特許 7447858 固定子コアの位置決め装置及び固定子コアの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-04

(45)【発行日】2024-03-12

(54)【発明の名称】固定子コアの位置決め装置及び固定子コアの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20240305BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 F

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021062272

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022157823

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2023-05-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142022

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 一晃

(74)【代理人】

【識別番号】100196623

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 計介

(72)【発明者】

【氏名】本田 武

【審査官】尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－３０６８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２５４６３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円環状の固定子コア本体部と、前記固定子コア本体部の内周側に位置して径方向内方に延びる複数のティースとを有する電磁鋼板が、厚み方向に複数積層された円筒状の固定子コアにおいて、前記複数の電磁鋼板を位置決めする固定子コアの位置決め装置であって、
前記複数のティースの径方向内側端面に接触する外側部材と、
前記外側部材よりも前記固定子コアの径方向内方に位置する内側部材と、
前記外側部材と前記内側部材との間に位置する調整部と、
前記内側部材を前記径方向に移動させる移動機構とを有し、
前記調整部は、
前記内側部材に対する前記外側部材の前記径方向の位置を調整する、
固定子コアの位置決め装置。

【請求項2】

請求項１に記載の固定子コアの位置決め装置において、
前記外側部材と前記内側部材と前記調整部とは、
前記固定子コアの周方向に複数並んでいる、
固定子コアの位置決め装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の固定子コアの位置決め装置において、
前記固定子コアを前記複数の電磁鋼板の積層方向に見て、前記外側部材において径方向外側に位置する外周面の曲率半径は、
前記ティースの径方向内側端面の曲率半径と等しい、
固定子コアの位置決め装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の固定子コアの位置決め装置において、
前記調整部は、
前記外側部材と前記内側部材との間に挿入可能な少なくとも一つのピンである、
固定子コアの位置決め装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の固定子コアの位置決め装置において、
前記内側部材は、
前記固定子コアの軸線方向の両端に位置する軸線方向端部の少なくとも一方の軸線方向端部から前記軸線方向に向かうにつれて前記固定子コアの径方向内方に位置する傾斜面をそれぞれ有し、
前記移動機構は、
前記傾斜面に前記軸線方向の力を加える押圧部材を少なくとも一つ有する、
固定子コアの位置決め装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の固定子コアの位置決め装置において、
前記移動機構は、
前記複数の内側部材に前記固定子コアの軸線方向の力を加える押圧部材を有し、
前記押圧部材は、
前記軸線方向の両端に位置する軸線方向端部の少なくとも一方の軸線方向端部から前記内側部材に対して離れる方向に向かうにつれて前記固定子コアの径方向外方に位置する傾斜面をそれぞれ有し、前記傾斜面によって前記複数の内側部材に軸線方向の力を加える、
固定子コアの位置決め装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の固定子コアの位置決め装置において、
前記外側部材と前記内側部材とは、連結部材で連結されている、
固定子コアの位置決め装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載の固定子コアの位置決め装置において、
前記外側部材よりも前記固定子コアの径方向外方に位置する周方向位置決め部材を少なくとも一つ有し、
前記周方向位置決め部材は、
前記固定子コアにおける隣り合うティースの間に挿入可能な固定子コアの周方向の幅を有する、
固定子コアの位置決め装置。

【請求項9】

円環状の固定子コア本体部と、前記固定子コア本体部の内周側に位置して径方向内方に延びる複数のティースとを有する電磁鋼板が、厚み方向に複数積層された円筒状の固定子コアの外周を溶接する固定子コアの製造方法であって、
外周が溶接された固定子コアにおける複数のティースの径方向内側端面の位置をそれぞれ測定する測定工程と、
前記複数のティースの径方向内側端面に接触する外側部材と、前記外側部材よりも前記固定子コアの径方向内方に位置する内側部材と、前記内側部材に対する前記外側部材の前記径方向の位置を調整する調整部と、前記内側部材を前記径方向に移動させる移動機構とを有する位置決め位置の調整部による調整を、既に測定した固定子コアにおける前記複数のティースの前記径方向内側端面の位置に基づいて行う調整工程と、
前記複数のティースの径方向内側端面に前記固定子コアの径方向外方の力を加える位置決め工程と、
前記複数のティースに力を加えた状態で前記固定子コアの外周を溶接する溶接工程と、
を有する、
固定子コアの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、固定子コアの位置決め装置及び固定子コアの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

厚み方向に積層された複数の電磁鋼板を有する固定子コアを、一方の軸方向端部から他方の軸方向端部まで溶接する固定子コアの製造方法が知られている。例えば、特許文献１には、複数枚の電磁鋼板を接着剤で接着して積層する積層工程と、積層された複数枚の電磁鋼板を、上記ティースを有する形状に打ち抜いて電磁鋼板ユニットを作製する成型工程と、複数の上記電磁鋼板ユニットを積層して互いに溶接する溶接工程と、を含む固定子コアの製造方法が開示されている。

【0003】

特許文献１の固定子コアの製造方法は、積層工程において、複数枚の帯状鋼板の接着面に、エポキシ樹脂接着剤等の接着剤を塗布する。前記帯状鋼板は、ローラ対によって表面側及び裏面側から加圧される。これにより、複数枚の帯状鋼板は、接着され、それぞれの表面に直交する方向に積層される。成型工程において、積層された複数枚の帯状鋼板は、ティースを有する固定子コアに対応する鋼板ユニットに打ち抜かれる。前記複数の鋼板ユニットは、プレス成形装置において、固定子コアの形状をなすように積層される。溶接工程では、ブレス成形機内で積層された固定子コアが溶接装置によって溶接箇所を溶接される。

【0004】

従来の固定子コアの製造方法においては、前記固定子コアと回転子コアとの干渉を防止するために、電磁鋼板の位置ずれを補正するとともに溶接による溶接ひずみを抑制することが求められる。このため、前記固定子コアは、位置決め装置によって電磁鋼板を位置決めした後に溶接される。前記位置決め装置は、前記固定子コアの回転子用の貫通孔に円筒状の位置決め部材を挿入して位置決めを行う。位置決めされた固定子コアは、軸線方向に加圧された状態で外周を溶接される。

【0005】

このように、前記スタータコアの製造方法では、前記冶具によって前記積層された複数の電磁鋼板の径方向の位置を整列するとともに前記電磁鋼板を積層方向に加圧することにより、前記固定子コアの形状を適切な状態に維持している。前記固定子コアは、前記冶具によって径方向に位置決めされた状態で溶接されるので、溶接の熱による径方向の変形が抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０２０－１８８５４１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、前記位置決め部材は、前記固定子コアの内径よりも小さい外径の円筒形状を有している。つまり、前記固定子コアの貫通孔に挿入された前記位置決め部材と前記貫通孔の内周面である前記ティースの先端面との間には、隙間が生じている。また、前記固定子コアは、打ち抜き加工された電磁鋼板が積層されている。そのため、前記固定子コアの貫通孔の歪みは、前記位置決め部材に比べて大きい。よって、固定子コアの貫通孔の内径よりも小さい外径の位置決め部材を挿入する前記位置決め装置では、複数の電磁鋼板の位置決め及び溶接した際の歪みの抑制を適切に行うことができない。

【0008】

本発明の目的は、電磁鋼板の形状及び溶接位置を考慮した前記複数の電磁鋼板の位置決めを行うことができる固定子コアの位置決め装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態に係る固定子コアの位置決め装置は、円環状の固定子コア本体部と、前記固定子コア本体部の内周側に位置して径方向内方に延びる複数のティースとを有する電磁鋼板が、厚み方向に複数積層された円筒状の固定子コアにおいて、前記複数の電磁鋼板を位置決めする固定子コアの位置決め装置である。前記固定子コアの位置決め装置は、前記複数のティースの径方向内側端面に接触する外側部材と、前記外側部材よりも前記固定子コアの径方向内方に位置する内側部材と、前記外側部材と前記内側部材との間に位置する調整部と、前記内側部材を前記径方向に移動させる移動機構とを有する。前記調整部は、前記内側部材に対する前記外側部材の前記径方向の位置を調整する。

【0010】

本発明の一実施形態に係る固定子コアの製造方法は、円環状の固定子コア本体部と、前記固定子コア本体部の内周側に位置して径方向内方に延びる複数のティースとを有する電磁鋼板が、厚み方向に複数積層された円筒状の固定子コアの外周を溶接する固定子コアの製造方法である。前記固定子コアの製造方法は、外周が溶接された固定子コアにおける複数のティースの径方向内側端面の位置をそれぞれ測定する測定工程と、前記複数のティースの径方向内側端面に接触する外側部材と、前記外側部材よりも前記固定子コアの径方向内方に位置する内側部材と、前記内側部材に対する前記外側部材の前記径方向の位置を調整する調整部と、前記内側部材を前記径方向に移動させる移動機構とを有する位置決め位置の調整部による調整を、既に測定した固定子コアにおける前記複数のティースの前記径方向内側先端面の位置に基づいて行う調整工程と、前記複数のティースの径方向内側端面に前記固定子コアの径方向外方の力を加える位置決め工程と、前記複数のティースに力を加えた状態で前記固定子コアの外周を溶接する溶接工程と、を有する。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一実施形態に係る固定子コアの位置決め装置によれば、前記電磁鋼板の形状及び溶接位置を考慮した前記複数の電磁鋼板の位置決めを行うことができる。

【0012】

本発明の一実施形態に係る固定子コアの製造方法によれば、前記電磁鋼板の形状及び溶接位置を考慮した複数の電磁鋼板の位置決めを行って固定子コアを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、固定子コアの斜視図を示す。

【図2】図２は、プレスされた電磁鋼板の平面図を示す。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る固定子コアの位置決め装置の断面図と固定子コアの断面図とを示す。

【図4】図４は、図３におけるＡ矢視図を示す。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る固定子コアの位置決め装置が固定子コアを位置決めしている状態における断面図を示す。

【図6】図６は、図５におけるＢ矢視図を示す。

【図7】図７は、本発明の実施形態に係る固定子コアの製造方法の一部のフロー図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照し、本発明の例示的な実施の形態を詳しく説明する。なお、図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表してはいない。

【0015】

なお、以下の本発明の例示的な実施の形態である固定子コア１００の位置決め装置１の説明において、固定子コア１００の軸線Ｐと平行な方向を「軸線方向」または「固定子コア軸線方向」、軸線Ｐに直交する方向を「径方向」または「固定子コア径方向」、軸線Ｐを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」または「固定子コア周方向」とそれぞれ称する。また、固定子コア１００の位置決め装置１を設置した状態の鉛直方向を「上下方向」とする。ただし、この方向の定義により、固定子コア１００の位置決め装置１の使用時の向きを限定する意図はない。

【0016】

また、以下の説明において、“固定”、“接続”、“接合”及び“取り付ける”等（以下、固定等）の表現は、部材同士が直接、固定等されている場合だけでなく、他の部材を介して固定等されている場合も含む。すなわち、以下の説明において、固定等の表現には、部材同士の直接的及び間接的な固定等の意味が含まれる。

【0017】

また、以下の固定子コア１００の位置決め装置１の説明において、固定子コア１００とは、電磁鋼板１０１を厚み方向に積層することにより構成される構造体を意味する。固定子コア１００は、回転子を収容する貫通孔１０５を有している（図１参照）。固定子コア１００は、軸線方向に沿って延びる円筒状である。

【0018】

［固定子コア１００の構成］
図１と図２とを用いて固定子コア１００の位置決め装置１で位置決めされる固定子コア１００について説明する。図１は、固定子コア１００の斜視図である。図２は、プレスされた電磁鋼板１０１の平面図である。

【0019】

図１に示すように、固定子コア１００は、所定の形状を有し且つ厚み方向に積層された複数枚の円環状の電磁鋼板１０１を有する。固定子コア１００は、外周面１０２ｂの複数個所を厚み方向に互いに溶接されている。固定子コア１００は、筒状の固定子コア本体１０２と、筒状の固定子コア本体１０２の内周面１０２ａから径方向内方に延びる複数のティース１０３と、筒状の固定子コア本体１０２の外周面１０２ｂから径方向外方に延びる複数のフランジ１０４とを有している。複数のティース１０３の先端部に位置する径方向内側の端面である端面１０３ａは、貫通孔１０５の内周面を構成する。つまり、複数のティース１０３の各端面１０３ａは、固定子コア１００の軸線Ｐを中心とする一定の曲率半径を有する曲面である。

【0020】

図２に示すように、電磁鋼板１０１は、円環状の固定子コア本体部１０１ａと、矩形状の複数のティース部１０１ｂと、複数のフランジ部１０１ｃとを有している。複数のティース部１０１ｂは、固定子コア本体部１０１ａの内周側に位置して固定子コア本体部１０１ａの径方向内方に延びる。複数のフランジ部１０１ｃは、固定子コア本体部１０１ａから径方向外側に延びる。図２に示すように、厚み方向に積層された複数の電磁鋼板１０１の固定子コア本体部１０１ａは、固定子コア１００の固定子コア本体１０２を構成する。厚み方向に積層された複数の電磁鋼板１０１のティース部１０１ｂは、固定子コア１００の複数のティース１０３を構成する。厚み方向に積層された複数の電磁鋼板１０１のフランジ部１０１ｃは、固定子コア１００の複数のフランジ１０４を構成する。

【0021】

固定子コア１００は、筒状の固定子コア本体１０２の外周面１０２ｂに厚み方向に延びる線状の複数の溶接個所１０６を図示しない溶接装置によって溶接されている。溶接個所１０６は、積層されている全ての電磁鋼板１０１の範囲に位置している。つまり、溶接個所１０６は、固定子コア１００の軸線方向における一方の端部から他方の端部まで線状に延びる形状を有している。本実施形態において、固定子コア１００は、８つの線状の溶接個所１０６を溶接されている。

【0022】

［実施形態１］
次に、図３及び図４を用いて、本発明に係る固定子コア１００の位置決め装置１の例示的な実施形態１について説明する。図３は、固定子コア１００の位置決め装置１の断面図と固定子コア１００の断面図である。図４は、図３におけるＡ矢視図である。

【0023】

［固定子コア１００の位置決め装置１の構成］
固定子コア１００の位置決め装置１は、図示しない溶接装置によって溶接を行う前に電磁鋼板１０１が厚み方向に積層された固定子コア１００の位置決めを行う。前記溶接装置は、図示しないプレス装置で厚み方向に積層された複数の電磁鋼板１０１を溶接する装置である。

【0024】

図３に示すように、固定子コア１００の位置決め装置１は、円環状の固定子コア本体部１０１ａと、固定子コア本体部１０１ａの内周側に位置して固定子コア本体部１０１ａの径方向内方に延びる複数のティース部１０１ｂとを有する電磁鋼板１０１（図１参照）が、厚み方向に複数積層された円筒状の固定子コア１００において、複数の電磁鋼板１０１を位置決めする。固定子コア１００の位置決め装置１は、載置台２と、移動機構３と、複数の外側部材７と、複数の内側部材８と、複数の調整部９と、案内部材１１と、位置決めブレード１２と、を有している。

【0025】

載置台２は、固定子コア１００を載置する台である。載置台２は、板状部材である。載置台２は、上面を載置面として、前記載置面を水平にして図示しない接地面に固定されている。載置台２には、固定子コア１００の軸線Ｐを載置面に対して垂直な方向に向けて固定子コア１００が載置される。つまり固定子コア１００は、軸線方向を上下方向に向けて載置台２に載置される。載置台２は、略中央に載置台貫通孔２ａを有する。載置台貫通孔２ａは、固定子コア１００の軸線方向に見て固定子コア１００の貫通孔１０５と重なる。載置台貫通孔２ａには、移動機構３の第２押圧部材６が挿入される。載置台２は、固定子コア１００を位置決めする図示しない位置決めピンを有する。位置決めピンは、載置面から軸線方向に延出している。

【0026】

移動機構３は、外側部材７、内側部材８及び調整部９を径方向に移動させる機構である。移動機構３は、加重プレート４と、第１押圧部材５と、第２押圧部材６とを有する。

【0027】

押圧装置である加重プレート４は、載置台２に載置された固定子コア１００に軸線方向の力を加える。加重プレート４は、図示しないアクチュエータによって支持されている。加重プレート４は、載置台２の上方に位置している。また、加重プレート４は、載置台２に載置された固定子コア１００の軸線方向に見て載置台２と重なる。加重プレート４は、図示しないアクチュエータによって軸線方向である上下方向に移動可能である。加重プレート４は、載置台２に載置された固定子コア１００を軸線方向に加重可能である。以下、載置台２に載置された固定子コア１００の軸線方向を「軸線方向」と記す。また、載置台２に載置された固定子コア１００の径方向を「径方向」と記す。また、載置台２に載置された固定子コア１００の周方向を「周方向」と記す。

【0028】

押圧部材である第１押圧部材５は、内側部材８に軸線方向の力を加える部材である。第１押圧部材５は、例えば円柱状の部材である。第１押圧部材５は、延伸方向を軸線方向に向けて加重プレート４に固定されている。第１押圧部材５は、内側部材８を押圧可能な少なくとも一つの押圧部材を含む。第１押圧部材５は、軸線方向における載置台２側の一端に位置する軸線方向端部から内側部材８に対して離れる方向に向かうにつれて載置台２に載置された固定子コア１００の径方向外方に位置する傾斜面である第１傾斜面５ａを有する。本実施形態において、第１押圧部材５は、外周面の全周に第１傾斜面５ａを有するテーパ軸である。第１傾斜面５ａは、内側部材８を移動させるカム面である。第１傾斜面５ａは、軸線方向に見て載置台２上の内側部材８と重なる。つまり、第１押圧部材５は、軸線方向に移動することで内側部材８を第１傾斜面５ａによって軸線方向から加重可能である。

【0029】

押圧部材である第２押圧部材６は、内側部材８に力を加える部材である。第２押圧部材６は、例えば棒状の部材である。第２押圧部材６は、延伸方向を軸線方向に向けて図示しないアクチュエータによって支持されている。第２押圧部材６は、軸線方向における載置台２側の一端に位置する軸線方向端部から内側部材８に対して離れる方向に向かうにつれて載置台２に載置された固定子コア１００の径方向外方に位置する傾斜面である第２傾斜面６ａを有する。本実施形態において、第２押圧部材６は、外周面の全周に第２傾斜面６ａを有するテーパ軸である。第２傾斜面６ａは、内側部材８を移動させるカム面である。第２傾斜面６ａは、軸線方向に見て載置台２上の内側部材８と重なる。つまり、第２押圧部材６は、軸線方向に移動することにより、第２傾斜面６ａによって内側部材８に対して軸線方向に力を加えることができる。

【0030】

図３と図４に示すように、外側部材７は、厚み方向に積層された複数の電磁鋼板１０１の位置決めを行う。外側部材７は、載置台２上に位置している。外側部材７において径方向外方に位置する外側面は、ティース１０３の端面１０３ａに接触する径方向接触部７ａである。径方向接触部７ａは、軸線方向に見てティース１０３の端面１０３ａの曲率半径と略等しい曲率半径の曲面である。外側部材７において径方向内方に位置する内側面は、外側部材７の径方向の位置の基準である外側基準面７ｂである。外側基準面７ｂは、調整部９であるピンが接触する平面である。

【0031】

径方向接触部７ａの周方向の長さＬ１は、複数のティース１０３の端面１０３ａが接触可能な長さである。径方向接触部７ａの軸線方向の長さＬ２は、固定子コア１００の軸線方向一端から軸線方向他端までの長さＬｃと略等しい。径方向接触部７ａは、複数のティース１０３の端面１０３ａに同時に接触可能である。この際、径方向接触部７ａは、複数のティース１０３おいてそれぞれの端面１０３ａを覆う。これにより、径方向接触部７ａは、厚み方向に積層された複数の電磁鋼板１０１におけるティース１０３の径方向の位置を径方向接触部７ａに対して所定の範囲内にそれぞれ位置決めする。また、外側部材７は、周方向を位置決めする位置決めブレード１２を有する。

【0032】

内側部材８は、第１押圧部材５及び第２押圧部材６に接触する部材である。内側部材８は、載置台２上に位置している。また、内側部材８は、外側部材７の径方向内方に位置している。内側部材８において径方向内方に位置する内側面は、第１押圧部材５及び第２押圧部材６によって軸方向に押される軸線方向接触部８ａである。軸線方向接触部８ａは、軸線方向にみて固定子コア１００の軸線Ｐを中心とする曲率半径の曲面である。つまり、軸線方向接触部８ａは、固定子コア１００における複数の電磁鋼板１０１の積層方向に見て、固定子コア１００の軸線Ｐを中心とする曲率半径の曲面である。これにより、軸線方向接触部８ａと径方向接触部７ａとは、軸線方向に見て軸線Ｐを中心とする同心円上に位置する。内側部材８において径方向外方に位置する外側面は、内側部材８の径方向の位置の基準である内側基準面８ｂである。内側基準面８ｂは、調整部９に含まれるピンが接触する平面である。内側基準面８ｂは外側基準面７ｂと対向している。また、内側基準面８ｂは、外側基準面７ｂと平行である。

【0033】

内側部材８において径方向内方に位置する軸線方向接触部８ａは、傾斜面である。軸線方向接触部８ａは、内側部材８を径方向外方に移動させるカム面である。軸線方向接触部８ａは、内側部材８において軸線方向の両端に位置する軸線方向端部から軸線方向に向かうにつれて径方向内方に位置する。つまり、軸線方向接触部８ａは、第１押圧部材５側の傾斜面と第２押圧部材６側の傾斜面とを有する。軸線方向接触部８ａは、軸線方向に見て第１押圧部材５と第２押圧部材６とに重なっている。内側部材８は、第１押圧部材５と第２押圧部材６とによって軸線方向接触部８ａを軸線方向から加重可能である。内側部材８は、第１押圧部材５と第２押圧部材６とによって軸線方向接触部８ａに軸線方向の力が加わることで径方向外方に移動可能である。

【0034】

調整部９は、内側部材８に対する外側部材７の径方向の位置を調整する部材である。調整部９は、外側部材７と内側部材８との間に位置している。調整部９は、外側部材７と内側部材８との間隔を調整する。調整部９は、例えば外側部材７の外側基準面７ｂと内側部材８の内側基準面８ｂとの間に挿入可能な角ピンである。調整部９は、軸方向から見て対辺間の幅が異なる角ピンを外側部材７と内側部材８との間に挿入することにより、内側基準面８ｂに対する外側基準面７ｂの径方向の位置を調整する。

【0035】

外側部材７と内側部材８とは、連結部材１０によって連結されている。連結部材１０は、外側部材７と内側部材８とにおいて軸線方向の両端面にそれぞれ位置している。外側部材７の軸線方向両端部は、図示しないボルト等によって連結部材１０にそれぞれ連結している。内側部材８の軸線方向両端部は、図示しないボルト等によって連結部材１０にそれぞれ連結している。また、内側部材８と外側部材７とは、外側部材７と内側部材８との間に調整部９を挿入した状態で連結部材１０によってそれぞれ連結される。

【0036】

本実施形態において、複数の外側部材７のうち一の内側部材８と複数の外側部材７のうち一の外側部材７とが複数の連結部材１０のうち一の連結部材１０によって連結されている。つまり、固定子コア１００の位置決め装置１は、連結部材１０によって連結した外側部材７と内側部材８と調整部９とを複数有している。また、連結部材１０で連結した外側部材７と内側部材８と調整部９とは、固定子コア１００の周方向に複数並んで位置している。周方向に複数並んだ外側部材７は、径方向外方に位置する複数のティース１０３に径方向からそれぞれ接触可能である。

【0037】

案内部材１１は、連結部材１０で連結した外側部材７と内側部材８と調整部９とを径方向に案内する部材である。案内部材１１は、円環状の板部材である。案内部材１１は、載置台２に位置している。案内部材１１上には、連結部材１０で連結した外側部材７と内側部材８と調整部９とが周方向に複数並んで位置している。案内部材１１は、連結部材１０で連結した外側部材７と内側部材８と調整部９とを径方向に移動可能に支持している。つまり、案内部材１１は、連結部材１０で連結した外側部材７と内側部材８と調整部９との周方向の移動を制限している。

【0038】

周方向位置決め部材である位置決めブレード１２は、外側部材７に対する固定子コア１００の周方向を位置決めする。位置決めブレード１２は、略長方形状の板部材である。位置決めブレード１２は、長手方向を軸線方向に向けて案内部材１１に位置する。位置決めブレード１２は、短手方向を径方向に向けて外側部材７に連結される。これにより、位置決めブレード１２は、厚み方向を載置台２に載置された固定子コア１００の周方向に向けて案内部材１１に位置する。

【0039】

位置決めブレード１２は、周方向に並んで複数配置されている。位置決めブレード１２の径方向外方に位置する先端部は、外側部材７の径方向接触部７ａよりも径方向外方に位置している。位置決めブレード１２は、載置台２に載置された固定子コア１００の隣り合うティース１０３の間に挿入可能である。これにより、位置決めブレード１２は、外側部材７に対する固定子コア１００の周方向の位置を位置決めする。

【0040】

図３に示すように、外側部材７は、第２押圧部材６の第２傾斜面６ａと第１押圧部材５の第１傾斜面５ａとが内側部材８の軸線方向接触部８ａに力を加えていない場合、固定子コア１００に接触していない解放位置Ｐ１に位置している。図５に示すように、外側部材７は、第２押圧部材６の第２傾斜面６ａと第１押圧部材５の第１傾斜面５ａとが内側部材８の軸線方向接触部８ａを軸方向に加重している場合、外側部材７の径方向接触部７ａが固定子コア１００に接触する位置決め位置Ｐ２に位置している。また、調整部９は、外側部材７が解放位置Ｐ１に位置している場合、ティース１０３の端面１０３ａに対する外側部材７の径方向接触部７ａの位置を調整する。

【0041】

このように構成される固定子コア１００の位置決め装置１は、周方向に複数ならんで位置している外側部材７を、第１押圧部材５と第２押圧部材６とによって、解放位置Ｐ１と位置決め位置Ｐ２とに移動可能である。固定子コア１００の位置決め装置１は、複数の外側部材７が位置決め位置Ｐ２に移動することによって厚み方向に積層された複数の電磁鋼板１０１の径方向の位置を位置決め可能である。

【0042】

次に、図３から図７を用いて、実施形態１に係る固定子コア１００の位置決め装置１を含む図示しない溶接装置による固定子コア１００の外周面１０２ｂを溶接する固定子コア１００の製造方法Ｓ１００について説明する。図５は、固定子コア１００の位置決め装置１が固定子コア１００を位置決めしている状態における断面図である。図７は、本発明の実施形態に係る固定子コアの製造方法のフロー図である。

【0043】

図７に示すように、製造方法Ｓ１００は、測定工程Ｓ１１０と、調整工程Ｓ１２０と、位置決め工程Ｓ１３０と、溶接工程Ｓ１４０とを有している。

【0044】

測定工程Ｓ１１０は、外周面１０２ｂが溶接された固定子コア１００における複数のティース１０３の端面１０３ａの位置をそれぞれ測定する工程である。測定工程Ｓ１１０において、溶接された複数の固定子コア１００の内径を測定する。

【0045】

調整工程Ｓ１２０は、内側部材８に対する外側部材７の位置の調整部９による調整を、既に測定した前記複数の固定子コア１００におけるティース１０３の径方向内側の端面１０３ａの位置に基づいて行う工程である。調整工程Ｓ１２０において、測定工程Ｓ１１０で測定された固定子コア１００の内径の測定値から内側部材８に対する外側部材７毎の位置を決定する。例えば、溶接後の固定子コア１００の径方向内方への歪み量が大きい部分を含んでいる外側部材７は、内側部材８から径方向外方に移動される。調整工程Ｓ１２０は、調整部９の角ピンを交換することで内側部材８に対する外側部材７の位置を調整する。

【0046】

位置決め工程Ｓ１３０は、外側部材７によって固定子コア１００における複数のティース１０３に径方向外方の力を加える工程である。

【0047】

図３及び図４に示すように、位置決め工程Ｓ１３０は、載置台２上に溶接前の固定子コア１００を載置する。固定子コア１００は、図示しない位置決めピンによって位置決めされる。固定子コア１００の貫通孔１０５内には、連結部材１０で連結された外側部材７と調整部９と内側部材８とが周方向に複数並んで位置している。また固定子コア１００の複数のティース１０３の間には、位置決めブレード１２が挿入される。これにより、周方向に複数並んで位置する外側部材７は、固定子コア１００に対する周方向の位置が定まる。外側部材７は、固定子コア１００における外周面１０２ｂの溶接個所１０６が外側部材７の周方向の範囲に含まれる位置にそれぞれ位置付けられる。外側部材７は、解放位置Ｐ１に位置付けられている。

【0048】

図５及び図６に示すように、加重プレート４に支持される第１押圧部材５が加重プレート４とともに内側部材８に向かって移動する。更に、図示しないアクチュエータに支持される第２押圧部材６が内側部材８に向かって移動する。第１押圧部材５における第１傾斜面５ａが内側部材８における第１押圧部材５側の軸線方向接触部８ａに接触すると内側部材８に軸線方向の外力が加わる。同様に、第２押圧部材６における第２傾斜面６ａが内側部材８における第２押圧部材６側の軸線方向接触部８ａに接触すると内側部材８に軸線方向の外力が加わる。

【0049】

軸線方向接触部８ａと第１傾斜面５ａとは、直動カム機構として第１押圧部材５による軸線方向の力を径方向の力に変換する。同様に、軸線方向接触部８ａと第２傾斜面６ａとは、直動カム機構として第２押圧部材６の軸線方向の力を径方向の力に変換する。よって、第１押圧部材５と第２押圧部材６とは、内側部材８に軸線方向の力を加えることで内側部材８とともに外側部材７を解放位置Ｐ１から径方向外方の位置決め位置Ｐ２まで移動させる。つまり、第１押圧部材５と第２押圧部材６とは、周方向に複数並んで位置している内側部材８に軸方向の力を加えることにより、周方向に複数並んで位置している外側部材７を径方向外方にそれぞれ移動させる。

【0050】

位置決め位置Ｐ２まで移動した複数の外側部材７における各径方向接触部７ａは、各外側部材７の移動方向に位置する複数のティース１０３の端面１０３ａにそれぞれ接触する。径方向接触部７ａは、ティース１０３の端面１０３ａに径方向外方の力を加える。外側部材７は、厚み方向に積層された複数の電磁鋼板１０１の周方向の位置を矯正する。各外側部材７は、測定工程S１１０において測定された溶接された複数の固定子コア１００の測定値に基づいて内側部材８に対する外側部材７の径方向の位置が調整されている。従って、各外側部材７は、固定子コア１００において推定される溶接によるひずみ量に応じた矯正量で固定子コア１００の周方向の各部分を径方向外方に矯正する。

【0051】

固定子コア１００の位置決め装置１は、加重プレート４によって載置台２上の固定子コア１００を軸線方向に加重する。この際、固定子コア１００は、複数の外側部材７によって径方向に位置決めされた状態で加重プレート４と載置台２とに挟まれる。固定子コア１００の位置決め装置１は、複数の外側部材７で位置決めされた固定子コア１００を加重プレート４と載置台２とで挟んだ状態で保持する。

【0052】

図７に示すように、溶接工程Ｓ１４０は、複数のティース１０３に軸線方向の力を加えた状態で固定子コア１００の外周である外周面１０２ｂを溶接する工程である。溶接工程Ｓ１４０において、図示しない溶接装置は、積層された複数の電磁鋼板１０１を図示しないレーザー溶接機等によって軸線方向に溶接する。溶接装置は、予め定められている複数の溶接個所１０６を順次溶接する。この際、固定子コア１００は、固定子コア１００の位置決め装置１によって溶接によるひずみを考慮した形状に矯正されている。これにより、溶接による固定子コア１００の変形を適切に抑制することができる。

【0053】

図示しない溶接機による固定子コア１００の溶接が完了すると、第１押圧部材５が加重プレート４とともに内側部材８から離れる方向に移動する。合わせて、図示しないアクチュエータに支持される第２押圧部材６が内側部材８から離れる方向に移動する。内側部材８は、図示しない引っ張りバネ等により解放位置Ｐ１まで移動する。内側部材８に連結されている外側部材７は、固定子コア１００から離れる。

【0054】

このように、実施形態１に係る固定子コア１００の位置決め装置１は、積層された複数の電磁鋼板１０１におけるティース１０３の径方向の位置を複数の外側部材７によってそれぞれ矯正する。複数の外側部材７は、移動機構３によって径方向にそれぞれ移動可能である。また、外側部材７は、調整部９によって内側部材８に対する径方向の位置をそれぞれ調整可能である。つまり、固定子コア１００の位置決め装置１は、固定子コア１００の貫通孔１０５のプレス形状及び溶接によるひずみ量に基づいて、固定子コア１００の部位に対応する各外側部材７の位置をそれぞれ調整可能である。これにより、固定子コア１００の位置決め装置１は、調整部９の調整量に応じた形状に矯正される。これにより、電磁鋼板１０１の形状及び溶接位置を考慮した複数の電磁鋼板１０１の位置決めを行うことができる。

【0055】

また、固定子コア１００の位置決め装置１は、連結部材１０で連結された外側部材７、調整部９及び内側部材８が前記固定子コア１００の周方向に複数並んで配置されている。このため、各外側部材７は、内側部材８に対する位置を保持可能である。また、位置決めブレード１２は、固定子コア１００に対する外側部材７の周方向の位置を所定範囲内に位置決めする。つまり、複数の固定子コア１００に対して同一の部位を同一の矯正量で電磁鋼板１０１の位置決めを行うことができる。

【0056】

また、複数の外側部材７において径方向外方に位置する径方向接触部７ａが複数のティース１０３の端面１０３ａと接触可能である。径方向接触部７ａの曲率半径は、ティース１０３の端面１０３ａの曲率半径と等しい。よって、外側部材７は、径方向接触部７ａに対向している複数のティース１０３の端面１０３ａに同時に径方向の力を加える。従って、固定子コア１００の位置決め装置１は、外側部材７において径方向接触部７ａの周方向の範囲を一つの調整範囲として電磁鋼板１０１の矯正量をそれぞれ調整可能である。

【0057】

調整部９であるピンは、外側部材７と内側部材８との間に挿入することで、内側部材８と外側部材７との間隔をピンの径方向の幅と等しい間隔に調整する。つまり、内側部材８に対する外側部材７の位置は、任意の径方向の幅を有するピンを挿入することで任意の間隔に調整可能である。また、外側部材７と内側部材８との間に径方向の幅が異なる複数の前記ピンを挿入した場合、外側部材７は、内側部材８の内側基準面８ｂに対して外側部材７の位置を周方向に傾かせることができる。これにより、前記電磁鋼板１０１の形状及び溶接位置を考慮した前記複数の電磁鋼板１０１の位置決めを行うことができる。

【0058】

内側部材８は、傾斜面である軸線方向接触部８ａに第１押圧部材５と第２押圧部材６とから軸線方向の力を加えることで外側部材７とともに径方向外方に移動する。また、内側部材８は、軸線方向から第１押圧部材５の第１傾斜面５ａ及び第２押圧部材６の第２傾斜面６ａによって軸線方向に力を加えることにより内側部材８が径方向外方に移動する。つまり、固定子コア１００の位置決め装置１は、第１押圧部材５と第２押圧部材６との軸線方向への移動によって複数の外側部材７が複数の電磁鋼板１０１にそれぞれ溶接によるひずみ量に基づいた径方向の力を加える。これにより、前記電磁鋼板１０１の形状及び溶接位置を考慮した前記複数の電磁鋼板１０１の位置決めを行うことができる。

【0059】

［その他の実施形態］
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

【0060】

上述の実施形態では、径方向接触部７ａは、外側部材７における径方向外方に位置する外周面である。しかしながら、径方向接触部は、ティース１０３の径方向内側端面を押圧できる形状であればよい。径方向接触部は、例えば外周面が平面で構成される外側部材における径方向外方に位置する辺でもよい。

【0061】

上述の実施形態では、移動機構３は、加重プレート４と、第１押圧部材５と、第２押圧部材６とを有する。しかしながら、移動機構は、外側部材を径方向に移動させることができればよい。移動機構は、外側部材をそれぞれ径方向に移動させるモータ、シリンダ等のアクチュエータであってもよい。

【0062】

上述の実施形態では、外側部材７は、周方向に等間隔で６か所に配置されている。しかしながら、外側部材の数及び配置は、限定されない。外側部材の数及び位置は、固定子コアの溶接個所、形状を考慮して任意に設定可能である。

【0063】

上述の実施形態では、内側部材８は、第１押圧部材５によって軸線方向一側から力が加わり、第２押圧部材６によって軸線方向の他側から力が加わる。しかしながら、内側部材は、第１押圧部材または第２押圧部材のうちいずれか一方によって軸線方向の力が加わってもよい。この際、内側部材は、軸線方向の両端に位置する軸線方向端部の少なくとも一方の軸線方向端部に軸線方向接触部を有していればよい。

【0064】

上述の実施形態では、内側部材８は傾斜面である軸線方向接触部８ａを有し、第１押圧部材５が第１傾斜面５ａを有し、第２押圧部材６が第２傾斜面６ａを有している。内側部材８は、軸線方向接触部８ａに第１傾斜面５ａと第２傾斜面６ａとが軸線方向からそれぞれ接触することで径方向に移動する。しかしながら、内側部材が軸線方向接触部を有する場合、第２押圧部材と第１押圧部材とは、傾斜面を有さなくてもよい。また、第１押圧部材が第１傾斜面を有し、第２押圧部材が第２傾斜面を有する場合、内側部材は、傾斜面を有さなくてもよい。

【0065】

上述の実施形態では、一の内側部材８に対して一の外側部材７を連結部材１０によって連結している。しかしながら、一の内側部材に対して、複数の外側部材を連結部材によって連結してもよい。

【0066】

上述の実施形態では、調整部９は、外側部材７と内側部材８との間隔をピンによって調整可能である。しかしながら、調整機構は、外側部材７と内側部材８との間隔を調整できればよい。調整機構は、例えばシム、ネジ等で調整する構成でもよい。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明は、固定子コア１００の位置決め装置１に適用可能である。

【符号の説明】

【0068】

１ 固定子コアの位置決め装置
２ 載置台
３ 移動機構
４ 加重プレート
５ 第１押圧部材
６ 第２押圧部材
７ 外側部材
７ａ 径方向接触部
８ 内側部材
８ａ 軸線方向接触部
９ 調整部
１０ 連結部材
１１ 案内部材
１２ 位置決めブレード
１００ 固定子コア
１０１ 電磁鋼板
１０２固定子コア本体
１０２ａ 内周面
１０２ｂ 外周面
１０３ティース
１０３ａ 端面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】