JP7302531B2 - 分割ステータコアの環状化組付装置、及び、ステータコアの製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明による分割ステータコアの環状化組付装置、及び、ステータコアの製造方法の一実施形態を図面に基づいて説明する。明細書中、「分割ステータコアの環状化組付装置」を省略して「環状化組付装置」と記す。最初に図1~図4を参照し、本実施形態の環状化組付装置で用いられる部品である第1~第3分割ステータコア100、200、300、及び、完成品である環状ステータコア400の構成について説明する。ステータコア400は、三相ブラシレスモータにおいてコイルへの通電により回転磁界を発生し、内側に配置されたロータを回転させる。
図9に示すように、組付開始段階S1では、支持板97上で位置決めされた準完成コア290の上方で、組付チャック50の4つの把持部56が第3分割ステータコア300を把持する。この後、組付チャック50は、第3分割ステータコア300を把持しつつ下降する。ワークガイド831-834の上端の高さは、準完成コア290の第1、第2分割ステータコア100、200のコアユニット11-14、21-24におけるバックヨーク45の上端面465に位置に一致している。
図11に示すように、コア拡げ段階S2では、組付チャック50の下降(矢印DN)に伴い、第3分割ステータコア300のコアユニット31-34に先行してコア拡げ治具60の下端部が準完成コア290の内側に挿入される。コア拡げ治具60の傾斜した外壁66が挿入されることで、図12に示すように、準完成コア290の第1、第2分割ステータコア100、200のコアユニット11-14、21-24の内壁に対し径外方向に押す力Foutが作用する。そのため、準完成コア290の内壁間の距離dが拡げられる。
図13に示すように、下降段階S3では、組付チャック50が下降(矢印DN)して第3分割ステータコア300のコアユニット31-34におけるバックヨーク45の下端面466がワークガイド831-834に当接する。その後、バックヨーク45の下端面466に押し下げられることで、ワークガイド831-834は、組付チャック50と連動して下降する。その間、準完成コア290の姿勢が安定に保たれ、第3分割ステータコア300のコアユニット31-34におけるバックヨーク45が嵌入可能な周方向隙間が確保される。
こうして、ワークガイド831-834が占めていたスペースに第3分割ステータコア300のコアユニット31-34が少しずつ置き替わって配置される。そして、図14に示すように、組付完了段階S4では、組付チャック50の下限位置において第3分割ステータコア300と準完成コア290との組付が完了する。
図15に示すように、上昇段階S5では、第3分割ステータコア300を解放した組付チャック300が上昇(矢印UP)する。図16に示すように、コア拡げ治具60が抜かれると、インシュレータ環部18、28の弾性ELによりコアユニット11-14、21-24が内側に引っ張られ、環状ステータコア400の形状が自動的に形成される。
(1)本実施形態による分割ステータコアの環状化組付装置90、及び、ステータコア400の製造方法では、コア拡げ治具60により準完成コア290の内壁を径外方向に拡げてから、第3分割ステータコア300を準完成コア290の内側に嵌入させる。したがって、インシュレータ環部18、28の弾性によりコアユニット11-14、21-24が内側へ引っ張られた状態においても、第3分割ステータコア300の組付初期における準完成コア290との干渉が防止される。
(a)上記実施形態のステータコア400は、外環が周方向に12分割されたバックヨーク45を有する12個のコアユニット11-14、21-24、31-34が環状に連結されてなり、4個のコアユニットが周方向に3個ごとに配置された3体の分割ステータコアを順に組付けて環状化される。ここで、一般化のため、分割ステータコアの数をn体とし、分割ステータコア1体あたりのコアユニットの数をm個とする。n、mはいずれも2以上の整数である。上記実施形態は、n=3、m=4の例であるが、この例に限らず、本発明は一般にn、mにより規定されるステータコアに適用可能である。
200:第2分割ステータコア(一般分割ステータコア)、 290:準完成コア、
300:第3分割ステータコア(最後分割ステータコア)、
400:(環状)ステータコア、
11-14、21-24、31-34:コアユニット
18、28、38 :インシュレータ環部
45:バックヨーク、 466:下端面、 48:ティース、 49:コイル、
50:組付チャック、 60:コア拡げ治具、
711-714、721-724:位置決め矢、 831-834:ワークガイド、
90:(分割ステータコアの)環状化組付装置。
Claims (4)
- n、mをいずれも2以上の整数とすると、外環が周方向に(n×m)分割されたバックヨーク(45)、及び、前記バックヨークから径内方向に突出しコイル(49)が巻回されたティース(48)を有する(n×m)個のコアユニット(11-14、21-24、31-34)が環状に連結されてなるステータコア(400)について、
前記ステータコアの軸方向が上下方向となるように、m個の前記コアユニットが周方向にn個ごとに配置された状態で、径方向に拡縮可能な弾性を有するインシュレータ環部(18、28、38)により軸方向の下部が連結されたn体の分割ステータコア(100、200、300)を、順番に、前記インシュレータ環部が重なるように上方から同軸に組付けて環状化する装置であって、
n体のうち(n-1)体の前記分割ステータコアである一般分割ステータコア(100、200)が組付け済みの半製品を準完成コア(290)とし、前記準完成コアに対し最後に組付けられる1体の前記分割ステータコアを最後分割ステータコア(300)とすると、
前記準完成コアの径方向外側に放射状に設けられ、前記一般分割ステータコアの前記コアユニットにおける前記バックヨークの周方向位置を位置決めしつつ径内方向に付勢する{(n-1)×m}個の位置決め矢(711-714、721-724)と、
前記最後分割ステータコアを把持しつつ下降し、前記準完成コアに前記最後分割ステータコアを組付可能な組付チャック(50)と、
前記組付チャックに固定され、前記最後分割ステータコアの前記コアユニットに先行して前記準完成コアの内側に挿入され、前記最後分割ステータコアと前記準完成コアとの干渉を防ぐように前記準完成コアの内壁間の距離を拡げるコア拡げ治具(60)と、
前記組付チャックに把持された前記最後分割ステータコアの前記コアユニットの位置に対応する、前記位置決め矢同士の周方向の間に設けられ、前記組付チャックが下降して前記最後分割ステータコアの前記コアユニットにおける前記バックヨークの下端面(466)が当接又は近接した後、当該バックヨークが嵌入可能な周方向隙間を確保しつつ前記組付チャックと連動して下降するm個のワークガイド(831-834)と、
を備える分割ステータコアの環状化組付装置。 - 前記コア拡げ治具の下端部の外壁(66)は、前記組付チャックの軸からの距離が下から上に向かって漸増するように傾斜しており、前記コア拡げ治具は、前記組付チャックの下降に伴って前記準完成コアの内壁を径外方向に拡げる請求項1に記載の分割ステータコアの環状化組付装置。
- 前記ワークガイドは、スプリング(86)により常時上方に付勢されており、前記最後分割ステータコアの前記コアユニットにおける前記バックヨークの下端面が当接した後、当該バックヨークに押し下げられる請求項1または2に記載の分割ステータコアの環状化組付装置。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の分割ステータコアの環状化組付装置を用いた前記ステータコアの製造方法であって、
前記準完成コアが製造される準備段階(S0)と、
前記準完成コアの上方で前記組付チャックが前記最後分割ステータコアを把持する組付開始段階(S1)と、
前記組付チャックの下降に伴い前記最後分割ステータコアの前記コアユニットに先行して前記準完成コアの内側に挿入される前記コア拡げ治具により、前記最後分割ステータコアと前記準完成コアとの干渉を防ぐように前記準完成コアの内壁間の距離が拡げられるコア拡げ段階(S2)と、
前記組付チャックが下降して前記最後分割ステータコアの前記コアユニットにおける前記バックヨークの下端面が前記ワークガイドに当接又は近接した後、当該バックヨークが嵌入可能な周方向隙間を確保しつつ、前記ワークガイドが前記組付チャックと連動して下降する下降段階(S3)と、
前記組付チャックの下限位置において前記最後分割ステータコアと前記準完成コアとの組付が完了する組付完了段階(S4)と、
前記最後分割ステータコアを解放した前記組付チャックが上昇する上昇段階(S5)と、
を含むステータコアの製造方法。
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