JP5173617B2 - ステータ - Google Patents

Description

本発明は、複数の分割コアが環状に連結されたステータに関し、一層詳細には、前記分割コアにおいて各相に対応して設けられた複数の給電線とコイルとを接続端子を用いて接続可能なステータに関する。

従来、回転電機のステータは、分割鉄心の収容されたインシュレータにコイルが巻回された複数の分割コアを備え、該分割コアがケース内において環状に配置されると共に、前記分割コアに巻回されるコイル同士を接続するために相数に応じた環状導線が設けられている。そして、分割コアに巻回されたコイルの一端部を、インシュレータに設けられたターミナルを介して環状導線と接続し、一方、隣接した分割コアにおける前記コイルの他端部同士を別のターミナルで互いに接続している。

このような環状導線は、相数に応じてステータの軸線方向に沿って互いに離間して設けられているため、前記環状導線をターミナルに接続する場合には、該ターミナルの形状を前記環状導線の位置に応じてそれぞれ設定するか、若しくは、前記環状導線の形状を前記ターミナルの形状に応じてそれぞれ変更する必要が生じる。この場合、ターミナル又は環状導線の部品点数が増大し、ステータの製造コストが増大すると共に、前記ターミナルの組付作業及びコイル等の接続作業が煩雑となるため生産性の低下を招くことが懸念される。

そこで、本出願人は、コイルの一端部が接続される第１接続部と、相毎に設けられた環状導線をそれぞれ接続可能な第２接続部とを有するターミナルを備え、前記環状導線の位置に応じてそれぞれ別個のターミナルを設けることなく、共通のターミナルで前記コイルと環状導線とを接続可能なステータを提案している（特許文献１参照）。

特許第３９７７３５１号公報

ところで、特許文献１に係る技術的思想では、第１接続部と第２接続部とが、ステータの周方向に沿って所定間隔離間して設けられる構成としているため、前記第１及び第２接続部に対してコイルと環状導線をそれぞれ接続する際には、先ず、コイルの挿通された第１接続部を電極で挟持して加圧通電し、その後に、前記環状導線の挿通された第２接続部を前記電極によって挟持して加圧通電を行っている。

すなわち、１つのターミナルにコイル及び環状導線を接続する際、電極による接続作業を２回行っている。そのため、近年、この作業時間の短縮化を図ることによるさらなる生産性の向上が望まれている。

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、コイル及び給電線の接続される接続端子を共用して製造コストの削減を図り、且つ、前記接続端子への接続を効率的に行うことにより一層生産性を向上させることが可能なステータを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、分割鉄心に外嵌された絶縁ボビンにコイルが巻回された分割コアを有し、該分割コアが環状に組み付けられ、前記分割コアのコイル同士を接続するために相数に応じた接続導線と前記コイルとがターミナルを介して互いに電気的に接続されたステータにおいて、
前記接続導線は、前記ステータの軸線方向に沿って相毎に離間して設けられると共に、該ステータの直径方向に突出した端子部を備え、
前記ターミナルは、前記絶縁ボビンに固定される固定部と、
前記固定部の端部に対して折曲した基部と、
前記基部の一端から延在し、且つ、直角に折曲された折曲部を端部に有し、前記コイルの端部を囲繞して接続可能な第１接続部と、
前記基部の他端から延在し、いずれの相の接続導線の端子部も接続可能な前記軸線方向に沿った長さを有する第２接続部と、
を備え、
前記第１接続部及び第２接続部は、前記基部側に向かって互いに接近するように撓曲されることを特徴とする。

本発明によれば、ターミナルが固定部を介して分割コアに固定されると共に、該ターミナルには、固定部の端部に対して折曲した基部にコイルの端部を囲繞して接続可能な第１接続部と、該基部を挟んで前記第１接続部に隣接し、いずれの相の接続導線の端子部にも接続可能な軸線方向長さを有する第２接続部とが形成される。また、第１接続部の端部には、大きく折曲された折曲部が設けられている。

従って、第１接続部に対してコイルの端部を接続し、且つ、ステータの軸線方向に沿って相毎に離間した接続導線の端子部を軸線方向に沿った長さを有する第２接続部に対してそれぞれ接続することができるため、単一のターミナルでコイルと接続導線とを接続することが可能となる。その結果、ステータを構成する分割コアのターミナルを共用化して製造コストの削減を図ることができる。また、基部を挟んで隣接して配置された第１及び第２接続部を同時に加圧通電することができるため、コイル及び接続導線の接続作業を効率的に行うことができ、それに伴って、前記ステータの生産性を向上させることが可能となる。さらに、第１接続部に折曲部を設けているため、例えば、断面長方形状のコイルを用いた場合に、接合された前記折曲部と、基部に対する第１接続部の連結部位とにそれぞれ電流経路を形成して通電することができるため、通電電流が集中することなく好適に分散させてコイルの端部を全体的に加熱して接合することが可能となる。

さらにまた、ターミナルは、第１接続部と基部との間でコイルの端部を挟持し、且つ、最上段に配置される相における接続導線の端子部が、前記コイルの端部と同一高さで前記ステータの軸線と直交する水平方向に並列で接続された第１の接続部位と、
前記第１接続部と前記基部との間で前記コイルの端部を挟持し、且つ、前記第２接続部の端部が前記基部に当接すると共に、最上段に配置された相以外における接続導線が、前記コイルの端部と前記軸線方向に沿って並列に配置されて接続された第２の接続部位と、
を備えるとよい。

これにより、第１の接続部位によって第１接続部、コイルの端部、基部、接続導線及び第２接続部を流れる電流経路が形成され、一方、第２の接続部位によって前記第１接続部、コイルの端部、基部及び第２接続部を流れる電流経路が形成されるため、接合された第１及び第２接続部を介して各部位の密着性が高まり、電極によって通電加熱を行う場合に電流の偏りを抑制して安定して行うことができる。また、例えば、断面長方形状のコイルを用いた場合、第１及び第２の接続部位において面接触させることができるため、接触ばらつきに起因した電流集中による破損を防止することができる。

またさらに、第１及び第２接続部を、ステータの軸線方向において基部を中心として互いに相反する方向が開口した断面略Ｓ字状に形成するとよい。

また、第１接続部、基部及び第２接続部が、軸線方向に沿って平行となるように加圧変形させることにより、ターミナルにコイル及び接続導線が接合される際、前記第１接続部、基部及び第２接続部を互いに広範囲で面接触させて密着させることができる。これにより、第２の接続部位における各部位の密着性をさらに高めることが可能となり、それに伴って、ターミナルの通電加熱を行う場合に電流の偏りをさらに抑制して安定した接合作業を行うことができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、ターミナルを構成する第１接続部に対してコイルの端部を接続し、且つ、相毎に離間した接続導線の端子部を第２接続部に対して接続することができるため、前記ターミナルの共用化を図ってステータの製造コストを削減することができると共に、前記第１及び第２接続部を同時に接合することができるため、コイル及び接続導線の接続作業を効率的に行うことができ、それに伴って、前記ステータの生産性を向上させることができる。また、例えば、断面長方形状のコイルを用いた場合に、第１接続部に設けられた折曲部と、基部に対する第１接続部の連結部位とにそれぞれ電流経路を形成して通電することができるため、通電電流の集中を防止してコイルの端部を全体的に加熱して接合することが可能となる。

本発明に係るステータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１１を参照しながら以下詳細に説明する。なお、ステータは、その内部に設けられるロータと組み合わされて回転電機を構成し、例えば、電動機又は発電機として用いられる。また、このステータは、図７に示す接合装置１００によって、複数の製造工程のうちの１工程である接合工程が行われる。

図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るステータを示す。

このステータ１０は、３相Ｙ型結線のステータであり、３相の入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗと、該３相の入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗとそれぞれ電気的に接続される環状の第１〜第３接続導線１２、１４、１６（図２及び図３参照）と、１８個の分割コア１８が環状に連結されたステータコア２０と、前記第１〜第３接続導線１２、１４、１６を一体的に保持する複数の保持部材２２とを有する。

第１接続導線１２は、図１及び図２に示されるように、入力端子Ｕと接続され、中空状のハウジング（ケース）２４の内周面より所定間隔離間するように配設される。この第１接続導線１２の下方には、入力端子Ｖと接続される第２接続導線１４、入力端子Ｗと接続される第３接続導線１６の順番にハウジング２４の内部に配設される。なお、第１〜第３接続導線１２、１４、１６は、ハウジング２４の軸線方向に沿ってそれぞれ所定間隔離間するように配設されている。ハウジング２４の上面には、ステータ１０の外周を囲む周壁２４ａが設けられている。

この場合、第１〜第３接続導線１２、１４、１６は、図２及び図３に示されるように、略同一直径に形成される円弧部２６と、該円弧部２６に対して内周方向に所定長だけ突出した接続端子部（端子部）２８と、前記３相の入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗと接続されるリード部３０とからなる。

前記接続端子部２８は、第１〜第３接続導線１２、１４、１６にあって等間隔に所定角度離間して６箇所に形成され、該接続端子部２８は外周側に開口するように曲げ成形によってコ字状に形成される。そして、第１〜第３接続導線１２、１４、１６の各接続端子部２８の位置は、それぞれが第１〜第３接続導線１２、１４、１６と接続される分割コア１８ａ、１８ｂ、１８ｃ（図１参照）の位置に対応するように周方向に沿って互いに所定角度だけオフセットして配設されている。すなわち、ハウジング２４の内部に第１〜第３接続導線１２、１４、１６を配設した際、該第１〜第３接続導線１２、１４、１６の各接続端子部２８同士が上下方向（ステータ１０の軸線方向）に重なり合うことがない（図２及び図３参照）。なお、以下の説明においては、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相に対応して分割コア１８ａ、１８ｂ、１８ｃと区別して表記するが、実際上これらは同一形状である。

保持部材２２は、例えば、樹脂製材料によって断面Ｕ字状に形成され、該保持部材２２が、重ね合わされた第１〜第３接続導線１２、１４、１６の外周側に配置されてハウジング２４に装着されることにより、該第１〜第３接続導線１２、１４、１６を一体的に保持している。

分割コア１８は、図４に示されるように、プレスにより打ち抜いた略Ｔ字状の鋼板を複数枚加締めて一体化した積層鋼板（分割鉄心）３２と、該積層鋼板３２を絶縁する樹脂製材料からなるインシュレータ（絶縁ボビン）３４ａ、３４ｂと、該インシュレータ３４ａ、３４ｂを介して前記積層鋼板３２に巻回されるコイル３６と、前記コイル３６が接続される金属製材料からなる第１ターミナル（ターミナル）３８及び第２ターミナル４０とを有する。

インシュレータ３４ａ、３４ｂは、コイル３６の巻回部と、内周側に設けられる周壁４２ａ、４２ｂと、外周側に設けられる周壁４４ａ、４４ｂとから構成される。

コイル３６は、例えば、絶縁被膜で覆われた断面長方形状の導線からなり、ステータ１０の外周側に配設される各コイル３６の先端部（端部）４６は、分割コア１８に設けられた第１ターミナル３８を介して第１〜第３接続導線１２、１４、１６のいずれか一本と電気的に接続される。一方、ステータ１０の内周側に配設される各コイル３６の延出部４８は、分割コア１８に設けられた前記第２ターミナル４０を介して互いに電気的に接続される。

詳細には、２つおきの６個の分割コア１８ａが、第１接続導線１２のリード部３０（図２参照）を介して入力端子Ｕと接続され、該分割コア１８ａと隣接する６個の分割コア１８ｂが、第２接続導線１４のリード部３０（図２参照）を介して入力端子Ｖと接続され、該分割コア１８ｂに隣接した残りの６個の分割コア１８ｃが、第３接続導線１６のリード部３０（図２参照）を介して入力端子Ｗと接続される。そして、各分割コア１８ａ〜１８ｃ、入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗ及び第１〜第３接続導線１２、１４、１６は、中空状のハウジング２４の内部に組み付けられている。

第１ターミナル３８は、図４〜図６に示されるように、一定厚さの板材を三次元的にプレス成形して折曲形成された金属端子からなり、平板状に形成された固定部５０と、第１〜第３接続導線１２、１４、１６のいずれか一本とコイル３６とを固定する接続部５２とを有する。

この固定部５０には、下方に突出してインシュレータ３４ａの外周側に形成された溝５３（図５及び図６参照）に挿入される挿入突部５４が形成されると共に、略中央部には、前記挿入突部５４の上部となる位置にポンチ等によってプレスした小突起５６が設けられている。

接続部５２は、固定部５０の端部から直角に折曲されて延在したアーム６０の端部に設けられるものであって、前記アーム６０と一体的で且つ、該アーム６０に対して鉛直方向に延在する基部６１と、前記基部６１の上端部に一体的に形成され、コイル３６の先端部４６を固定するコイル保持部（第１接続部）６２と、前記基部６１の上端部から延在し、前記基部６１を挟んで前記コイル保持部６２と反対側に設けられて第１〜第３接続導線１２、１４、１６のいずれか一本を固定する導線保持部（第２接続部）６４とを有する。すなわち、接続部５２は、基部６１を中心として配置されたコイル保持部６２と導線保持部６４とからステータ１０における半径方向から見て断面略Ｓ字状に形成される（図５参照）。

基部６１には、コイル保持部６２側となる側面に凸部６５が設けられ、前記コイル保持部６２にコイル３６の先端部４６が挿通され、該先端部４６に加圧通電される際、該凸部６５とコイル３６との接触部位に電流が流れて加熱され、該コイル３６の絶縁被膜が剥離することによって電気的な接続がなされる。

コイル保持部６２は、基部６１の上端部に対して固定部５０から離間する方向（矢印Ｂ方向）へと延在した後、下方に向かって所定角度傾斜するように略直角に折曲される。すなわち、コイル保持部６２は、固定部５０とは反対側となる基部６１の一側面側（矢印Ｂ方向）に設けられ、下方に向かって徐々に幅広状となるように開口した断面Ｖ字形状に形成される。

コイル保持部６２の下端部は、基部６１側（矢印Ａ方向）に向かって直角に折曲した折曲部６６を有する。そして、コイル３６の先端部４６が、分割コア１８の外周側に向かって延在し、前記第１ターミナル３８のコイル保持部６２に挿通される（図４参照）。

導線保持部６４は、基部６１の下端部から固定部５０側（矢印Ａ方向）に向かって半円状に湾曲した後、上方に向かって所定長さで延在している。この導線保持部６４の上端は、コイル保持部６２の上端と略同一高さで設定される（図５参照）。すなわち、導線保持部６４は、固定部５０側となる該基部６１の他側面側（矢印Ａ方向）に設けられ、第１〜第３接続導線１２、１４、１６の各接続端子部２８の断面形状に対応するように湾曲してステータ１０における半径方向から見て上方に開口した断面Ｕ字形状に形成される。

そして、図５に示されるように、第１〜第３接続導線１２、１４、１６の接続端子部２８は、Ｕ字状に形成された導線保持部６４のうち上部、中間、下部を通過するようにそれぞれ順に配置されており、Ｗ相に対応する第３接続導線１６は３相のうち最も深い位置を通る相となっている。

第２ターミナル４０は、図４に示されるように、インシュレータ３４ａの装着部７０に対して有底部位を下方とするように挿入されている。そして、第２ターミナル４０は、切欠部７２ａ、７２ｂにより隣接する分割コア１８におけるコイル３６の延出部４８同士を電気的に接続してＹ型結線の中性点を形成する。

一方、インシュレータ３４ａにおける外周側の周壁４４ａには、中央よりやや右側にコイル３６の先端部４６が挿通する切欠溝７４が設けられている。

ここで、周壁４４ａの外周側には、該周壁４４ａより半径外方向に所定間隔離間して係合溝７６を有する小片７８が立設しており、この小片７８と周壁４４ａとの間には溝５３が設けられ、この溝５３に第１ターミナル３８の挿入突部５４が挿入されて保持される。さらに、ステータ１０の上面外周部には、インシュレータ３４ａの周壁４４ａ及びハウジング２４の周壁２４ａを両側壁とし、積層鋼板３２のヨーク部を底面とする環状溝８０（図１参照）が形成される。

次に、ステータ１０に対して接合工程を行う接合装置１００について、図７を参照しながら説明する。

接合装置１００は、ステータ１０が載置されるターンテーブル１０２と、該ターンテーブル１０２を水平方向に移動可能なスライド機構１０４と、前記ターンテーブル１０２を回転させる回転機構１０６と、水平移動した前記ステータ１０において第１ターミナル３８のコイル保持部６２及び導線保持部６４の接合処理を行う加圧機構１０８と、該加圧機構１０８を昇降動作させる昇降機構１１０と、前記ターンテーブル１０２、スライド機構１０４、回転機構１０６、加圧機構１０８及び昇降機構１１０を統括的に制御する制御部１１２とを有する。

ステータ１０は、ターンテーブル１０２に載置された状態でスライド機構１０４によって移動され、該ステータ１０を構成する分割コア１８のコイル保持部６２及び導線保持部６４が加圧機構１０８の直下となるように配置される。

加圧機構１０８は、昇降プレート１１４をベースに構成され、加圧開放されるエアシリンダ１１６と、該エアシリンダ１１６の駆動力を伝達する加圧用のスプリング１１８と、ステータ１０の軸線上となる作業軸Ｃより右側で、エアシリンダ１１６の作用下に水平レール１２０に沿って水平移動する第１移動プレート１２２と、図示しない同期機構によって第１移動プレート１２２に対して作業軸Ｃを中心にして対称動作をする第２移動プレート１２４とを有する。また、第１移動プレート１２２の左端及び第２移動プレート１２４の右端には、作業軸Ｃを中心にして対称形状となる第１及び第２電極１２６、１２８が設けられている。

第１電極１２６は、図７及び図８に示されるように、金属製材料から形成され、第１移動プレート１２２より下方に突出している部分が先端に向かって先細状で、且つ、左端に設けられた加圧面１２６ａが鉛直面で形成される。第１電極１２６は、絶縁プレート１３６ａによって保持される。

第２電極１２８は、前記第１電極１２６と同様に金属製材料から形成され、絶縁プレート１３６ｂによって保持される。第２電極１２８は、その一部が第２移動プレート１２４より下方に突出しており、この突出部分は先端に向かって先細状で、且つ、右端に設けられた加圧面１２８ａが第１加圧部１３０と第２加圧部１３２とからなる段付形状で形成される。この第２加圧部１３２は、第１加圧部１３０に対して第１電極１２６の先端部側に設けられ、該第１加圧部１３０に対して第１電極１２６から離間する方向に所定深さで窪んで形成される。なお、第１及び第２加圧部１３０、１３２は、それぞれ鉛直面で形成される。

また、第１加圧部１３０は、第１及び第２電極１２６、１２８によって第１ターミナル３８の加圧を行う際、コイル保持部６２に臨む位置となるように形成され、第２加圧部１３２は、導線保持部６４の下部側に臨む位置となるように形成される。この第１加圧部１３０と第２加圧部１３２との間に設けられた段差寸法は、第１及び第２電極１２６、１２８によって第１ターミナル３８が加圧された際の接続部５２の断面形状に対応して設定される。

すなわち、コイル保持部６２及び導線保持部６４を接合装置１００によって加圧して変形させた際、図９Ｂに示されるように、前記コイル保持部６２を含む接続部５２の上部側の幅寸法Ｗ１が、導線保持部６４の下部を含む前記接続部５２の下部側の幅寸法Ｗ２に対して小さくなり（Ｗ１＜Ｗ２）、接続部５２の側面が段付状となることがある。そのため、第１電極１２６によってコイル保持部６２及び導線保持部６４の側面を押圧できるように第２加圧部１３２を、幅寸法Ｗ１、Ｗ２の差分ΔＷ（Ｗ２−Ｗ１）だけ第１加圧部１３０に対して窪ませている。

なお、加圧された接続部５２において、その上部側の幅寸法Ｗ１と下部側の幅寸法Ｗ２とが相違することなく同一寸法である場合には、第１及び第２加圧部１３０、１３２を段付形状とすることなく、第１電極１２６と同様に平面状の加圧面とすればよい。

この第１及び第２加圧部１３０、１３２を有した加圧面１２８ａと加圧面１２６ａとは互いに対向し、且つ、作業軸Ｃに近い位置となるように配置される。そして、第１移動プレート１２２と第２移動プレート１２４が接近するとき、加圧面１２６ａ、１２８ａは作業軸Ｃ上で互いに接近して強い押圧力を発生し、コイル保持部６２及び導線保持部６４を加圧する。

そして、前記第１及び第２電極１２６、１２８に電圧を印加することにより、第１電極１２６と第２電極１２８との間に把持される第１ターミナル３８に対して通電及び加熱がなされる。

次に、上述した接合装置１００を用いてステータ１０における第１ターミナル３８の接続部５２に対してコイル３６及び第１〜第３接続導線１２、１４、１６の接合処理を行う方法について、図７〜図１０を参照しながら説明する。

最初に、図７に示されるターンテーブル１０２にステータ１０が載置され、スライド機構１０４によって該ステータ１０を移動し、前記ステータ１０を構成する分割コア１８ａのコイル保持部６２及び導線保持部６４が加圧機構１０８の直下となるように配置されて準備状態とする。なお、この準備状態では、加圧機構１０８が、昇降機構１１０によってステータ１０の上方に退避した位置にあり、第１及び第２電極１２６、１２８は作業軸Ｃを中心として互いに離間している。

そして、図８Ａに示されるように、第１及び第２電極１２６、１２８の加圧面１２６ａ、１２８ａが、第１ターミナル３８におけるコイル保持部６２及び導線保持部６４の側部に臨むように、昇降機構１１０の作用下に加圧機構１０８を下降させる。これにより、第１電極１２６が導線保持部６４に臨み、第２電極１２８がコイル保持部６２に臨んだ状態となる。

次に、加圧機構１０８を構成するエアシリンダ１１６を駆動し、第１及び第２電極１２６、１２８をそれぞれ作業軸Ｃに向かって移動、接近させ、前記第１電極１２６を導線保持部６４の側面に当接させて押圧し、同時に、前記第２電極１２８の第１加圧部１３０をコイル保持部６２の側面に当接させて押圧する。これにより、コイル保持部６２及び導線保持部６４がそれぞれ基部６１側（矢印Ｄ１、Ｄ２方向）に向かって接近するように変形する（図８Ｂ参照）。

このコイル保持部６２は、第１電極１２６による押圧作用下に折曲部６６を有した下端部が徐々に基部６１側（矢印Ｄ２方向）に接近するように傾動し、前記折曲部６６の先端部が基部６１の側面に当接することにより、前記コイル保持部６２の内部が閉塞されて環状となると共に、その内部には断面長方形状の空間部が形成される。この空間部に挿通されたコイル３６の先端部４６は、変形したコイル保持部６２と基部６１との間に挟持されて保持されると共に、該空間部の内部から外部へと脱落することがなく保持される。また、コイル保持部６２に設けられた凸部６５がコイル３６の側面に対して接触した状態となる。

一方、導線保持部６４は、その上部に挿通された第１接続導線１２の接続端子部２８を間にして基部６１側（矢印Ｄ１方向）に向かって撓曲し、前記接続端子部２８が前記基部６１との間で挟持されて固定される。この際、接続端子部２８は、変形した導線保持部６４による押圧力によって上下方向（矢印Ｅ１、Ｅ２方向）に伸びるように断面略楕円形状に撓曲した状態で固定される。

詳細には、導線保持部６４は、その上部側（矢印Ｅ１方向）が基部６１側（矢印Ｄ１方向）に若干だけ接近して該基部６１に対して所定間隔離間した略平行状態となり、前記基部６１の下部側（矢印Ｅ２方向）がコイル保持部６２側（矢印Ｄ１方向）に押圧されて湾曲状に撓曲した状態となる。このように第１接続導線１２の接続端子部２８とコイル３６の先端部４６とは、コイル保持部６２及び導線保持部６４と基部６１との間にそれぞれ挟持され、接続部５２の上部側（第１の接続部位）において略同一高さで水平方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って並列に固定されている。

そして、第１及び第２電極１２６、１２８によってコイル保持部６２及び導線保持部６４を保持した状態で通電し、コイル３６及び第１接続導線１２を加熱することにより絶縁被膜を溶かし、第１ターミナル３８に対して電気的に接続させる。

この第１及び第２電極１２６、１２８による加熱が所定時間が行われた後、制御部１１２からの制御信号に基づいて通電を停止すると共に、前記第１及び第２電極１２６、１２８を作業軸Ｃから離間させる方向にそれぞれ移動させ、昇降機構１１０の作用下に第１ターミナル３８から離して退避位置まで上昇させる（矢印Ｅ１方向）。

次に、図７に示されるターンテーブル１０２を再び所定角度だけ回転させ、接合作業の完了した分割コア１８ａに隣接した別の分割コア１８ｂを、加圧機構１０８の直下となるように配置した後、上方に退避していた加圧機構１０８を昇降機構１１０の駆動作用下に下降させる。これにより、図９Ａに示されるように、第１及び第２電極１２６、１２８の加圧面１２６ａ、１２８ａが、分割コア１８ｂを構成する第１ターミナル３８のコイル保持部６２及び導線保持部６４に臨む位置まで移動する。

そして、加圧機構１０８のエアシリンダ１１６を駆動し、第１及び第２電極１２６、１２８をそれぞれ作業軸Ｃに向かって移動、接近させ、図９Ｂに示されるように、前記第１電極１２６を導線保持部６４の側面に当接させて押圧し、同時に、前記第２電極１２８をコイル保持部６２の側面に当接させて押圧する。これにより、コイル保持部６２が、第２電極１２８の第１加圧部１３０によって押圧されて基部６１側（矢印Ｄ２方向）に向かって変形すると共に、導線保持部６４が基部６１側（矢印Ｄ１方向）に向かって撓曲してその上部側が前記基部６１に対して所定範囲で密着する。換言すれば、導線保持部６４の上部側が、基部６１の側面に対して面接触するに至る。

これにより、コイル３６の先端部４６が、コイル保持部６２の内部において基部６１との間に挟持されて固定される。

一方、第２接続導線１４の挿通された導線保持部６４の中間部は、第１電極１２６によってその下部側と共にコイル保持部６２側（矢印Ｄ１方向）に突出するように変形すると共に、第２電極１２８の第２加圧部１３２と前記第１電極１２６との間で挟持されて変形する。これにより、導線保持部６４の中間部（第２の接続部位）に、第２接続導線１４の接続端子部２８が挟持されて保持される。この際、接続部５２で保持された第２接続導線１４の接続端子部２８とコイル３６の先端部４６とは、導線保持部６４において上下方向（矢印Ｅ１、Ｅ２方向）に略一直線上となるように保持される（図９Ｂ参照）。その際、基部６１、コイル保持部６２及び導線保持部６４は、互いに略平行に配置された状態となる。

その後、第１及び第２電極１２６、１２８によってコイル保持部６２及び導線保持部６４を保持した状態で通電し、コイル３６及び第２接続導線１４を加熱することにより絶縁被膜を溶かし、第１ターミナル３８に対して電気的に接続させる。

この第１及び第２電極１２６、１２８による加熱が所定時間が行われた後、制御部１１２からの制御信号に基づいて通電を停止し、前記第１及び第２電極１２６、１２８を作業軸Ｃから離間させる方向にそれぞれ移動させて昇降機構１１０の作用下に第１ターミナル３８から離して退避位置まで再び上昇させる。

次に、ターンテーブル１０２を再び所定角度だけ回転させ、上述した分割コア１８に隣接したさらに別の分割コア１８ｃが、加圧機構１０８の直下に配置された状態とした後、昇降機構１１０の駆動作用下に前記加圧機構１０８を下降させることにより、第１及び第２電極１２６、１２８の加圧面１２６ａ、１２８ａが、図１０Ａに示されるように分割コア１８ｂにおける第１ターミナル３８のコイル保持部６２及び導線保持部６４に臨む位置まで移動する。

そして、エアシリンダ１１６の駆動作用下に第１及び第２電極１２６、１２８をそれぞれ作業軸Ｃに向かって移動、接近させ、前記第１及び第２電極１２６、１２８によってコイル保持部６２及び導線保持部６４をそれぞれ基部６１側（矢印Ｄ１、Ｄ２方向）に向かって押圧する。

これにより、図１０Ｂに示されるように、コイル保持部６２が、基部６１側（矢印Ｄ２方向）に向かって接近するように変形し、コイル３６の先端部４６が前記コイル保持部６２の内部に挿通された状態で基部６１との間で固定される。一方、導線保持部６４は、その上部及び中間部が基部６１側（矢印Ｄ１方向）へと撓曲して該基部６１に所定範囲で密着すると共に、第３接続導線１６の挿通された下部側が、コイル保持部６２側（矢印Ｄ１方向）に突出するように変形し、第２電極１２８の第２加圧部１３２との間で挟持される。換言すれば、導線保持部６４の上部及び中間部が、基部６１の側面に対して面接触している。

この結果、導線保持部６４の下部（第２の接続部位）に、第２接続導線１４の接続端子部２８が挟持されて保持される。この際、接続部５２に保持された第３接続導線１６の接続端子部２８とコイル３６の先端部４６とは、導線保持部６４において上下方向（矢印Ｅ１、Ｅ２方向）に略一直線上となるように保持される（図１０Ｂ参照）。また、この際、基部６１、コイル保持部６２及び導線保持部６４は、互いに略平行に配置された状態となる。

その後、第１及び第２電極１２６、１２８によってコイル保持部６２及び導線保持部６４を保持した状態で通電し、コイル３６及び第３接続導線１６を加熱することにより絶縁被膜を溶かし、第１ターミナル３８に対して電気的に接続させる。この第１及び第２電極１２６、１２８による加熱が所定時間が行われた後、制御部１１２からの制御信号に基づいて通電を停止すると共に、前記第１及び第２電極１２６、１２８を作業軸Ｃから離間させる方向にそれぞれ移動させ、昇降機構１１０の作用下に第１ターミナル３８から離して退避位置まで再び上昇させる。

このように、１つの分割コア１８における第１ターミナル３８の接合処理が終了した後、ターンテーブル１０２を所定角度だけ回転させ、隣接する他の分割コア１８を加圧機構１０８に臨む位置まで移動させて第１ターミナル３８の接合処理を行い、ステータ１０における１８個の分割コア１８ａ〜１８ｃに対して連続的に接合処理を行っていく。そして、ステータ１０を構成する１８個の分割コア１８ａ〜１８ｃに対する接合処理が終了した後、該ステータ１０をターンテーブル１０２から取り出し、ステータ１０の製造工程における接合工程が完了する。

以上のように、本実施の形態では、ステータ１０を構成する分割コア１８ａ〜１８ｃの外周側に、該分割コア１８ａ〜１８ｃに巻回されたコイル３６の先端部４６を保持可能なコイル保持部６２と、第１〜第３接続導線１２、１４、１６の接続端子部２８を保持可能な導線保持部６４とを備えた第１ターミナル３８を設け、該コイル保持部６２及び導線保持部６４を接合装置１００の第１及び第２電極１２６、１２８による１回の接合工程で同時に加圧して変形させることができる。

そのため、第１ターミナル３８に対して第１〜第３接続導線１２、１４、１６のいずれか１本とコイル３６とを確実且つ簡便に固定し、電気的に接続することができる。その結果、ステータ１０の製造工程においてコイル３６及び第１〜第３接続導線１２、１４、１６の接続作業を効率的に行うことができ、それに伴って、前記ステータ１０の生産性を向上させることが可能となる。

また、第１ターミナル３８の導線保持部６４において、その上部側に第１接続導線１２の接続端子部２８を挿通可能とし、その下部側に第３接続導線１６の接続端子部２８を挿通可能とし、さらに、その間となる中間部に第２接続導線１４の接続端子部２８を挿通させて保持可能としている。そのため、上下方向に所定間隔離間するように配置された第１〜第３接続導線１２、１４、１６に応じた形状を有したターミナルをそれぞれ別個に用意する必要がなく、単一の第１ターミナル３８で第１〜第３接続導線１２、１４、１６を保持することができる。その結果、各分割コア１８に設けられる第１ターミナル３８を共用化して部品コストの低減を図ることができ、ステータ１０の製造コストを削減することが可能となる。

さらに、コイル保持部６２の端部に折曲部６６を設け、加圧機構１０８による加圧時に該折曲部６６の端部を、基部６１の側面に当接させることにより、例えば、断面長方形状のコイル３６を用いて接合装置１００による接合が行われる際、前記折曲部６６と基部６１との接触部位と、前記基部６１に対するコイル保持部６２の接合部位とにそれぞれ電流経路を形成して通電させることができる。そのため、通電された電流が１箇所に集中することがなく好適に分散させてコイル３６の先端部４６を全体的に加熱して接続部５２に対して接合することができる。

さらにまた、第１接続導線１２が接続部５２に接合される際、コイル保持部６２、コイル３６の先端部４６、基部６１、前記第１接続導線１２及び導線保持部６４を流れる電流経路が形成され、一方、第２及び第３接続導線１４、１６が接続部５２に接合される際には、前記コイル保持部６２、基部６１、導線保持部６４を流れる電流経路が形成される。そのため、接合されたコイル保持部６２及び導線保持部６４を介して各部位の密着性が高まり、加圧機構１０８の第１及び第２電極１２６、１２８によって通電加熱を行う場合に電流の偏りを抑制して安定して行うことができる。

さらに、上述したような断面長方形状のコイル３６を用いた場合には、該コイル３６をコイル保持部６２及び基部６１に対して面接触させることができるため、該コイル３６の接触ばらつきを防止して電流集中による破損を阻止することができる。

なお、上述した本実施の形態では、接合装置１００を構成する第２電極１２８の加圧面１２８ａが、第１及び第２加圧部１３０、１３２を有する段付状に形成される場合について説明したが、図１１Ａ〜図１１Ｃに示されるように、接合された際に接続部５２で生じる幅方向の寸法差に対応するため、第１及び第２ピン１５４、１５６を有する第２電極１５０を代わりに用いて接合作業を行うようにしてもよい。

この変形例に係る第２電極１５０は、第１電極１２６の加圧面１２６ａに臨むように設けられ、ボディ１５８と、該ボディ１５８に変位自在に設けられ、第１ターミナル３８の接続部５２（図１１Ｂ参照）を加圧する際にコイル保持部６２に対峙する第１ピン１５４と、前記ボディ１５８において前記第１ピン１５４と所定間隔離間して設けられ、導線保持部６４に対峙する第２ピン１５６とを有する。

第１及び第２ピン１５４、１５６は、第１電極１２６側（矢印Ａ方向）に向かって接近・離間可能な水平方向に変位自在に設けられると共に、図示しないロック手段によって水平方向（矢印Ａ、Ｂ方向）への変位が規制可能に設けられる。なお、第１及び第２ピン１５４、１５６の端面は、該第１及び第２ピン１５４、１５６の変位方向と直交して平面状に形成される。

次に、上述した変形例に係る第２電極１５０を用いて接合作業を行う場合について図１１Ａ〜図１１Ｃを参照しながら説明する。なお、ここでは、Ｗ相に対応する第３接続導線１６とコイル３６とを第１ターミナル３８を介して接続する場合について説明する。

先ず、図１１Ｃに示される接合された接続部５２において生じる上部側の幅寸法Ｗ１と下部側の幅寸法Ｗ２との差分を算出し、該幅寸法Ｗ１、Ｗ２の差分ΔＷに基づいた段差部１６２ａ、１６２ｂを有する調整用治具１６０（図１１Ａ参照）を準備する。この調整用治具１６０は、ブロック状に形成され、第１電極１２６と第２電極１５０との間に挟持可能に設けられ、該第１電極１２６に当接する一側面が平面状に形成されると共に、第２電極１５０の第１及び第２ピン１５４、１５６に当接可能な他側面が段差状に形成される。

この接続部５２における上部側の幅寸法Ｗ１は、図１１Ｃに示されるように、コイル３６と、該コイル３６を保持するコイル保持部６２、基部６１及び該基部６１に接触する導線保持部６４によって規定されるため、前記コイル保持部６２の板厚、前記基部６１の板厚と前記導線保持部６４の板厚とを合算し、それに加えてさらに前記コイル保持部６２と基部６１との間に挟持されたコイル３６の厚さを合算したものとなる。なお、断面円形状のコイル３６が用いられる場合には、該コイル３６の厚さの代わりに直径を合算すればよい。

換言すれば、コイル保持部６２、基部６１及び導線保持部６４を含む第１ターミナル３８は、一定厚さの板材から形成されているため、前記板厚は同一寸法となり、第１ターミナル３８の板厚を３倍してコイル３６の厚さを加算することにより幅寸法Ｗ１が算出される。

一方、接続部５２の下部側となる幅寸法Ｗ２は、第１〜第３接続導線１２、１４、１６の直径と、該第１〜第３接続導線１２、１４、１６の両側部を覆う導線保持部６４の板厚をそれぞれ合算したものとなるため、第１ターミナル３８の板厚を２倍して第１〜第３接続導線１２、１４、１６の直径を加算することによって算出される。

このように算出された接続部５２における上部側の幅寸法Ｗ１と下部側の幅寸法Ｗ２とからその差分ΔＷ（|Ｗ１−Ｗ２|）を算出し、前記幅寸法Ｗ１が幅寸法Ｗ２に対して大きい場合（Ｗ１＞Ｗ２）には、該接続部５２の下部側に臨む第２ピン１５６を第１ピン１５４と比較して第１電極１２６側（矢印Ａ方向）により突出させ、反対に、前記幅寸法Ｗ１が幅寸法Ｗ２に対して小さい場合（Ｗ１＜Ｗ２）には、該接続部５２の上部側に臨む第１ピン１５４を第２ピン１５６と比較して第１電極１２６側（矢印Ａ方向）により突出させる。

すなわち、図１１Ｃに示されるように、接続部５２の下部側の幅寸法Ｗ２が幅寸法Ｗ１に対して大きい場合（Ｗ１＜Ｗ２）には、その差分ΔＷ（|Ｗ１−Ｗ２|）に基づいて調整用治具１６０の他側面に対して第２ピン１５６の当接する部位が第１ピン１５４の当接する部位に対して突出した段差部１６２ａ、１６２ｂを形成する。この段差部１６２ａ、１６２ｂの高さの差は、幅寸法Ｗ１、Ｗ２の差分ΔＷによって設定される。

そして、図１１Ａに示されるように、上述した段差部１６２ａ、１６２ｂの設けられた調整用治具１６０を用いて第２電極１５０の調整作業を行う。この場合、調整用治具１６０の一側面を第１電極１２６の加圧面１２６ａに当接させた後、該調整用治具１６０の他側面に対して第２電極１５０を水平方向に接近させる。この際、第１及び第２ピン１５４、１５６は、ロック手段（図示せず）による規制が解除された変位可能な状態にある。第１及び第２ピン１５４、１５６の端部がそれぞれ段差部１６２ａ、１６２ｂに当接することにより、該第２ピン１５６が、第１ピン１５４と比較して該第１電極１２６から離間する方向（矢印Ｂ方向）へとより多く変位する。そのため、第１及び第２ピン１５４、１５６は、調整用治具１６０の段差部１６２ａ、１６２ｂに基づいた距離だけ水平方向にオフセットした状態となる。この状態において、図示しないロック手段によって前記第１及び第２ピン１５４、１５６の変位を規制して固定する。

その結果、第１及び第２ピン１５４、１５６の端部が、接続部５２における上部側及び下部側の幅寸法Ｗ１、Ｗ２の差分ΔＷに基づいてオフセットして配置された状態となる。

このような準備作業が完了した後、図１１Ｂに示されるように、第１及び第２電極１２６、１５０を、昇降機構１１０によって第１ターミナル３８における接続部５２に臨む位置まで下降させ、加圧機構１０８の駆動作用下に第１及び第２電極１２６、１５０によって接続部５２のコイル保持部６２及び導線保持部６４がそれぞれ基部６１側に向かって押圧されて変形する。詳細には、第２電極１５０を構成する第１ピン１５４がコイル保持部６２を押圧し、第２ピン１５６が第１電極１２６との間で導線保持部６４を押圧している。

このように、変形例に係る第２電極１５０を用いることにより、接合された接続部５２において上部側と下部側との幅寸法Ｗ１、Ｗ２が相違する場合でも、第１及び第２ピン１５４、１５６を前記幅寸法Ｗ１、Ｗ２の差分ΔＷに基づいて相対的に変位させ、該差分ΔＷに応じてオフセット配置させることができるため、コイル保持部６２及び導線保持部６４を確実に押圧して接合処理を行うことが可能となる。また、第１及び第２ピン１５４、１５６を変位させることによって接続部５２における幅寸法Ｗ１、Ｗ２の差分ΔＷに応じた第２電極１５０を容易且つ迅速に準備することができるため、該差分ΔＷに応じた電極をその都度設定する場合と比較し、ステータ１０におけるコスト及び製造時間の短縮を図ることができる。

さらに、ステータ１０の機種変更に伴う第１ターミナル３８、分割コア１８等の寸法変更に対しても容易に対応し接合作業を行うことが可能となる。

なお、本発明に係るステータは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本発明の実施の形態に係るステータの平面図である。 図１のステータを構成する第１〜第３接続導線の平面図である。 図２に示す第１〜第３接続導線の分解斜視図である。 図１のステータに組み付けられる分割コアの斜視図である。 第１ターミナルにコイル及び第３接続導線が接合される前の状態を示す分割コアにおける外周上部の拡大側面図である。 分割コアに第１ターミナルを装着する際の一部省略分解斜視図である。 図１のステータに対して接合処理を行う接合装置の正面図である。 図８Ａは、Ｕ相の分割コアにおいてコイル及び第１接続導線が第１ターミナルの接続部に接合される前の状態を示し、図８Ｂは、加圧機構によって前記コイル及び第１接続導線が接合された状態を示す図である。 図９Ａは、Ｖ相の分割コアにおいてコイル及び第２接続導線が第１ターミナルの接続部に接合される前の状態を示し、図９Ｂは、加圧機構によって前記コイル及び第２接続導線が接合された状態を示す図である。 図１０Ａは、Ｖ相の分割コアにおいてコイル及び第３接続導線が第１ターミナルの接続部に接合される前の状態を示し、図１０Ｂは、加圧機構によって前記コイル及び第３接続導線が接合された状態を示す図である。 変形例に係る第２電極が用いられた接合処理を示し、図１１Ａは、第２電極における第１及び第２ピンが調整用治具を用いて調整される準備状態を示し、図１１Ｂは、準備の完了した第２電極によって固定部の接合が行われる前の状態を示し、図１１Ｃは、前記第１電極によって前記固定部の接合処理が完了した状態を示す図である。

符号の説明

１０…ステータ １２…第１接続導線
１４…第２接続導線 １６…第３接続導線
１８、１８ａ〜１８ｃ…分割コア ２０…ステータコア
２８…接続端子部 ３４ａ、３４ｂ…インシュレータ
３６…コイル ３８…第１ターミナル
４０…第２ターミナル ４６…先端部
５０…固定部 ５２…接続部
６１…基部 ６２…コイル保持部
６４…導線保持部 ６６…折曲部
１００…接合装置 １０２…ターンテーブル
１０４…スライド機構 １０６…回転機構
１０８…加圧機構 １１０…昇降機構
１１６…エアシリンダ １２６…第１電極
１２８、１５０…第２電極 １３０…第１加圧部
１３２…第２加圧部 １５４…第１ピン
１５６…第２ピン １５８…ボディ
１６０…調整用治具 １６２ａ、１６２ｂ…段差部

Claims (4)

1. 分割鉄心に外嵌された絶縁ボビンにコイルが巻回された分割コアを有し、該分割コアが環状に組み付けられ、前記分割コアのコイル同士を接続するために相数に応じた接続導線と前記コイルとがターミナルを介して互いに電気的に接続されたステータにおいて、
   前記接続導線は、前記ステータの軸線方向に沿って相毎に離間して設けられると共に、該ステータの直径方向に突出した端子部を備え、
   前記ターミナルは、前記絶縁ボビンに固定される固定部と、
   前記固定部の端部に対して折曲した基部と、
   前記基部の一端から延在し、且つ、直角に折曲された折曲部を端部に有し、前記コイルの端部を囲繞して接続可能な第１接続部と、
   前記基部の他端から延在し、いずれの相の接続導線の端子部も接続可能な前記軸線方向に沿った長さを有する第２接続部と、
   を備え、
   前記第１接続部及び第２接続部は、前記基部側に向かって互いに接近するように撓曲されることを特徴とするステータ。
2. 請求項１記載のステータにおいて、
   前記ターミナルは、前記第１接続部と前記基部との間で前記コイルの端部を挟持し、且つ、最上段に配置される相における接続導線の端子部が、前記コイルの端部と同一高さで前記ステータの軸線と直交する水平方向に並列で接続された第１の接続部位と、
   前記第１接続部と前記基部との間で前記コイルの端部を挟持し、且つ、前記第２接続部の端部が前記基部に当接すると共に、最上段に配置された相以外における接続導線が、前記コイルの端部と前記軸線方向に沿って並列に配置されて接続された第２の接続部位と、
   を備えることを特徴とするステータ。
3. 請求項１又は２記載のステータにおいて、
   前記第１及び第２接続部は、前記ステータの軸線方向において前記基部を中心として互いに相反する方向が開口した断面略Ｓ字状に形成されることを特徴とするステータ。
4. 請求項２又は３記載のステータにおいて、
   前記第１接続部、前記基部及び前記第２接続部は、互いに前記軸線方向に沿って平行となるように加圧変形されることを特徴とするステータ。

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