JP2017112728A

JP2017112728A - ステータの製造方法

Info

Publication number: JP2017112728A
Application number: JP2015245306A
Authority: JP
Inventors: 優瀬野; Yutaka SENO; 中川　修; Osamu Nakagawa; 修中川; 啓一朗紫藤; Keiichiro Shito
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2035-12-16
Also published as: JP6514098B2

Abstract

【課題】最終コイルをティースに装着するに際し、最終コイルの端部が他のコイルと干渉してしまうのを回避する技術を提供する。
【解決手段】円環状のステータコア２の内周面４ａからステータコア２の径方向内方へ突出する複数のティース５に、略矩形状に巻回された平角線Ｚから成る複数のコイル３をロボットハンド６により順次装着していくステータ１の製造方法は、（１）ロボットハンド６に取り付けた治具１４により、複数のコイル３のうち最後に装着するコイル３である第２コイル３Ｂ（最終コイル）のステータコア２の円周方向に突出した端部８Ｂをステータコア２の径方向外方へ予め弾性変形させた状態で、第２コイル３Ｂを第２ティース５Ｂに装着するステップ（Ｓ１００）と、（２）第２コイル３Ｂを第２ティース５Ｂに装着した後に、治具１４を第２コイル３Ｂから離すことで、第２コイル３Ｂの端部８Ｂを弾性復帰させるステップ（Ｓ１１０）と、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、ステータの製造方法に関する。

特許文献１は、円環状のステータコアの内周面に形成された複数のティースの夫々に、略矩形状に巻回された絶縁被覆付きの平角線から成るコイルを装着する技術を開示している。

特開２０１４−２３０２９３号公報

円環状のステータコアの内周面からステータコアの径方向内方へ突出する複数のティースに、略矩形状に巻回された平角線から成る複数のコイルをロボットハンドにより順次装着していくと、複数のコイルのうち最後に装着するコイルである最終コイルの端部が他のコイルと干渉してしまう問題がある。

本発明の目的は、最終コイルをティースに装着するに際し、最終コイルの端部が他のコイルと干渉してしまうのを回避する技術を提供することにある。

本願発明の観点によれば、円環状のステータコアの内周面から前記ステータコアの径方向内方へ突出する複数のティースに、略矩形状に巻回された平角線から成る複数のコイルをロボットハンドにより順次装着していくステータの製造方法であって、前記ロボットハンドに取り付けた治具により、前記複数のコイルのうち最後に装着するコイルである最終コイルの前記ステータコアの円周方向に突出した端部を前記ステータコアの径方向外方へ予め弾性変形させた状態で、前記最終コイルを前記ティースに装着するステップと、前記最終コイルを前記ティースに装着した後に、前記治具を前記最終コイルから離すことで、前記最終コイルの前記端部を弾性復帰させるステップと、を含む、ステータの製造方法が提供される。以上の方法によれば、最終コイルをティースに装着するに際し、最終コイルの端部が他のコイルと干渉してしまうのを回避することができる。

本発明によれば、最終コイルをティースに装着するに際し、最終コイルの端部が他のコイルと干渉してしまうのを回避することができる。

ステータの平面図である。コイルを保持しているロボットハンドの斜視図である。ステータの平面図であって、装着時の問題点を説明するための図である。ステータの製造方法のフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本願発明の実施形態を説明する。

図１には、三相誘導モーター用のステータ１の平面図を示している。図１に示すように、ステータ１は、円環状のステータコア２と、複数のコイル３と、によって構成されている。

円環状のステータコア２は、積層された複数の電磁鋼板によって構成されている。円環状のステータコア２は、円環状のステータコア本体４と、ステータコア本体４の内周面４ａからステータコア２の径方向内方へ突出する複数のティース５と、を有する。

各コイル３は、絶縁被覆付きの平角線Ｚを略矩形状に巻回することで形成されている。絶縁被覆は、例えばエナメルである。導線は、例えば銅又は銅合金である。各コイル３は、各ティース５に集中的に巻回されている。即ち、本実施形態のステータ１は、集中巻きステータである。

以下、説明の便宜上、図１で示す３つのコイル３を時計回りに、第１コイル３Ａ、第２コイル３Ｂ、第３コイル３Ｃと称する。同様に、第１コイル３Ａが装着されるティース５を第１ティース５Ａ、第２コイル３Ｂが装着されるティース５を第２ティース５Ｂ、第３コイル３Ｃが装着されるティース５を第３ティース５Ｃと称する。

第１コイル３Ａは例えばＷ相であり、第２コイル３Ｂは例えばＶ相であり、第３コイル３Ｃは例えばＵ相である。

各コイル３は、図２に示すロボットハンド６により各ティース５に順次、装着される。ロボットハンド６は、略矩形状に巻回された状態のコイル３を保持するコイル保持部７を有している。

ロボットハンド６は、図１に示す各コイル３を時計回りに順次、各ティース５に装着する。具体的には、ロボットハンド６は、最初に第３ティース５Ｃに第３コイル３Ｃを装着し、次に、第３ティース５Ｃから見て時計回りに配置されたティース５にコイル３を装着し、・・・、第１ティース５Ａに第１コイル３Ａを装着し、最後に、第２ティース５Ｂに第２コイル３Ｂを装着する。第２コイル３Ｂは、複数のコイル３のうち最後にティース５に取り付けられる最終コイルである。

次に、図１を参照して、ステータ１の中性点Ｍについて説明する。

図１の平面図に示すように、本実施形態のステータ１において、複数のコイル３はスター結線により相互に接続されている。即ち、中性点Ｍでは、Ｖ相である第２コイル３Ｂの端部８Ｂと、Ｕ相である第３コイル３Ｃの端部８Ｃと、Ｗ相であるコイル３の端部８Ｄと、が一列に並んでいる。端部８Ｂと端部８Ｃ、端部８Ｃと端部８Ｄは、実質的に面接触している。端部８Ｂ及び端部８Ｃ、端部８Ｄは、後工程において溶接により電気的に相互に連結される。

ここで、端部８Ｂ及び端部８Ｃ、端部８Ｄが並べられている線を端部整列線９と定義する。端部整列線９は、端部８Ｄから端部８Ｃ、端部８Ｂに向かうにつれて、第２ティース５Ｂの根本１０に近付くように延びている。換言すれば、第２ティース５Ｂの長手方向１１と、端部整列線９と、が成す角度θは、９０度未満である。長手方向１１と端部整列線９は鋭角に交わっている。詳しく言えば、長手方向１１と端部整列線９との交点Ｐと、長手方向１１の交点Ｐよりもステータコア２の径方向内方の任意の点Ｑと、中性点Ｍと、が成す∠ＭＰＱは、９０度未満である。中性点Ｍは、第３コイル３Ｃ上に位置している。即ち、端部８Ｂは、第２コイル３Ｂからステータコア２の円周方向に突出している。

また、第２コイル３Ｂを構成する平角線Ｚは、ステータコア２の径方向における最も内方において、ステータコア２の径方向内方に向かって凸となるように屈曲する第１屈曲部１２と、ステータコア２の径方向外方に向かって凸となるように屈曲する第２屈曲部１３と、を有する。第２コイル３Ｂを構成する平角線Ｚは、第２屈曲部１３と端部８Ｂの間において、端部整列線９に沿って延びている。端部８Ｂは、ステータコア２の軸方向に沿って延びている。端部８Ｃ及び端部８Ｄも同様に、ステータコア２の軸方向に沿って延びている。

以上の構成で、各コイル３を各ティース５に装着していき、最後に第２コイル３Ｂを第２ティース５Ｂに装着しようとすると、図３に示すように、第２コイル３Ｂの端部８Ｂが第３コイル３Ｃの端部８Ｃと物理的に干渉してしまう。そこで、本実施形態では、図２に示すように、ロボットハンド６のコイル保持部７に取り付けた治具１４により、第２コイル３Ｂの端部８Ｂをステータコア２の径方向外方へ予め弾性変形させた状態で、第２コイル３Ｂを第２ティース５Ｂに装着する（図４のＳ１００参照）。治具１４は、第１屈曲部１２及び第２屈曲部１３を有する平角線Ｚに対してステータコア２の径方向で面接触するように、ステータコア２の径方向外方へ向かって凸形状となっている。第２コイル３Ｂの端部８Ｂをステータコア２の径方向外方へ弾性変形させると、端部８Ｂは、第３コイル３Ｃの端部８Ｃから離れる方向に弾性変位するので、上述した物理的な干渉を回避することができる。

そして、第２コイル３Ｂを第２ティース５Ｂに装着した後に、ロボットハンド６のコイル保持部７の治具１４を第２コイル３Ｂから離すことで、第２コイル３Ｂの第２ティース５Ｂは弾性復帰し（図４のＳ１１０参照）、もって、図１に示すように、端部８Ｂは、端部８Ｃ及び端部８Ｄと共に一列に並んで端部整列線９を構成すると共に、端部８Ｃに対して実質的に面接触することになる。

以上に、本願発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は以下の特徴を有する。

円環状のステータコア２の内周面４ａからステータコア２の径方向内方へ突出する複数のティース５に、略矩形状に巻回された平角線Ｚから成る複数のコイル３をロボットハンド６により順次装着していくステータ１の製造方法は、（１）ロボットハンド６に取り付けた治具１４により、複数のコイル３のうち最後に装着するコイル３である第２コイル３Ｂ（最終コイル）のステータコア２の円周方向に突出した端部８Ｂをステータコア２の径方向外方へ予め弾性変形させた状態で、第２コイル３Ｂを第２ティース５Ｂに装着するステップ（Ｓ１００）と、（２）第２コイル３Ｂを第２ティース５Ｂに装着した後に、治具１４を第２コイル３Ｂから離すことで、第２コイル３Ｂの端部８Ｂを弾性復帰させるステップ（Ｓ１１０）と、を含む。以上の方法によれば、第２コイル３Ｂを第２ティース５Ｂに装着するに際し、第２コイル３Ｂの端部８Ｂが他のコイル３と干渉してしまうのを回避することができる。

１ステータ
２ステータコア
３コイル
３Ａ第１コイル
３Ｂ第２コイル
３Ｃ第３コイル
４ステータコア本体
４ａ内周面
５ティース
５Ａ第１ティース
５Ｂ第２ティース
５Ｃ第３ティース
６ロボットハンド
７コイル保持部
８Ｂ端部
８Ｃ端部
８Ｄ端部
９端部整列線
１０根本
１１長手方向
１２第１屈曲部
１３第２屈曲部
１４治具
Ｍ中性点
Ｐ交点
Ｑ点
Ｚ平角線
θ 角度

Claims

円環状のステータコアの内周面から前記ステータコアの径方向内方へ突出する複数のティースに、略矩形状に巻回された平角線から成る複数のコイルをロボットハンドにより順次装着していくステータの製造方法であって、
前記ロボットハンドに取り付けた治具により、前記複数のコイルのうち最後に装着するコイルである最終コイルの前記ステータコアの円周方向に突出した端部を前記ステータコアの径方向外方へ予め弾性変形させた状態で、前記最終コイルを前記ティースに装着するステップと、
前記最終コイルを前記ティースに装着した後に、前記治具を前記最終コイルから離すことで、前記最終コイルの前記端部を弾性復帰させるステップと、
を含む、
ステータの製造方法。