割コア１１全体を覆うように配置された状態であったとしても、外側貫通孔２２ｂを介して隣接する分割コア１１の周方向両面を溶接することができる。

（５）複数の加圧爪２４は、環状部材３４によってシャフト２５に対して装着されていることで、複数の加圧爪２４をまとめられることができる。また、シャフト２５の軸方向上側への移動により、加圧爪２４の内側テーパ面２４ａとシャフト２５の外側テーパ面２５ａとを摺動させるとともにシャフト２５が加圧爪２４を径方向外側へ押圧したとしても、環状部材３４が径方向へ弾性拡縮可能であるため、加圧爪２４がシャフト２５に装着されたまま径方向外側へ移動することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、レーザ溶接により各分割コア１１同士を固定したが、これに限らず、アーク溶接などのその他の溶接により、各分割コア１１同士を固定してもよい。

○ 実施形態において、環状部材３４は薄板金属板にて形成されるとともに、合口部３４ａを有する環状に形成したが、これに限らず、例えば、環状部材３４をゴムなどの弾性部材により構成して円環状に形成してもよい。

○ 実施形態において、接合工程としてレーザ溶接により各分割コア１１同士を固定する溶接工程を適用したが、これに限らない。例えば、各分割コア１１の分割環状部１２の周方向一端側に係合凸部を形成するとともに、周方向他方側に前記係合凸部と係合する係合凹部を形成し、環状に配置された各分割コア１１を加圧工程で加圧することにより、上記係合凸部と係合凹部とが係合して各分割コア１１同士が固定されるようにしてもよい。

○ 実施形態において、環状治具２２は、分割コア１１全体を覆うように配置したが、これに限らず、分割コア１１の径方向への移動を規制することができるとともに、分割コア１１同士を高精度に環状化できるのであれば、環状治具２２は、分割コア１１の一部分を覆うような構成としてもよい。

○ 本実施形態において、加圧爪２４の数は、分割コア１１と同数の１２個としたが、これに限らず、加圧爪２４が各分割コア１１に対して径方向外側に均一な押圧力を与られることが可能であれば、１２個よりも多くても少なくてもよい。

（ａ）は本実施形態におけるブラシレスモータの平面図、（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図。 （ａ）はステータをホルダ側から見た平面図、（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図。 （ａ）は環状治具の縦断面図、（ｂ）は図３（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図。 芯金の一部断面図。 （ａ）は環状部材の平面図、（ｂ）は環状部材の正面図。 第１の配置工程が行われた状態を示す一部断面図。 第２の配置工程が行われた状態を示す一部断面図。

符号の説明

３…ステータ、１０…ステータコア、１１…分割コア、１１ａ…外周面、２１…製造装置、２２…第２の部材としての環状治具、２２ｂ…外側貫通孔、２２ｄ…内周面、２３…第１の部材としての芯金、２４…加圧片としての加圧爪、２４ａ…内側テーパ面、２４ｄ…押圧面としての外周面、２５…シャフト、２５ａ…外側テーパ面、３４…環状部材。

Claims (9)

1. 複数の分割コアによりステータコアが構成されるステータの製造方法であって、
   径方向に拡縮可能な第１の部材の外周側に、前記分割コアを環状に配置する第１の配置工程と、
   前記分割コアの外周側に、前記分割コアの径方向外側への移動を規制する筒状の第２の部材を配置する第２の配置工程と、
   前記第１の部材を拡径させることにより、前記分割コアを押圧して径方向外側へ移動させ、前記分割コアの外周面を前記第２の部材の内周面に接触させる加圧工程と、
   前記加圧工程後に、前記分割コア同士を接合する接合工程とを備え、
   前記第１の部材は、径方向へ弾性拡縮可能な環状部材によってそれぞれ環状に配置された状態で連結される複数の加圧片を備え、
   前記第１の配置工程では、前記分割コアを前記加圧片の外周側に配置した状態において、前記分割コアの内周面と前記加圧片の外周面とが対向しており、
   前記加圧工程では、各加圧片を径方向外側へ押圧し、前記加圧片の外周面と前記分割コアの内周面とを接触させ、前記分割コアを押圧して径方向外側へ移動させることを特徴とするステータの製造方法。
2. 前記第１の配置工程は、前記第１の部材を前記分割コアの内径よりも縮径させて行われる請求項１に記載のステータの製造方法。
3. 前記第１の部材は、シャフトと、前記シャフトの外周側に配置されるとともに径方向へ拡縮可能な前記複数の加圧片とから構成されており、
   前記加圧片における内周面は、軸方向一端側に向かうにつれて拡径する内側テーパ面となっているとともに、前記シャフトにおける外周面は、軸方向一端側に向かうにつれて拡径する外側テーパ面となっており、
   前記加圧工程は、前記シャフトの移動によって前記内側テーパ面と前記外側テーパ面とを摺動させることで前記加圧片を押圧し、前記加圧片を径方向外側へ移動させることにより、前記加圧片で前記分割コアを押圧して行われる請求項１又は請求項２に記載のステータの製造方法。
4. 前記接合工程は、前記分割コア同士を溶接する溶接工程である請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のステータの製造方法。
5. 前記第２の部材には、径方向に貫通するとともに軸方向に沿う外側貫通孔が形成されており、
   前記溶接工程は、前記第２の部材に形成された前記外側貫通孔を前記分割コア同士の接合部に対応させて配置した状態で、前記外側貫通孔を介して行われる請求項４に記載のステータの製造方法。
6. 複数の分割コアによりステータコアが構成されるステータの製造装置であって、
   前記分割コアの内周側に配置されるとともに、径方向に拡縮可能で、かつ拡径時において前記分割コアの内周面を押圧する押圧面を有する第１の部材と、
   前記分割コアの外周側に配置されるとともに、前記分割コアの径方向外側への移動を規制する筒状の第２の部材と、
   前記分割コアの内周側に前記第１の部材が配置されるとともに、前記分割コアの外周側に前記第２の部材が配置された状態で、前記第１の部材を拡径動作させる動作付与手段とを備え、
   前記第１の部材は、径方向へ弾性拡縮可能な環状部材によってそれぞれ環状に配置された状態で連結される複数の加圧片を備え、
   前記分割コアが前記加圧片の外周側に配置されるとともに、前記分割コアの内周面と前記加圧片の外周面とが対向した状態で、前記動作付与手段により各加圧片は、径方向外側へ押圧され、前記押圧面としての前記加圧片の外周面と前記分割コアの内周面とを接触させ、前記分割コアを押圧して径方向外側へ移動させることを特徴とするステータの製造装置。
7. 前記第１の部材は、シャフトと、前記シャフトの外周側に配置されるとともに径方向へ拡縮可能な前記複数の加圧片とから構成されており、
   前記加圧片における内周面は、軸方向一端側に向かうにつれて拡径する内側テーパ面となっているとともに、前記シャフトにおける外周面は、軸方向一端側に向かうにつれて拡径する外側テーパ面となっており、
   前記動作付与手段により前記第１の部材は、前記シャフトの移動によって前記外側テーパ面と前記内側テーパ面とを摺動させることで前記加圧片が押圧されて拡径し、その拡径動作により前記加圧片を径方向外側へ移動させることで前記分割コアを押圧する請求項６に記載のステータの製造装置。
8. 前記複数の加圧片は、前記環状部材によってそれぞれ前記シャフトに対して環状に配置された状態で装着される請求項７に記載のステータの製造装置。
9. 前記第２の部材には、前記分割コアの外周側に配置した際に前記分割コア同士の接合部に対応する位置に、前記第２の部材を径方向に貫通するとともに軸方向に沿う外側貫通孔が形成されている請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載のステータの製造装置。

Images