JP6130257B2 - ステータ製造装置及びステータ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の分割コアと環状のホルダとが一体化したステータを製造するステータ製造装置及びステータ製造方法に関する。

従来、円環状に配置されてステータコアを構成する複数の分割コアと、該複数の分割コアの外側に配置され、該複数の分割コアを一体として保持する環状のホルダとを備えたステータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のステータでは、分割コア及びホルダが、ステータの中心軸線に平行に延在する凹部及び凸部をそれぞれ有する。そして、分割コアとホルダを一体化してステータを形成する際には、その凹部及び凸部の隙間嵌めにより分割コアにホルダが組み付けられ、凸部がポンチで変形される。これにより、凹部と凸部との間の隙間が埋められてさらに残留応力が生じるので、分割コア及びホルダが強固に締結されたステータが形成される。

特許文献１の別の態様のステータは、複数の分割コアを円環状に配列した環状配列に円筒状のホルダを外嵌し、ホルダの外周面から内周面に向けて塑性変形用のパンチ等で押圧することにより形成される。この場合、パンチ等による押圧によって、分割コアの溝などにホルダの形成組材が入り込み、分割コアとホルダとが一体化される。

このようなステータは、ハードディスクの駆動用モータなどの小型のモータに用いる場合には、分割コアとホルダとの結合強度は十分である。しかし、自動車の駆動用モータなどのように、大きなトルクが付与される場合には、ホルダに対する分割コアの固定強度が十分ではないので、分割コアがホルダから外れるおそれがある。

このため、一般に、自動車の駆動用モータに用いられるステータでは、分割コアの環状配列の外周面にホルダを圧入又は焼嵌めし、ホルダで環状配列を強い力で締め付けることによりステータが形成される。これにより、ホルダに対する分割コアの十分な固定強度が得られるので、ステータコアが大きなトルクを受けてホルダから外れるのを防止することができる。

特開２００３−１６９４３１号公報

しかしながら、ホルダの圧入によりステータを形成する場合、次のような問題がある。すなわち、分割コアの環状配列にホルダを圧入するとき、環状配列の外周面がホルダで削られて削りくずが発生するおそれがある。このため、削りくずを吸引機で吸い取るなどの対策が必要となる。

また、ホルダは、一般に、プレス成形などで作られ、その寸法精度は高いとはいえないので、環状配列への圧入時の締め代が一定ではなく、締付け荷重にばらつきが発生し易い。このため、使用するホルダの寸法精度を管理する必要があるので、その結果、ホルダについての歩留りを低下させることになる。

さらに、分割コアは、一般に、電磁鋼板を積層して形成される。このため、ホルダの圧入時に、電磁鋼板の板面に沿った方向の荷重により電磁鋼板が歪み、その結果、ステータコアにおける鉄損を増大させるおそれがある。

一方、ホルダを焼き嵌めにより分割コアの環状配列に結合させる場合には、ホルダを加熱及び冷却するための手段や工程が必要となる。

本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、削りくずの吸引対策の必要性や、歩留りの低下、性能の低下を招来することなく、分割コアとホルダが強固に一体化したステータを簡便な工程で製造できるステータ製造装置及びステータ製造方法を提供することにある。

本発明のステータ製造装置は、それぞれのヨーク部の接合面を対向させて所定の中心軸線の周りに円環状に配列された複数の分割コアを、該中心軸線の径方向内方から支持する支持機構と、前記支持機構により支持された前記分割コアの配列の外側に配置された円筒状のホルダを、その外周面側から押圧してその内周面に、各分割コアの凹部に対応する凸部を形成することにより、隣接する該分割コアのヨーク部同士を前記接合面を介して結合させながら、各分割コア及び該ホルダを一体化する押圧機構とを備え、前記支持機構は、前記複数の分割コアに対し、前記径方向内方側から径方向外方に向けて付勢力を付与する付勢部と、前記分割コアが前記径方向内方に所定位置を越えて変位するのを阻止する阻止部材とを備え、前記押圧機構は、前記分割コア毎に、円環状に配置して設けられ、各押圧機構は、前記ホルダの外周面上で転動させて前記凸部を形成するためのローラを備え、各ローラは、対応する前記凹部の中心位置に対し、前記中心軸線の周方向における一方に所定量だけずれた位置に設けられるものと、対応する前記凹部の中心位置に対し、前記中心軸線の周方向における他方に所定量だけずれた位置に設けられるものとが混在していることを特徴とする。

本発明においては、支持機構により支持された複数の分割コアと、その外側に配置されたホルダとを押圧機構で一体化させることによりステータが製造される。その際、分割コアが円環状に配列され、その外側にホルダが配置された状態で各分割コアが支持機構により支持されると、各分割コアは、支持機構の付勢部により、ホルダの内周面に押し付けられる。

これにより、分割コアの配列の径が若干拡大し、各隣接する分割コアにおけるヨーク部の接合面間の隙間が多少増大するが、各分割コアは、全体にわたって不揃いなく均一な姿勢に強制される。

そして、押圧機構により、ホルダの外周面が押圧されると、これによりホルダの内周面に凸部が形成され、この凸部が、対応する分割コアの凹部に嵌入しながら凹部に押圧力を付与する。これにより、各分割コアは、支持機構の付勢部からの付勢力に抗して径方向内方に移動する。

これに伴い、分割コアの配列の径が若干縮小し、各隣接する分割コアにおけるヨーク部の接合面間の隙間が減少して消滅する。そして、分割コアが径方向内方へ所定位置まで移動すると、それ以上の移動が、支持機構の阻止部材により阻止される。

これにより、各隣接する分割コア同士が、そのヨーク部の接合面を介して密接し、結合する。また、各分割コアは、その凹部と、ホルダに形成された凸部を介してホルダと結合する。すなわち、各分割コア及びホルダが一体となり、ホルダで保持されたステータコアが形成される。

これによれば、分割コアの凹部とホルダの凸部とを適切に設計することにより、かかる凹部と凸部を介して分割コアとホルダとが強固に結合したステータを製造することができる。これにより、分割コアに大きなトルクが付与された場合でも、分割コアがホルダからずれたり外れたりするのを防止することができる。

また、凸部の形成により分割コアとホルダを一体化するので、ホルダと分割コアを圧入又は焼嵌めで一体化する場合に比べて、削りくずの吸引対策や、ホルダの加熱・冷却工程が不要であり、ホルダにより分割コアに付与される締付け力も比較的小さくて足りる。また、圧入等で一体化する場合に比べて、ホルダについて高い寸法精度が要求されることがないので、ホルダの歩留りが低下することもない。

また、分割コアは、押圧機構による凸部の形成に伴って押圧されるとき、支持機構により押圧方向と反対方向に支持される。このため、押圧機構からの押圧力によってヨーク部の接合面が過大な荷重を受けることがないので、かかる過大な荷重による分割コアの歪みが回避される。

また、支持機構による支持に際し、分割コアは、付勢部によりホルダに押し付けられて姿勢が強制されつつ付勢される。そして、分割コアは、押圧機構による凸部の形成により付勢力に抗して所定位置に達したとき、それ以上の移動が阻止される。

このため、付勢部による付勢力や所定位置を適切に設定することによって、ホルダの径にばらつが発生した場合でも、各分割コアの凹部に付与される押圧力がすべての分割コアにわたって均一化された状態で、凸部の形成が行われる。これにより、さらにステータの性能向上が図られる。
また、押圧機構は、凹部に対し前記中心軸線の周方向に所定位置だけずれた位置に凸部を形成することにより、凹部のいずれかの側壁に凸部を接触させるので、高さの小さい凸部により、効果的に凹部との十分な接触面積を確保することができる。

したがって、本発明によれば、削りくずの吸引対策の必要性や、歩留りの低下、性能の低下を招来することなく、分割コアとホルダが強固に一体化したステータを、簡便な工程で製造できるステータ製造装置を提供することができる。

本発明において、前記押圧機構は、前記ホルダの外周面の一部を押圧しながら前記中心軸線に平行に該押圧部分を移動させることにより、該ホルダの内周面に直線状の凸部を形成するものであってもよい。これによれば、大きな押圧力を要することなく、容易に直線状の凸部を形成することができる。したがって、ステータ製造装置の小型化を図ることができる。

本発明において、上ジグ及び下ジグを備え、前記分割コア及び前記ホルダは、前記上ジグ又は前記下ジグのうちのいずれか一方に配置され、前記支持機構及び前記押圧機構は、前記上ジグ又は前記下ジグのうちの他方の移動に連動して駆動する部材により、該移動に同期して、前記付勢力の付与と前記変位の阻止、及び前記ホルダの押圧をそれぞれ行うものであってもよい。

これによれば、上ジグ又は下ジグの移動により、該移動に同期して、支持機構による分割コアの支持と、押圧機構によるホルダの押圧とが行われるので、複雑な制御回路を必要とすることなく、分割コアの支持とホルダの押圧とを行うことができる。

本発明において、前記支持機構は、該分割コア毎に、円環状に配置して設けられてもよい。これによれば、分割コアを、分割コア毎に支持機構で支持しながら押圧機構で凸部を形成し、ホルダに結合させることができる。

本発明において、前記ローラは、前記転動に際して前記ホルダの外周面を押圧する環状押圧部を備え、前記環状押圧部は、前記ローラの回転軸線を含む平面で切断した断面においてＶ字状の形状を有してもよい。これによれば、ホルダに不要な摩擦力を付与することなく、ホルダの凸部を形成することができる。

本発明において、前記分割コアの配列の外側に前記ホルダを配置する際に該ホルダを位置決めするための位置決めピンを備え、前記位置決めピンは、前記押圧機構による前記凸部の形成に先立って移動され、これにより前記位置決めが解除されてもよい。

これによれば、ホルダの配置に際しては、分割コアに対するホルダの周方向の位置を位置決めピンにより適切に定めながら、押圧機構による凸部の形成に際しては、押圧機構によるホルダの位置決めと、位置決めピンによる位置決めとが干渉するのを回避することができる。したがって、ホルダにおける位置決め穴の精度に関係なく、適切な凸部の形成を図り、かつ位置決め穴の変形を防止することができる。

本発明において、前記分割コアの前記中心軸線方向の端面を、該中心軸線方向に押圧する押圧部材を有してもよい。これによれば、押圧機構によるホルダの押圧に伴って分割コアに歪が生じるのを防止することができる。

本発明のステータ製造方法は、それぞれのヨーク部を所定の中心軸線の周りに円環状に連ねて配列された複数の分割コアの配列の外側に、円筒状の内周面を有する円環状のホルダを配置するホルダ配置工程と、前記配置工程の後、前記ホルダの外側から該ホルダを押圧し、その押圧部分を前記中心軸線方向に沿って移動させることにより、該ホルダの内周面に、前記分割コアの直線状の凹部に対応する直線状の凸部を形成する凸部形成工程とを備え、前記凸部の形成は、該凸部が、対応する前記凹部の側壁における前記ホルダ側の端縁に対して直線状の接触面で接触するように行われ、該接触は、該凹部の両側壁のうち、前記中心軸線の周方向における一方又は他方のいずれかの側壁に対してのみ行われ、各凸部が接触する前記凹部の各側壁には、前記一方及び他方の側壁が混在することを特徴とする。

本発明のステータ製造方法によれば、分割コアの凹部の位置を適切に選択することにより、ホルダの凸部の形成による押圧力で生じる分割コアの歪によるステータの性能低下を防止することができる。また、ホルダに形成される直線状の凸部を分割コアの凹部の側壁に接触させることにより分割コアとホルダを一体化させるので、分割コアとホルダが強固に結合する。したがって、性能の低下を招来することなく分割コア及びホルダを高い強度で一体化したステータを製造することができる。

また、分割コアに対して周方向における一方向又は他方向のいずれの方向のトルクが働いた場合でも、分割コアとホルダとの間にスリップを生じさせることなく、分割コアをホルダにより、確実に保持することができる。

本発明の一実施形態に係るステータの斜視図である。 図１のステータにおける分割コアの斜視図である。 図１のステータにおける分割コアとホルダとの結合状況を示す平面図である。 図１のステータを製造するためのステータ製造装置の平面図である。 図４のステータ製造装置の断面図である。 図４のステータ製造装置の図５とは異なる状態での断面図である。 図４のステータ製造装置のさらに異なる状態での断面図である。 図４のステータ製造装置における支持機構、押圧機構、分割コア及びホルダの状態を示す図であり、（ａ）は、上ジグが加工待機位置に位置しているときの状態、（ｂ）は、上ジグが図６の位置に位置しているときの状態、（ｃ）は、上ジグが図６と図７の位置の中間に位置しているときの状態、（ｄ）は、上ジグが図７の位置に位置しているときの状態、（ｅ）は、上ジグが加工待機位置に戻されたときの状態を示す。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１に示すように、実施形態のステータ１は、円環状に配列されてステータコア２を構成する複数の分割コア３と、その配列の外側に配置された円筒状のホルダ４と、各分割コア３に設けられたステータコイル５とを備える。

分割コア３の配列は、ステータコア２の中心軸線ａｘに平行な円筒状の外周面を構成する。ホルダ４は、この外周面に対向する円筒状の内周面を有し、この内周面を介して分割コア３を一体として保持する。

図２は、分割コア３の斜視図である。図２に示すように、分割コア３は、上述のステータコイル５が外周に配置されるティース部６と、隣接する分割コア３のティース部６同士を磁気的に結合するヨーク部７とを備える。

ヨーク部７は、ほぼ直方体状の形状を有し、ホルダ４の内周面に対向する部分円筒状の対向面８と、隣接する両側の分割コア３のヨーク部７に面して設けられた両側の接合面９とを備える。隣接する分割コア３は、それぞれの接合面９同士を接触させて結合している。

分割コア３の対向面８には、中心軸線ａｘに平行な直線状の凹部１０が設けられる。凹部１０は、ステータコア２の周方向ｃについて、対向面８の中央に位置しており、分割コア３とホルダ４との結合に利用される。

分割コア３の両側の接合面９には、中心軸線ａｘに平行な凹溝１１及び凸条１２がそれぞれ設けられる。隣接する分割コア３は、その一方の凹溝１１と他方の凸条１２とが嵌合することにより、相互に、中心軸線ａｘの径方向ｒについて位置決めされる。

ティース部６は、ヨーク部７の周方向ｃ中央から、中心軸線ａｘの方向に延びる。したがって、分割コア３の中心軸線ａｘに垂直な断面は、ほぼＴ字状の形状を有する。ステータコイル５は、ティース部６の外周に、インシュレータ１３を介して設けられる。

図３は、分割コア３とホルダ４との結合状況を示す。図３に示すように、ホルダ４の内周面には、分割コア３の凹部１０に対応する直線状の凸部１４が設けられる。凸部１４は、対応する凹部１０の側壁１０ａ、１０ｂにおけるホルダ４側の端縁に対し、当接部１４ａを介して直線状に当接している。ここで、各凸部１４の当接部１４ａが接触する凹部１０の側壁は、各凹部１０において異なる。

例えば、隣接する各分割コア３の凹部１０において、対応する凸部１４が接触する側壁１０ａ、１０ｂは、互いに異なる。すなわち、ある分割コア３の凹部１０の一方の側壁１０ａに凸部１４が接触したとすれば、その隣の分割コア３の凹部１０に対応する凸部１４は、当該凹部１０の他方の側壁１０ｂに接触する。

これにより、円形状に配列された分割コア３は、ホルダ４に対して相対回転しないように、ホルダ４に結合している。また、ホルダ４の凸部１４は、ホルダ４の外側から押圧して塑性変形させることにより形成されたものであり、その残留応力が各分割コア３を中心軸線ａｘの方向へ押圧するので、各分割コア３は、その接合面９を介して相互に強固に結合している。したがって、各分割コア３は、ホルダ４により一体としてゆるぎなく保持され、ステータコア２を形成している。

また、隣接するヨーク部７の対向面８における各凹部１０の間の部分と、これに対応するホルダ４の内周面との間には、隙間ｄが存在する。これにより、ヨーク部７における当該部分については、中心軸線ａｘの方向への応力が付与されることはないので、かかる応力による歪みは発生しない。

なお、ホルダ４の凸部１４による分割コア３の押圧は、ヨーク部７の対向面８の周方向ｃにおける中央部分に対して行われる。この部分は、磁束密度が疎であるため、その部分に押圧力による歪が発生したとしても、ステータ１の性能に影響を及ぼすことはない。

図４は、ステータ１を製造するためのステータ製造装置の平面図であり、図５は、ステータ製造装置の断面図である。このステータ製造装置１５は、ステータコイル５が設けられた複数の分割コア３をホルダ４で一体化してステータ１を形成するために用いられる。

図４では、一体化される分割コア３及びホルダ４のほか、ステータ製造装置１５の主要部品のみが示されている。これらの主要部品は、円環状に配置されているが、図４では、その一部のみが示されている。図５では、ステータ製造装置１５の中心軸線ＡＸを異なる角度で通る２つの面による断面が、中心軸線ＡＸの左右にそれぞれ示されている。

図５に示すように、ステータ製造装置１５は、分割コア３及びホルダ４が配列される下ジグ１６と、下ジグ１６における所定の中心軸線ＡＸに沿って下ジグ１６に対して昇降される上ジグ１７とを備える。下ジグ１６上において、複数の分割コア３と、これらの分割コア３を一体化するためのホルダ４とが、中心軸線ＡＸの周りに配置され、ステータ１の製造に供される。

下ジグ１６上に配列された分割コア３は、そのヨーク部７が円環状に連なり、円筒状の外周面を形成する。分割コア３の配列の外側に、その外周面がホルダ４の内周面に微小な隙間を置いて対向するように、ホルダ４が配置される。

下ジグ１６上には、その上に配列された分割コア３を、中心軸線ＡＸを中心とする径方向Ｒの内方側から外方に向けて支持する支持機構１８が設けられる。支持機構１８は、分割コア３の配列の内側に沿って環状に、分割コア３毎に設けられる。

また、支持機構１８は、径方向Ｒに若干移動し得るように下ジグ１６上で支持された保持部１９と、保持部１９により径方向Ｒに移動し得るように保持され、分割コア３を径方向Ｒ内側から径方向Ｒ外方に向けて支持する上下２段の支持ピン２０とを備える。隣り合う保持部１９の間には、保持部１９同士の間隔を適切に保持する部材１９ａが設けられる。

支持ピン２０には、コイルばね２１により、径方向Ｒ外方向の付勢力が付与される。支持ピン２０及びコイルばね２１により、本発明の付勢部が構成される。保持部１９には、分割コア３が支持ピン２０からの付勢力に抗して所定位置よりも径方向Ｒ内方に変位するのを阻止する阻止部材２２が固定される。

また、下ジグ１６には、ホルダ４が下ジグ１６上に配置される際にホルダ４を位置決めするための２つの位置決めピン２３が、中心軸線ＡＸについてほぼ対象な位置にそれぞれ設けられる。位置決めピン２３は、後述する押圧機構２８による凸部１４の形成に先立って移動され、これによりホルダ４の位置決めピン２３による位置決めが解除される。

すなわち、位置決めピン２３は、ばね２４により上方に付勢されかつ上下方向に移動し得るように案内された可動部材２５上において上方に向けて立設される。位置決めピン２３は、ホルダ４を下ジグ１６上に配置する際に、その上端部を、ホルダ４の位置決め穴２６に挿入してホルダ４を位置決めするために用いられる。可動部材２５には、下ジグ１６の上方に突出した突出部材２７が設けられる。

したがって、凸部１４の形成に際して下降する後述の押圧機構２８によって突出部材２７が下方に押されると、位置決めピン２３が、可動部材２５とともに下降し、ホルダ４の位置決め穴２６から抜けて、ホルダ４の位置決めピン２３による位置決めが解除される。

一方、上ジグ１７には、分割コア３の配列の外側に配置されたホルダ４を、その外周面側から押圧してその内周面に、分割コア３の凹部１０に対応する凸部１４を形成する押圧機構２８が設けられる。押圧機構２８は、分割コア３毎に設けられ、円環状に配置される。押圧機構２８により形成される凸部１４によって、ホルダ４と各分割コア３とがカシメ接合により一体化する。

押圧機構２８は、ホルダ４の外周面上で転動させて凸部１４を形成するための押圧ローラ２９を備える。押圧ローラ２９は、ホルダ４の外周面を押圧する環状押圧部２９ａ（図３参照）を備える。環状押圧部２９ａは、押圧ローラ２９の回転軸線を含む平面で切断した断面においてＶ字状の形状を有する。

押圧ローラ２９は、上ジグ１７と共に下降するとき、中心軸線ＡＸに平行に移動する。このとき、ホルダ４の外周面が環状押圧部２９ａにより押圧され、ホルダ４の内周面に直線状の凸部１４が形成される。

各押圧ローラ２９は、それによる各凸部１４の形成位置が、対応する凹部１０の中心位置に対し、中心軸線ＡＸの周方向Ｃにおける一方及び他方に交互に所定量だけずれた位置となるように設けられる。これにより、図３のように、隣接する一方の分割コア３の凹部１０において、対応する凸部１４が側壁１０ａに接触し、他方の分割コア３の凹部１０において、対応する凸部１４が側壁１０ｂに接するように、凸部１４が形成される。

また、上ジグ１７には、押圧機構２８による凸部１４の形成に際し、支持機構１８の保持部１９を、径方向Ｒにおける所定位置に位置するように、内側から固定する円筒状の固定部材３０が設けられる。凸部１４の形成に際しては、固定部材３０が、各保持部１９の径方向Ｒ内方側の面で構成される円筒状の面の内側に嵌合し、押圧機構２８による押圧力に抗して、各保持部１９の径方向Ｒ位置を強固に維持する。

また、上ジグ１７には、分割コア３の中心軸線ＡＸ方向の端面をその方向に押圧する押圧部材３１が設けられる。押圧部材３１は、上下方向にスライドし得るように上ジグ１７に取り付けられ、かつコイルばね３２により下方に付勢される。押圧部材３１は、押圧機構２８による凸部１４の形成に際し、分割コア３を押圧することにより、押圧ローラ２９によるホルダ４の押圧に伴って分割コア３に歪みが生じるのを防止する。

その際、押圧部材３１は、上ジグ１７の下降に伴い、図６で示されるように、凸部１４の形成開始直前に分割コア３の押圧を開始する。そして、その押圧力は、凸部１４の形成が進行してゆくのに伴い、図７で示される凸部１４の形成完了に至るまで、コイルばね３２により増大するようになっている。

図８は、ステータ製造装置１５により分割コア３とホルダ４を一体化する際の支持機構１８、押圧機構２８、分割コア３及びホルダ４の状態変化を示す。図８（ａ）では、上ジグ１７が図５のように加工待機位置に位置しているときの状態、図８（ｂ）では、上ジグ１７が図６のように凸部１４の加工開始位置の手前に位置しているときの状態が示されている。

また、図８（ｃ）では、上ジグ１７が、図６の位置と図７で示される下限位置との中間に位置しているときの状態、図８（ｄ）では、上ジグ１７が、図７の下限位置に位置しているときの状態が示されている。また、図８（ｅ）では、上ジグ１７が加工待機位置に戻されたときの状態が示されている。

ステータ１を製造するために分割コア３とホルダ４を一体化するに際しては、まず、下ジグ１６上にヨーク部７を円環状に連ねて配置された分割コア３の配列に対し、その外側にホルダ４が配置されるホルダ配置工程が行われる。このとき、上ジグ１７は、図５のように、加工待機位置に位置している。

各分割コア３には、インシュレータ１３を介してステータコイル５が設けられている。ホルダ４の配置は、その２つの位置決め穴２６に対して、下ジグ１６の２つの位置決めピン２３の先端部を挿入することにより行われる。ホルダ４が配置されたとき、図８（ａ）に示すように、下ジグ１６上に配置された分割コア３と、対応する支持機構１８との間には、隙間３３が存在する。また、各分割コア３とホルダ４との間には、隙間３４が存在する。

次に、ホルダ４に凸部１４を形成する凸部形成工程が行われる。すなわち、まず、上ジグ１７が、図５の加工待機位置から下降される。そして、図６のように、上ジグ１７が、加工開始位置の手前に到達すると、突出部材２７が押圧機構２８により下方に押され、位置決めピン２３が、ホルダ４の位置決め穴２６から抜ける。これにより、ホルダ４は、位置決めピン２３による拘束から解放され、ある程度、水平面内で変位可能となる。

このとき、固定部材３０が各保持部１９の内側に嵌合するので、図８（ｂ）のように、支持機構１８が固定部材３０に押されて径方向Ｒ外方に若干移動する。これにより、上述の分割コア３と支持機構１８との間の隙間３３及び分割コア３とホルダ４との間の隙間３４がゼロとなって消失する。すなわち、各分割コア３は、ホルダ４に対して、がたつきなく均一な姿勢となるように強制される。

また、これにより、隣接する分割コア３の間には、隙間３５が生じる。このとき、支持機構１８の支持ピン２０は、コイルばね２１により付勢されているので、阻止部材２２による阻止位置から径方向Ｒ外方に離れている。また、このとき、押圧部材３１が、分割コア３の押圧を開始する。この押圧力は、上ジグ１７が下限位置に到達するまで、増大することになる。

上ジグ１７がさらに下降すると、各押圧機構２８の押圧ローラ２９が、各分割コア３の凹部１０に対応するホルダ４の上端部に接触し、その部分から、ホルダ４の押圧による凸部１４の形成が開始される。

そして、上ジグ１７が、図７の下限位置に向かって下降してゆくのに伴い、押圧ローラ２９による凸部１４の形成が進行してゆく。これに伴い、図８（ｃ）に示すように、分割コア３が径方向Ｒ内方に押されて移動し、隣接する分割コア３間の隙間３５が減少してゆく。また、この分割コア３の移動により、支持機構１８の支持ピン２０は、コイルばね２１の付勢力に抗して径方向Ｒ内方に押されてゆき、阻止部材２２による阻止位置に達する。

そして、上ジグ１７が、図７のように下限位置に到達したとき、図８（ｄ）に示すように、隣接する分割コア３間の隙間３５が消滅している。また、隣接する分割コア３の凹部１０の間と、これに対応するホルダ４の内周面との間に隙間３６が生じている。この隙間３６は、上述図３の隙間ｄを構成する。

次に、上ジグ１７は、上方の加工待機位置に戻される。このとき、支持機構１８の保持部１９に対する固定部材３０による押圧が解除されるので、図８（ｅ）のように、支持機構１８は、図８（ａ）の初期位置に戻る。また、このとき、押圧部材３１による、分割コア３の押圧が解除される。これにより、凸部形成工程が完了し、分割コア３とホルダ４との一体化が達成される。

本実施形態のステータ製造装置１５によれば、直線状の凹部１０及び凸部１４を介して分割コア３とホルダ４とが強固に結合したステータ１を製造することができる。これにより、分割コア３に大きなトルクが付与された場合でも、分割コア３がホルダ４からずれたり外れたりするのを防止することができる。

また、凸部１４の形成により分割コア３とホルダ４を一体化するので、ホルダ４と分割コア３を圧入又は焼嵌めで一体化する場合に比べて、削りくずの吸引対策や、ホルダ４の加熱・冷却工程が不要であり、ホルダ４により分割コア３に付与される締付け力も比較的小さくて足りる。また、圧入等で一体化する場合に比べて、ホルダ４について高い寸法精度が要求されることがないので、ホルダ４の歩留りが低下することもない。

また、分割コア３は、押圧機構２８による凸部１４の形成に伴って押圧されるとき、支持機構１８により押圧方向と反対方向に支持される。このため、押圧機構２８からの押圧力によってヨーク部７の接合面９が過大な荷重を受けることがないので、かかる過大な荷重による分割コア３の歪みが回避される。

また、支持機構１８による支持に際し、分割コア３は、支持ピン２０及びコイルばね２１により、ホルダ４に押し付けられて姿勢が強制されつつ付勢される。そして、分割コア３は、押圧機構２８による凸部１４の形成により付勢力に抗して所定位置に達したとき、それ以上の移動が阻止される。

このため、支持ピン２０及びコイルばね２１による付勢力や該所定位置を適切に設定することによって、ホルダ４の径にばらつが発生した場合でも、各分割コア３の凹部１０に付与される押圧力がすべての分割コア３にわたって均一化された状態で、凸部１４の形成が行われる。これにより、さらにステータ１の性能向上が図られる。

したがって、削りくずの吸引対策の必要性や、歩留りの低下、性能の低下を招来することなく、分割コアとホルダが強固に一体化したステータ１を、簡便な工程で製造することができる。

また、押圧機構２８は、ホルダ４の外周面を押圧しながら中心軸線ＡＸに平行に移動することにより、ホルダ４の内周面に直線状の凸部１４を形成するので、押圧力の弱い押圧機構２８でも容易にホルダ４の凸部１４を形成することができる。したがって、ステータ製造装置１５の小型化を図ることができる。

また、上ジグ１７の動きに連動して駆動する押圧機構２８や、支持機構１８、位置決めピン２３、押圧部材３１、固定部材３０により、上ジグ１７の動きに同期して、これらの機能が達成される。したがって、複雑な制御回路を必要とすることなく、分割コア３の支持や、ホルダ４の押圧等を行うことができる。

また、支持機構１８及び押圧機構２８は、環状に配置され、分割コア３毎に設けられるので、分割コア３を、分割コア３毎に、支持機構１８で支持しながら押圧機構２８で凸部１４を形成し、ホルダ４に結合させることができる。また、押圧機構２８は、直線状の凸部１４を形成するための押圧ローラ２９を備えるので、ホルダ４に不要な摩擦力を付与することなく、凸部１４を形成することができる。

また、ホルダ４の位置を決める位置決めピン２３は、押圧機構２８による凸部１４の形成に先立って移動され、これにより位置決めピン２３による位置決めが解除される。これにより、押圧機構２８によるホルダ４の位置決めと、位置決めピン２３によるホルダ４の位置決めとの干渉を回避することができる。したがって、ホルダ４における位置決め穴２６の精度に関係なく、適切な凸部１４の形成を図り、かつ位置決め穴２６の変形を防止することができる。

また、分割コア３の中心軸線ＡＸ方向の端面を中心軸線ＡＸ方向に押圧する押圧部材３１を有するので、押圧機構２８によるホルダ４の押圧に伴って分割コア３に歪が生じるのを防止することができる。

また、押圧機構２８は、分割コア３の凹部１０に対し周方向Ｃに所定位置だけずれた位置にホルダ４の凸部１４を形成することにより、凹部１０のいずれかの側壁１０ａ又は１０ｂに凸部１４を接触させる。このため、高さの小さい凸部１４により、効果的に凹部１０との十分な接合面積を確保することができる。

１…ステータ、２…ステータコア、３…分割コア、４…ホルダ、６…ティース部、７…ヨーク部、８…対向面、９…結合面、１０…凹部、１４…凸部、１５…ステータ製造装置、１６…下ジグ、１７…上ジグ、１８…支持機構、２０…コイルばね（付勢部）、２１…支持ピン（付勢部）、２２…阻止部材、２３…位置決めピン、２８…押圧機構、２９…押圧ローラ、２９ａ…環状押圧部、３１…押圧部材、ｄ…隙間。

Claims (8)

1. それぞれのヨーク部の接合面を対向させて所定の中心軸線の周りに円環状に配列された複数の分割コアを、径方向内方から支持する支持機構と、
   前記支持機構により支持された前記分割コアの配列の外側に配置された円筒状のホルダを、その外周面側から押圧してその内周面に、各分割コアの凹部に対応する凸部を形成することにより、隣接する該分割コアのヨーク部同士を前記接合面を介して結合させながら、各分割コア及び該ホルダを一体化する押圧機構とを備え、
   前記支持機構は、
   前記複数の分割コアに対し、前記径方向内方側から径方向外方に向けて付勢力を付与する付勢部と、
   前記分割コアが前記径方向内方に所定位置を越えて変位するのを阻止する阻止部材とを備え、
   前記押圧機構は、前記分割コア毎に、円環状に配置して設けられ、
   各押圧機構は、前記ホルダの外周面上で転動させて前記凸部を形成するためのローラを備え、
   各ローラは、対応する前記凹部の中心位置に対し、前記中心軸線の周方向における一方に所定量だけずれた位置に設けられるものと、対応する前記凹部の中心位置に対し、前記中心軸線の周方向における他方に所定量だけずれた位置に設けられるものとが混在していることを特徴とするステータ製造装置。
2. 前記押圧機構は、前記ホルダの外周面の一部を押圧しながら前記中心軸線に平行に該押圧部分を移動させることにより、該ホルダの内周面に直線状の凸部を形成するものであることを特徴とする請求項１に記載のステータ製造装置。
3. 上ジグ及び下ジグを備え、
   前記分割コア及び前記ホルダは、前記上ジグ又は前記下ジグのうちのいずれか一方に配置され、
   前記支持機構及び前記押圧機構は、前記上ジグ又は前記下ジグのうちの他方の移動に連動して駆動する部材により、該移動に同期して、前記付勢力の付与と前記変位の阻止、及び前記ホルダの押圧をそれぞれ行うものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のステータ製造装置。
4. 前記支持機構は、前記分割コア毎に、円環状に配置して設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のステータ製造装置。
5. 前記ローラは、前記転動に際して前記ホルダの外周面を押圧する環状押圧部を備え、
   前記環状押圧部は、前記ローラの回転軸線を含む平面で切断した断面においてＶ字状の形状を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のステータ製造装置。
6. 前記分割コアの配列の外側に前記ホルダを配置する際に該ホルダを位置決めするための位置決めピンを備え、
   前記ホルダは、前記位置決めピンに対応する位置決め穴を備え、
   前記位置決めピンは、前記押圧機構による前記凸部の形成に先立って移動され、これにより前記位置決めが解除されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のステータ製造装置。
7. 前記分割コアの前記中心軸線方向の端面を、該中心軸線方向に押圧する押圧部材を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のステータ製造装置。
8. それぞれのヨーク部を所定の中心軸線の周りに円環状に連ねて配列された複数の分割コアの配列の外側に、円筒状の内周面を有する円環状のホルダを配置するホルダ配置工程と、
   前記配置工程の後、前記ホルダの外側から該ホルダを押圧し、その押圧部分を前記中心軸線方向に沿って移動させることにより、該ホルダの内周面に、前記分割コアの直線状の凹部に対応する直線状の凸部を形成する凸部形成工程とを備え、
   前記凸部の形成は、該凸部が、対応する前記凹部の側壁における前記ホルダ側の端縁に対して直線状の接触面で接触するように行われ、該接触は、該凹部の両側壁のうち、前記中心軸線の周方向における一方又は他方のいずれかの側壁に対してのみ行われ、
   各凸部が接触する前記凹部の各側壁には、前記一方及び他方の側壁が混在することを特徴とするステータ製造方法。