JP6745855B2 - ブラシレスモーター用のステータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブラシレスモーターに関し、特に、ブラシレスモーター用のステータの製造方法に関する。

例えば特許文献１に記載された従来のブラシレスモーター用のステータは、複数の積層鋼板から形成される筒状のステータコアと、ステータコアの軸方向前後の端面にそれぞれ設けられる前インシュレータ及び後インシュレータと、前インシュレータと後インシュレータを介してステータコアに巻回される６つのコイルと、を有し、前インシュレータには、センサ回路基板と、対角に位置するコイル間の巻線同士を短絡する短絡手段（短絡部材及びヒュージング端子）とが設けられている。

特許出願公開第２０１５−０５６９５３号明細書

従来のステータにおいて、各コイルは、一本の巻線でステータの極歯に巻きつけることにより形成されるが、対になっているコイル間は直接電気的に接続されていないので、互いに対応するコイル同士を短絡するために、ステータコアの外側に略半円周に渡る短絡手段とリード線などを更に設ける必要がある。しかし、部品の数を増やすと、モータの構造は複雑になる一方で、同時に自動化生産に係る難易度が上がり、生産コストも増加する。また、従来のステータのコイルの結線状態はΔ（デルタ）結線であり、他の結線状態（例えばＹ結線）を製造しようとする場合、コイル線材の巻きつける手順を変更する必要がある。

よって、本発明は上記の問題点に鑑みて、自動化生産により製造し易く且つ異なる結線状態に対応できるブラシレスモーター用のステータの製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成すべく、本発明は、ブラシレスモーター用のステータの製造方法であって、所定の中心軸に沿って延伸する中空筒状体に形成されていると共に、該中空筒状体の両端に第１の端面と第２の端面を有するコア本体と、いずれも該コア本体の内側の表面から前記中心軸に向かって凸起する第１の極歯と、該第１の極歯と向かい合って該コア本体の内側の表面から前記中心軸に向かって凸起する第２の極歯とをそれぞれ有する第１対の極歯組と、第２対の極歯組と、第３対の極歯組と、を備えたステータコアと、前記中心軸を囲む円環状の板体に形成され、前記コア本体の前記第１の端面に当接する基板と、互いに間を空けて前記基板からそれぞれ各対の前記極歯組における前記第１の極歯に隣接する位置にある第１の線材通過エリアと、各対の前記極歯組における前記第２の極歯に隣接する位置にある第２の線材通過エリアと、を有するコイル線材保持座と、前記コイル線材保持座に取り付けられ、それぞれ外部電源と電気的接続される複数の短絡手段と、を備えるステータを準備する準備工程と、一本の巻線をコイル線材として、前記第１対の極歯組と前記第２対の極歯組と前記第３対の極歯組とがそれぞれ有する前記第１の極歯及び前記第２の極歯に対して、まず該一本の巻線の一端部を巻付操作端部として前記コイル線材保持座の外側から、該当の対の極歯組が有する前記第１の極歯に対応する前記第１の線材通過エリアを経由して前記コイル線材保持座の内側に進入させ、前記第１の極歯に巻き付けて該第１の極歯の周りに該コイル線材の一部である第１のコイル部を形成してから、前記第１の線材通過エリアを経由して前記コイル線材保持座の前記外側に戻し、そして該巻付操作端部を該当の対の極歯組が有する前記第２の極歯側に移動して、前記コイル線材保持座の外側から、前記第２の極歯に対応する前記第２の線材通過エリアを経由して前記コイル線材保持座の内側に進入させ、前記第２の極歯に巻き付けて該第２の極歯の周りに該コイル線材の一部である第２のコイル部を形成してから、前記第２の線材通過エリアを経由して前記コイル線材保持座の前記外側に戻すコイル巻付作業を順番に行う巻き付け工程と、を実行してから、前記複数の短絡手段に、前記ステータコアの延伸方向において互いに隣接する前記コイル線材を保持させるコイル線材保持工程と、前記コイル線材において、前記第１対の極歯組に対応する前記第２のコイル部と前記第２対の極歯組に対応する前記第１のコイル部との間に介在する箇所、及び、前記第２対の極歯組に対応する前記第２のコイル部と前記第３対の極歯組に対応する前記第１のコイル部との間に介在する箇所に対して少なくとも一部を切り取ることにより、各前記対の極歯組に対応して前記コイル線材保持座に巻き付けられて各前記複数の短絡手段により保持される第１のコイル線材、第２のコイル線材、及び第３のコイル線材を形成する切り取り工程と、前記複数の短絡手段を、少なくとも前記第１〜第３のコイル線材のいずれか１つと電気的接続させる接続工程と、を実行するブラシレスモーター用のステータの製造方法を提供する。

以上のように、本発明によるブラシレスモーター用のステータの製造方法は、一本の巻線のみを用いて３対のコイルを形成し、且つ、それらの第１〜３のコイル線材がそれぞれ有する自由端部又は接続部を互いに隣接するようにコイル線材保持座の外側に巻きつけるので、自動化生産により製造し易い。

更に、本発明によるブラシレスモーター用のステータの製造方法を用いてステータを生産する際に、生産の手順において、第１〜第３のコイル線材を需要に応じた所定の箇所で短絡手段を用いて電気的に接続するだけで、巻線の巻き付ける方法を変えずに異なる結線状態を有する製品を生産し得る。

本発明によるブラシレスモーター用のステータの第１の実施形態におけるステータと、該ステータに取り付けられた、３つの外部電源ケーブルと、ホールセンサ素子と、センサ支持体と、が示される斜視図である。 該ステータが示される分解斜視図である。 該ステータにおけるコイル線材保持座が示される斜視図である。 該ステータにおける該コイル線材保持座が示される上面図である。 該ステータが示される斜視図である。 該ステータが示されるもう１つの視点から見る斜視図である。 該ステータが示される更にもう１つの視点から見る斜視図である。 該ステータにおけるコイル線材による回路を示す説明図である。 第２の実施形態における回路を示す説明図である。 第３の実施形態における回路を示す説明図である。 第４の実施形態における回路を示す説明図である。 本発明によるブラシレスモーター用のステータの製造に関する手順を示すフローチャートである。 該手順に含まれる準備工程において巻線が該ステータに巻き付けられる前の様子を示す斜視図である。 該準備工程において該巻線が該ステータに巻き付けられる前の様子を示す上面図である。 該手順に含まれる巻き付け工程において、１対の極歯からなる極歯組に巻線が巻回して極歯に巻き付けるコイル部を形成している様子を示す上面図である。 該巻き付け工程が実行された後該ステータの様子を示す上面図である。 該巻き付け工程が実行された後該ステータの様子を示す斜視図である。 該巻き付け工程が実行された後該ステータの様子を示す、もう１つの視点から見る斜視図である。

図１と図２を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本発明によるブラシレスモーター用のステータの第１の実施形態におけるステータ１と、ステータ１に取り付けられた、３つの外部電源ケーブル７（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）と、センサ支持体８と、ホールセンサ素子９と、が示される斜視図であり、図２は、ステータ１が示される分解斜視図である。

図１と図２に示されるように、ステータ１は、略中空筒状体に形成されるステータコア２と、ステータコア２の上端面２３と嵌め合うコイル線材保持座３と、ステータコア２の下端面２４に取り付けられるキャップ４と、コイル線材保持座３に巻き付けられると共に３本のコイル線材からなるコイル線材組５と、コイル線材組５に含まれるコイル線材同士を短絡させる複数の短絡手段６と、を備える。

ステータコア２は、所定の中心軸Ｌに沿って延伸する中空筒状体に形成されると共に、該中空筒状体の両端に第１の端面２３と第２の端面２４を有する。ステータコア２は、図２に示すように、コア本体２１と、いずれも該コア本体２１の内側の表面から中心軸Ｌに向かって凸起する第１の極歯２２１と、該第１の極歯２２１と向かい合って該コア本体２１の内側の表面から中心軸Ｌに向かって凸起する第２の極歯２２２とをそれぞれ有する第１対の極歯組Ａと、第２対の極歯組Ｂと、第３対の極歯組Ｃと、を備える。

次に、図３と図４を参照してステータ１のコイル線材保持座３を説明する。ここで、図３は、ステータ１におけるコイル線材保持座３が示される斜視図であり、図４は該ステータ１におけるコイル線材保持座３が示される上面図である。コイル線材保持座３は、図３と図４に示されるように、中心軸Ｌを囲む円環状の板体であり、例えば絶縁材で形成され、コア本体２１の第１の端面２３を当接する基板３０と、互いに間を空けて基板３０からそれぞれ各対の極歯組における第１の極歯２２１に隣接する位置にある第１の線材通過エリア３１と、各対の極歯組における第２の極歯２２２に隣接する位置にある第２の線材通過エリア３２と、を有する。

各第１の線材通過エリア３１には、ステータコア２の第１の端面２３と同じ側に向かう第１の案内面３１１が形成されている。各第２の線材通過エリア３２には、第２の極歯２２２に隣接し、第１の端面２３と同じ側に向かう第２の案内面３２１と、第２の極歯２２２に隣接し、且つ、第１の端面２３と同じ側に向かう第３の案内面３２２と、が形成されている。これらの案内面の間にそれぞれ介在する複数の凸部３３は、巻線５００（図１５参照）がコイル線材保持座３を巻き付けることができるように設けられている。

本実施形態において、同一の極歯組に対応する第１の案内面３１１、第２の案内面３２１、及び第３の案内面３２２の、第１の端面２３との距離は同じであり、第１対の極歯組Ａと第２対の極歯組Ｂと第３対の極歯組Ｃのそれぞれにおける第１の極歯２２１に対応する第１の案内面３１１のそれぞれ第１の端面２３との距離が、順番に遠くなっており、即ち、第１対の極歯組Ａの第１の案内面３１１は第１の端面２３と最も近く、第３対の極歯組Ｃの第１の案内面３１１は第１の端面２３と最も遠い。また、後述する製造方法において、コイル線材組５に含まれる第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃが重ならずにコイル線材をコイル線材保持座３に巻き付けるためなら、第３の案内面３２２は第２の案内面３２１より第１の端面２３から、コイル線材の寸法程度に離れた位置にあっても良い。

キャップ４は、図２に示されるように、ステータコア２の下端面２４に取り付けられ、且つ、ステータコア２の極歯２２と嵌め合うことができる。本実施例において、キャップ４は絶縁材で製造されたものである。

図５は、ステータ１が示される斜視図であり、図６は、ステータ１が示されるもう１つの視点から見る斜視図であり、そして、図７は、ステータ１が示される更にもう１つの視点から見る斜視図である。図５〜７に示されるように、コイル線材組５は、各対の極歯組に対応してコイル線材保持座３に巻き付けられる、第１のコイル線材５Ａ、第２のコイル線材５Ｂ、及び第３のコイル線材５Ｃ、を具える。第１〜３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、いずれも一本の線材で、その両端部である２つの自由端部５１と、該２つの自由端部５１からそれぞれ延伸して該コイル線材が対応する極歯組が有する２つの極歯２２に巻き付けられる２つのコイル部５２(図２参照)と、該２つのコイル部５２の間に介在して接続させる接続部５３と、を有する。

第１のコイル線材５Ａと第２のコイル線材５Ｂと第３のコイル線材５Ｃにおいて、それぞれが有する２つの自由端部５１及び接続部５３は、ステータコア２の延伸方向において少なくとも１つの他のコイル線材が有する２つの自由端部５１又は接続部５３と、ステータコア２の延伸方向において互いに重ならずに隣接するように、コイル部５２が位置するコイル線材保持座３の内側から第１の線材通過エリア３１又は第２の線材通過エリア３２を通過してコイル線材保持座３の外側に巻き付けられている。また、図２に示されるように、同一コイル線材における２つのコイル部５２は、第１のコイル部５２１と第２のコイル部５２２とを含み、第１のコイル部５２１と第２のコイル部５２２に電流を流す時に発生する磁場の方向が一致するように、ステータコア２の中心軸Ｌから極歯を見ると、第１のコイル部５２１と第２のコイル部５２２のコイル巻回方向は相反する（ただし空間的にコイル巻回方向は一致する）。

図８は、ステータ１における第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃによる回路を示す説明図である。それらの短絡手段６は、コイル線材保持座３に取り付けられ、ステータコア２の延伸方向において互いに隣接する第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃを保持する。各短絡手段６は、コイル線材保持座３に固定される固定部６１１，６２１と、固定部６１１，６２１から延伸して固定部６１１，６２１と協働して対応する複数のコイル線材を挟んで保持し、且つ、コイル線材と接する箇所が溶接されて該対応するコイル線材と電気的に接続される溶接部６１２，６２２と、を備える。本第１の実施形態において、複数の短絡手段６は、外部電源ケーブル７（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）と接続される３つの第１の短絡手段６１と、１つの第２の短絡手段６２とを含む。

各第１の短絡手段６１は、固定部６１１と溶接部６１２とを備え、第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおけるいずれか１つの接続部５３と、他の１つのコイル線材の全２つの自由端部５１とが接触することによって接続され、各第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃの自由端部５１の１つと溶接されている。即ち、１つの第１の短絡手段６１は、第１のコイル線材５Ａの自由端部５１の１つと溶接され、もう１つの第１の短絡手段６１は、第２のコイル線材５Ｂの自由端部５１の１つと溶接され、残った１つの第１の短絡手段６１は、第３のコイル線材５Ｃの自由端部５１の１つと溶接されている。

第２の短絡手段６２は、固定部６２１と溶接部６２２とを備え、第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃの接続部５３とそれぞれ溶接される。この回路の電気的接続状態は、ここで、「直列Ｙ結線」と称する。また、一般的に、コイル線材と短絡手段６とが溶接する前に、溶接する箇所でコイル線材の表面にある絶縁物を予め除去するので、短絡手段６とコイル線材とが溶接されていることは、短絡手段６とコイル線材は電気的接続されていることを示すことを注意されたい。

図９は、第２の実施形態における回路を示す説明図である。第２の実施形態は第１の実施形態とほぼ同じであるものの、短絡手段６の電気的接続状態が異なる。第２の実施形態において、各第１の短絡手段６１は、第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃのいずれか１つの全２つの自由端部５１と接触する２箇所が溶接されている。例えば、１つの第１の短絡手段６１は、第１のコイル線材５Ａの自由端部５１と接触する２箇所が溶接され、もう１つの第１の短絡手段６１は、第２のコイル線材５Ｂの自由端部５１と接触する２箇所が溶接され、残った１つの第１の短絡手段６１は、第３のコイル線材５Ｃの自由端部５１と接触する２箇所が溶接されている。この回路の電気的接続状態は、ここで、「並列Ｙ結線」と称する。

図１０は、第３の実施形態における回路を示す説明図である。第３の実施形態は第１の実施形態とほぼ同じであるものの、短絡手段６の電気的接続状態は異なる。第３の実施形態において、複数の短絡手段６は、外部電源と接続される３つの第１の短絡手段６１を含む。各第１の短絡手段６１は、第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおけるいずれか１つの接続部５３と、他の１つのコイル線材の全２つの自由端部５１とが接触し、各第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃのいずれか１つの自由端部５１の１つと接続部５３とを接触する箇所が溶接されている。

これらの第１の短絡手段６１は、それぞれ第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおけるいずれか２つを接触し、各第１の短絡手段６１における第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃとの組み合わせは互いに異なる。例えば、本実施形態において、１つの第１の短絡手段６１は、第１のコイル線材５Ａの接続部５３と、第２のコイル線材５Ｂの２つの自由端部５１とを接触し、もう１つの第１の短絡手段６１は、第２のコイル線材５Ｂの接続部５３と、第３のコイル線材５Ｃの２つの自由端部５１とを接触し、残った１つの第１の短絡手段６１は、第３のコイル線材５Ｃの接続部５３と、第１のコイル線材５Ａの２つの自由端部５１とを接触する。この回路の電気的接続状態は、ここで、「直列Δ（デルタ）結線」と称する。また、本実施形態において、第２の短絡手段６２が設けられて第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃを保持しているが、溶接する必要がない。

図１１は、第４の実施形態における回路を示す説明図である。第４の実施形態は第３の実施形態とほぼ同じであるものの、短絡手段６の電気的接続状態が異なる。第４の実施形態において、各第１の短絡手段６１は、第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおけるいずれか１つの接続部５３と、他の２つのそれぞれの自由端部５１とが接触し、各第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃの自由端部５１と接続部５３とを接触する全３箇所が溶接されている。この回路の電気的接続状態は、ここで、「並列Δ（デルタ）結線」と称する。本実施形態において、第３の実施形態と同じく第２の短絡手段６２が溶接されずに設けられて第１〜第３のコイル線材５Ａ，５Ｂ，５Ｃを保持している。

図１２は、本発明によるブラシレスモーター用のステータ１の製造に関する方法の手順を示すフローチャートである。本発明のステータ１の製造方法は、準備工程Ｓ０と、巻き付け工程Ｓ１と、コイル線材保持工程Ｓ２と、切り取り工程Ｓ３と、接続工程Ｓ４と、を含む。

図１３は、ステータ１の製造方法の手順に含まれる準備工程Ｓ０において巻線５００がステータ１に巻き付けられる前の様子を示す斜視図であり、図１４は、準備工程Ｓ０において巻線５００がステータ１に巻き付けられる前の様子を示す上面図である。

準備工程Ｓ０において、ステータコア２と、コイル線材保持座３と、キャップ４と、４つの短絡手段６と、を準備する。各短絡手段６（第１の短絡手段６１と第２の短絡手段６２を含める）は、コイル線材保持座３に固定される固定部６１１，６２１と、固定部６１１，６２１から延伸して固定部６１１，６２１と協働して対応する複数のコイル線材を挟んで保持でき、且つ、コイル線材と接する箇所が溶接されて該対応するコイル線材と電気的に接続されることができる溶接部６１２，６２２と、を備えるが、巻線５００を巻き付ける前に、短絡手段６の溶接部６１２，６２２は、固定部６１１，６２１からステータコア２の中心軸Ｌを基準にして径方向に向かって延伸する状態のまま、コイル線材保持座３に設けられている。

図１５は、製造方法の手順に含まれる巻き付け工程Ｓ１において、１対の極歯２２からなる極歯組に巻線５００が巻回して極歯２２に巻き付けるコイル部５２を形成している様子を示す上面図であり、図１６は、該巻き付け工程Ｓ１が実行された後ステータ１の様子を示す上面図であり、図１７は、巻き付け工程Ｓ１が実行された後ステータ１の様子を示す斜視図であり、図１８は、巻き付け工程Ｓ１が実行された後ステータ１の様子を示す、もう１つの視点から見る斜視図である。

巻き付け工程Ｓ１において、一本の巻線５００をコイル線材として、第１対の極歯組Ａと第２対の極歯組Ｂと第３対の極歯組Ｃとがそれぞれ有する第１の極歯２２１及び第２の極歯２２２に対して、コイル巻付作業を順番に行う。コイル巻付作業は、まず、該一本の巻線５００の一端部を巻付操作端部として、コイル線材保持座３の外側から、該当の対の極歯組が有する第１の極歯２２１に対応する第１の線材通過エリア３１を経由してコイル線材保持座３の内側に進入させる。

続いて、第１の極歯２２１に巻き付けて該第１の極歯２２１の周りに該コイル線材の一部である第１のコイル部５２１を形成してから、第１の線材通過エリア３１を経由してコイル線材保持座３の外側に戻す。そして、該巻付操作端部を該当の対の極歯組が有する第２の極歯２２２側に移動して、コイル線材保持座３の外側から、第２の極歯２２２に対応する第２の線材通過エリア３２の第２の案内面３２１を経由してコイル線材保持座３の内側に進入させ、第２の極歯２２２に巻き付けて第２の極歯２２２の周りに該コイル線材の一部である第２のコイル部５２２を形成する。

この後、第２の線材通過エリア３２の第３の案内面３２２を経由してコイル線材保持座３の外側に戻す。これらの極歯組に対してコイル巻付作業を行うことによって、全６つの極歯２２にコイル部５２をそれぞれ巻き付ける。なお、一本の巻線５００であるコイル線材におけるコイル線材保持座３の外側に巻き付けられる部分が、第１の案内面３１１と第１の案内面３１１から離れた位置の差、及び第１対の極歯組Ａと第２対の極歯組Ｂと第３対の極歯組Ｃのそれぞれにおける第１の極歯２２１に対応する第１の案内面のそれぞれ第１の端面２３との距離の差に合わせて、ステータコア２の延伸方向において互いに重ならずに隣接されるように巻き付けられている。

コイル線材保持工程Ｓ２において、複数の短絡手段６に、コイル線材におけるコイル線材保持座３の外側に巻き付けられ、且つ、ステータコア２の延伸方向において互いに隣接する部分を保持させる。そのため、各短絡手段６に対し、ステータコア２の延伸方向において、各溶接部６１２，６２２は、対応する固定部６１１，６２１との間にコイル線材を挟んでコイル線材取り付け座３の外側に保持するように折り曲げられる。

切り取り工程Ｓ３において、コイル線材組５において、第１対の極歯組Ａに対応する第２のコイル部５２２と第２対の極歯組Ｂに対応する第１のコイル部５２１との間に介在する箇所、及び、第２対の極歯組Ｂに対応する第２のコイル部５２２と第３対の極歯組Ｃに対応する第１のコイル部５２１との間に介在する箇所に対してそれぞれ一部を切り取る。図６と図１８に示されるように、第２のコイル線材５Ｂの自由端部５１と第３のコイル線材の自由端部５１との間における不要な部分Ｘと、第３のコイル線材の自由端部５１に接続される巻線５００の巻付操作端部である不要な部分Ｘは、この切り取り工程Ｓ３において全部切り取られる。また、図５と図１７に示されるように、巻線５００のもう１つ端部、即ち第１のコイル線材５Ａの自由端部５１に接続される端部と、第１のコイル線材５Ａの自由端部５１と第２のコイル線材５Ｂの自由端部５１の間にある部分のいずれも不要な部分Ｘである。

これにより、各対の極歯組に対応してコイル線材保持座３に巻き付けられ、且つ、各短絡手段６により保持される第１のコイル線材５Ａ、第２のコイル線材５Ｂ、及び第３のコイル線材５Ｃを形成する。また、４つの短絡手段６は、３つの第１の短絡手段６１と１つの第２の短絡手段６２とを含む。各短絡手段６がそれらのコイル線材と接触する箇所は上記したのでここでは省略する。

切り取り工程Ｓ３の実行が完成した状態では、一本の巻線５００はコイル線材としてコイル線材保持座３に巻き付け、第１対の極歯組Ａ、第２対の極歯組Ｂ、第３対の極歯組Ｃ、の順番で極歯２２にコイル部５２をそれぞれ形成し、その上、各極歯組Ａ，Ｂ，Ｃに対応する第１〜第３の案内面３１１，３２１，３２２と第１の端面２３との間の距離は順番に遠くなっている。

よって、第１のコイル線材５Ａ、第２のコイル線材５Ｂ、及び第３のコイル線材５Ｃにおけるコイル線材保持座３の外側に巻き付けられる部分は、互いに重ならずに並んでおり、同一のコイル線材に属する部分がほぼ同じ水平面に位置し、３つのコイル線材を見分けやすい配置状態になっている。

接続工程Ｓ４において、製品の種類に基づいて、各必要な短絡手段６が有する溶接部は、コイル線材と接する箇所が溶接されて対応するコイル線材と電気的に接続される。本発明によるステータ１は４つの実施形態に分けられ、それぞれにおける短絡手段の電気的接続状態は互いに異なるため、製造しようとするステータ１の種類（即ち実施形態）に基づいて、接続工程Ｓ４に係る溶接する箇所を予め設定する必要がある。また、これらの実施形態において、接続工程Ｓ４では、溶接作業は半田付けによって実行される。

以上のように、本発明によるブラシレスモータの実施形態は、一本の巻線５００を使ってそれぞれの極歯２２にコイル部５２を巻き付けてから、第１のコイル線材５Ａ、第２のコイル線材５Ｂ、及び第３のコイル線材５Ｃにそれぞれ介在する線材を一部切り取ることにより、各極歯組に含まれる極歯２２に対応するコイル部５２の間に介在する接続部５３をまとめて形成することができ、部品の数を減らすことができる。

また、これらの実施形態における４つの短絡手段６は、コイル線材を保持する機能を有すると共に、溶接する箇所の改変により、結線状態が異なるステータ１を製造することができる。

なお、短絡手段６はコイル線材保持座３の外側に設けられるので、自動化設備による溶接作業が実行し易く、生産に係るコストを節約できる。

１ ステータ
２ ステータコア
２１ コア本体
２２ 極歯
２２１ 第１の極歯
２２２ 第２の極歯
２３ 上端面
２４ 下端面
３ コイル線材保持座
３０ 基板
３１ 第１の線材通過エリア
３１１ 第１の案内面
３２ 第２の線材通過エリア
３２１ 第２の案内面
３２２ 第３の案内面
３３ 凸部
４ キャップ
５ コイル線材組
５Ａ 第１のコイル線材
５Ｂ 第２のコイル線材
５Ｃ 第３のコイル線材
５１ 自由端部
５２ コイル部
５３ 接続部
６ 短絡手段
６１ 第１の短絡手段
６２ 第２の短絡手段
７ 外部電源ケーブル
８ センサ支持体
９ ホールセンサ素子
Ａ 第１対の極歯組
Ｂ 第２対の極歯組
Ｃ 第３対の極歯組
Ｌ 中心軸
Ｘ 不要な部分
Ｓ０ 準備工程
Ｓ１ 巻き付け工程
Ｓ２ コイル線材保持工程
Ｓ３ 切り取り工程
Ｓ４ 接続工程

Claims (8)

1. ブラシレスモーター用のステータの製造方法であって、
   所定の中心軸に沿って延伸する中空筒状体に形成されていると共に、該中空筒状体の両端に第１の端面と第２の端面を有するコア本体と、いずれも該コア本体の内側の表面から前記中心軸に向かって凸起する第１の極歯と、該第１の極歯と向かい合って該コア本体の内側の表面から前記中心軸に向かって凸起する第２の極歯とをそれぞれ有する第１対の極歯組と、第２対の極歯組と、第３対の極歯組と、を備えたステータコアと、
   前記中心軸を囲む円環状の板体に形成され、前記コア本体の前記第１の端面に当接する基板と、互いに間を空けて前記基板からそれぞれ各対の前記極歯組における前記第１の極歯に隣接する位置にある第１の線材通過エリアと、各対の前記極歯組における前記第２の極歯に隣接する位置にある第２の線材通過エリアと、を有するコイル線材保持座と、
   前記コイル線材保持座に取り付けられ、それぞれ外部電源と電気的接続される複数の短絡手段と、
   を備えるステータを準備する準備工程と、
   一本の巻線をコイル線材として、前記第１対の極歯組と前記第２対の極歯組と前記第３対の極歯組とがそれぞれ有する前記第１の極歯及び前記第２の極歯に対して、まず該一本の巻線の一端部を巻付操作端部として前記コイル線材保持座の外側から、該当の対の極歯組が有する前記第１の極歯に対応する前記第１の線材通過エリアを経由して前記コイル線材保持座の内側に進入させ、前記第１の極歯に巻き付けて該第１の極歯の周りに該コイル線材の一部である第１のコイル部を形成してから、前記第１の線材通過エリアを経由して前記コイル線材保持座の前記外側に戻し、そして該巻付操作端部を該当の対の極歯組が有する前記第２の極歯側に移動して、前記コイル線材保持座の前記外側から、前記第２の極歯に対応する前記第２の線材通過エリアを経由して前記コイル線材保持座の内側に進入させ、前記第２の極歯に巻き付けて該第２の極歯の周りに該コイル線材の一部である第２のコイル部を形成してから、前記第２の線材通過エリアを経由して前記コイル線材保持座の前記外側に戻すコイル巻付作業を順番に行う巻き付け工程と、を実行してから、
   前記複数の短絡手段に、前記コイル線材における、前記コイル線材保持座の前記外側に巻き付けられ、且つ、前記ステータコアの延伸方向において互いに隣接する部分を保持させるコイル線材保持工程と、
   前記コイル線材において、前記第１対の極歯組に対応する前記第２のコイル部と前記第２対の極歯組に対応する前記第１のコイル部との間に介在する箇所、及び、前記第２対の極歯組に対応する前記第２のコイル部と前記第３対の極歯組に対応する前記第１のコイル部との間に介在する箇所に対して少なくとも一部を切り取ることにより、各前記対の極歯組に対応して前記コイル線材保持座に巻き付けられて各前記複数の短絡手段により保持される第１のコイル線材、第２のコイル線材、及び第３のコイル線材を形成する切り取り工程と、
   各前記複数の短絡手段を、少なくとも前記第１〜第３のコイル線材のいずれか１つと電気的接続させる接続工程と、
   を実行することを特徴とするブラシレスモーター用のステータの製造方法。
2. 前記第１の線材通過エリアには、前記第１の端面と同じ側に向かう第１の案内面が形成されており、
   前記第２の線材通過エリアには、前記第２の極歯に隣接し、前記第１の端面と同じ側に向かう第２の案内面と、前記第２の極歯に隣接し、且つ、前記第１の端面と同じ側に向かう第３の案内面と、が形成されており、更に、
   前記第１対の極歯組と前記第２対の極歯組と前記第３対の極歯組のそれぞれにおける前記第１の極歯に対応する前記第１の案内面の、前記第１の端面との距離が、順番に遠くなっており、
   前記コイル巻付作業において、前記コイル線材が前記第１の極歯の周りに巻き付けた後前記巻付操作端部が前記第２の極歯側に移動して、前記コイル線材保持座の前記外側から、前記第２の極歯に対応する前記第２の線材通過エリアの前記第２の案内面を経由して前記コイル線材保持座の内側に進入させ、前記第２の極歯に巻き付けて該第２の極歯の周りに該コイル線材の一部である第２のコイル部を形成してから、前記第２の線材通過エリアの前記第３の案内面を経由して前記コイル線材保持座の前記外側に戻されることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモーター用のステータの製造方法。
3. 一本の巻線である前記コイル線材における前記コイル線材保持座の前記外側に巻き付けられる部分が、前記第１の案内面と前記第１の案内面から離れた位置の差、及び前記第１対の極歯組と前記第２対の極歯組と前記第３対の極歯組のそれぞれにおける前記第１の極歯に対応する前記第１の案内面の前記第１の端面との距離の差に合わせて、前記ステータコアの延伸方向において互いに重ならずに隣接されるように巻き付けられていることを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモーター用のステータの製造方法。
4. 前記複数の短絡手段は、外部電源と接続される３つの第１の短絡手段と、１つの第２の短絡手段とを含み、
   前記接続工程において、前記３つの第１の短絡手段が、それぞれ前記第１〜第３のコイル線材における少なくとも１つと溶接すると共に電気的接続され、前記第２の短絡手段が、前記第１〜第３のコイル線材における前記第１のコイル部と前記第２のコイル部の間に介在する部分である接続部とそれぞれ溶接すると共に電気的接続されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のブラシレスモーター用のステータの製造方法。
5. 前記複数の短絡手段は外部電源と接続される３つの第１の短絡手段を含み、
   前記接続工程において、各前記３つの第１の短絡手段が、それぞれ前記第１〜第３のコイル線材における少なくとも２つと溶接すると共に電気的接続させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のブラシレスモーター用のステータの製造方法。
6. 前記準備工程において準備される各前記短絡手段は、前記コイル線材保持座に固定される固定部と、前記固定部から延伸して前記固定部と協働して対応する複数の前記コイル線材を挟むことができる溶接部と、を備え、
   前記コイル線材保持工程において、各前記溶接部は対応する前記固定部との間に前記コイル線材を挟んで前記コイル線材保持座の前記外側に保持するように折り曲げられ、
   前記接続工程において、各前記複数の短絡手段が有する前記溶接部は、前記コイル線材と接する箇所が溶接されて該対応する前記コイル線材と電気的に接続されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のブラシレスモーター用のステータの製造方法。
7. 前記接続工程は、半田付けによって実行されることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のブラシレスモーター用のステータの製造方法。
8. ブラシレスモーター用のステータの製造方法であって、
   所定の中心軸に沿って延伸する中空筒状体に形成されていると共に、該中空筒状体の両端に第１の端面と第２の端面を有するコア本体と、いずれも該コア本体の内側の表面から前記中心軸に向かって凸起する第１の極歯と、該第１の極歯と向かい合って該コア本体の内側の表面から前記中心軸に向かって凸起する第２の極歯とをそれぞれ有する第１対の極歯組と、第２対の極歯組と、第３対の極歯組と、を備えたステータコアと、
   前記中心軸を囲む円環状の板体に形成され、前記コア本体の前記第１の端面に当接する基板と、互いに間を空けて前記基板からそれぞれ各対の前記極歯組における前記第１の極歯に隣接する位置にあって、前記第１の端面と同じ側に向かう第１の案内面と、各対の前記極歯組における前記第２の極歯に隣接する位置にあって、前記第１の端面と同じ側に向かう第２の案内面及び第３の案内面と、を有し、更に、前記第１対の極歯組と前記第２対の極歯組と前記第３対の極歯組のそれぞれにおける前記第１の極歯に対応する前記第１の案内面の、前記第１の端面との距離が、順番に遠くなっているコイル線材保持座と、
   前記コイル線材保持座に取り付けられ、それぞれ外部電源と電気的接続される複数の短絡手段と、
   を備えるステータを準備する準備工程と、
   一本の巻線をコイル線材として、前記第１対の極歯組と前記第２対の極歯組と前記第３対の極歯組とがそれぞれ有する前記第１の極歯及び前記第２の極歯に対して、まず該一本の巻線の一端部を巻付操作端部として前記コイル線材保持座の外側から、該当の対の極歯組が有する前記第１の極歯に対応する前記第１の案内面を経由して前記コイル線材保持座の内側に進入させ、前記第１の極歯に巻き付けて該第１の極歯の周りに該コイル線材の一部である第１のコイル部を形成してから、前記第１の案内面を経由して前記コイル線材保持座の前記外側に戻し、そして該巻付操作端部を該当の対の極歯組が有する前記第２の極歯側に移動して、前記コイル線材保持座の外側から、前記第２の極歯に対応する前記第２の案内面を経由して前記コイル線材保持座の内側に進入させ、前記第２の極歯に巻き付けて該第２の極歯の周りに該コイル線材の一部である第２のコイル部を形成してから、前記第３の案内面を経由して前記コイル線材保持座の前記外側に戻すコイル巻付作業を順番に行うことにより、一本の巻線である前記コイル線材における前記コイル線材保持座の外側に巻き付けられる部分が、前記第１の案内面と前記第１の案内面から離れた位置の差、及び前記第１対の極歯組と前記第２対の極歯組と前記第３対の極歯組のそれぞれにおける前記第１の極歯に対応する前記第１の案内面の前記第１の端面との距離の差に合わせて、前記ステータコアの延伸方向において互いに重ならずに隣接させる巻き付け工程を実行してから、
   前記複数の短絡手段に、前記コイル線材における、前記コイル線材保持座の前記外側に巻き付けられ、且つ、前記ステータコアの延伸方向において互いに隣接する部分を保持させるコイル線材保持工程と、
   前記コイル線材において、前記第１対の極歯組に対応する前記第２のコイル部と前記第２対の極歯組に対応する前記第１のコイル部との間に介在する箇所、及び、前記第２対の極歯組に対応する前記第２のコイル部と前記第３対の極歯組に対応する前記第１のコイル部との間に介在する箇所に対して少なくとも一部を切り取ることにより、各前記対の極歯組に対応して前記コイル線材保持座に巻き付けられて各前記複数の短絡手段により保持される第１のコイル線材、第２のコイル線材、及び第３のコイル線材を形成する切り取り工程と、
   各前記複数の短絡手段を、少なくとも前記第１〜第３のコイル線材のいずれか１つと電気的接続させる接続工程と、
   を実行することを特徴とするブラシレスモーター用のステータの製造方法。