CN108307669A - 线圈插入方法及线圈插入装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够降低线圈插入荷载的线圈插入方法及线圈插入装置。在将线圈(C)经由具有对应于定子铁心(16)的内齿(17)而排列成圆环状的多根叶片(15)的线圈插入夹具的所述叶片的规定间隙而插入于定子铁心的所对应的槽内时,利用配置于所述叶片的内侧且不具有进入所述叶片的间隙内的翼片但沿内径方向具有线圈退避用槽的升降器(20),将线圈提升至叶片的上端部附近,接着,使具有进入所述叶片的间隙内的翼片的嵌线脱模器(25、30)上升,从而将所述线圈插入定子铁心的对应的槽内。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用线圈插入夹具将线圈插入于定子铁心的槽内的线圈插入方法及线圈插入装置。
背景技术
作为将线圈安装于定子铁心上的方法,采用将线圈直接缠绕在定子铁心的内齿上的直接缠绕方法及先将缠绕好的线圈保持于线圈插入夹具并且利用线圈插入装置将线圈插入于定子铁心的槽内的线圈插入方法。其中,线圈插入方法的生产率高并且还能够应用于并联绕组,因此,线圈插入方法得到广泛使用。
在线圈插入方法中,使用具有对应于定子铁心的内齿而排列成圆环状的多根叶片的线圈插入夹具,将线圈保持于该线圈插入夹具的叶片之间的规定间隙内,并使叶片的顶端部嵌合于定子铁心的内齿并使其插入于定子铁心,在该状态下,利用具有进入叶片的间隙及内齿的间隙的翼片的嵌线脱模器上推线圈,从而将线圈插入于定子铁心的对应的槽内。
作为这种线圈插入装置,在下述专利文献1中公开有一种线圈插入装置,其具备:多根叶片,其对应于定子铁心的内齿而排列;嵌线脱模器,将绕挂于这些叶片之间的线圈推入定子铁心的对应的槽内,该线圈插入装置的特征在于,设置有内齿推压器,该内齿推压器抵接于与欲插入线圈的槽相邻的内齿的位于所述嵌线脱模器的推入方向上的端面,并且在插入线圈时继续推压所述端面。
另一方面,在以往的线圈插入方法中,针对各个磁极只能形成同心绕组,因此在使用了这种定子铁心的马达中,线圈局部重叠,因此会导致线圈端部尺寸变大。
为了解决上述问题,已知有一种从定子铁心的端面观察时线圈彼此重叠设置成螺旋状的定子(以下,称为“螺旋卷绕定子”)。该定子具有如下优异特性:线圈端部短、其高度比较均匀且呈紧凑的形状,并且在用于马达时转矩不均较小,能够减少马达的振动及噪音等。
而且,为了制作出这种螺旋卷绕定子,下述专利文献2提出有一种将线圈以其整体呈彼此重叠成螺旋状的状态设置在线圈保持器的方法。该方法的特征在于,在线圈保持器上,以最初设置的开始侧定子线圈作为基准沿规定的一个方向(即,线圈设置方向)依次重叠设置线圈,并且,将另一侧相对于开始侧定子线圈的一侧的设置位置设置于相同位置或超过的位置的收尾侧定子线圈设置成钻入所述开始侧定子线圈之下。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利4820511号公报
专利文献2:日本特开2007-336720号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在上述专利文献1中,设置有在插入线圈时持续推压定子铁心的端面的内齿推压器,因此,即使将线圈高密度地插入于定子铁心的槽内,定子铁心的内齿也不会被卷起,但是,却无法降低线圈所受的摩擦力,因此,存在线圈的插入荷载变高使得线圈容易受损的问题。
在上述专利文献2中,利用嵌线脱模器上推设置在线圈保持器上而且线圈的一侧重叠于与其相邻的线圈之上并进入规定间隙且线圈的另一侧位于与上述一侧相反的一侧相邻的线圈之下并进入规定间隙从而彼此重叠设置成螺旋状的线圈,从而使线圈插入到定子铁心的槽内,因此存在如下问题。
图10为表示上述插入线圈时的状态的说明图。定子铁心16具有多个内齿17及形成于内齿17之间的槽18。线圈插入夹具的叶片15配置成嵌合于内齿17的内侧。线圈C设置成如下:其插入于叶片15的规定的间隙内,并且线圈C的一侧Ca重叠于与其相邻的线圈C之上并进入规定间隙内,线圈C的另一侧Cb位于在与上述一侧Ca相反的一侧相邻的线圈C之下并进入规定间隙内,从而彼此重叠设置成螺旋状。嵌线脱模器50在其外周具有翼片51,该翼片51插入于叶片15之间的间隙及槽18内。
若在该状态下上推嵌线脱模器50,则嵌线脱模器50的翼片51将插入于叶片15的间隙内的线圈C推入槽18内。此时,位于上侧的线圈的一侧(以下还称为“上线圈”)Ca能够以比较低的阻力插入于槽,但位于下侧的线圈的另一侧(以下也称为“下线圈”)Cb则因其插入路径被位于其上且与其相邻的线圈C挡住,因此插入荷载显著变高,有可能会引起线圈损伤或变形。
因此,本发明的目的在于提供一种能够降低线圈插入荷载的线圈插入方法及线圈插入装置。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的,本发明提供一种线圈插入方法,其为将线圈经由具有对应于定子铁心的内齿而排列成圆环状的多根叶片的线圈插入夹具的所述叶片的规定间隙而插入于定子铁心的对应的槽内的方法,所述线圈插入方法的特征在于,包括如下工序:提升工序,利用配置于所述叶片的内侧且不具有进入所述叶片的间隙内的翼片但沿内径方向具有线圈退避用槽的升降器,将线圈提升至叶片的上端部附近;及线圈插入工序,使具有进入所述叶片的间隙内的翼片的嵌线脱模器上升,从而将所述线圈插入于定子铁心的对应的槽内。
根据本发明的线圈插入方法,通过提升工序,将线圈提升至叶片的上端部附近,因此,在线圈插入工序中能够将线圈顺滑地插入于对应的槽内,能够降低线圈插入荷载。
优选地,在本发明的线圈插入方法中,所述线圈为以线圈的一侧重叠于与其相邻的线圈之上并进入规定间隙内且线圈的另一侧在位于与所述一侧相反的一侧相邻的线圈之下并进入规定间隙内的方式彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈,所述线圈插入工序包括上线圈插入工序及下线圈插入工序,在所述上线圈插入工序中,使具有进入与欲插入所述线圈的一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片的第1嵌线脱模器上升,从而将所述线圈的一侧插入于定子铁心的对应的槽内;在所述下线圈插入工序中,使具有进入与欲插入所述线圈的另一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片的第2嵌线脱模器上升,从而将所述线圈的另一侧插入于定子铁心的对应的槽。
根据该方法,通过提升工序,将线圈提升至叶片的上端部附近,因此在上线圈插入工序中,线圈的一侧被另一侧拉拽的现象得到减轻,能够将线圈的一侧顺滑地插入到对应的槽内,并且,在下线圈插入工序中,由于相邻的线圈的一侧已经插入于槽内,因此能够将线圈的另一侧顺滑地插入到对应的槽内。其结果,能够以低荷载将彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈插入到定子铁心的对应的槽内,并且能够防止线圈的绝缘皮线受损等。
优选地,在本发明的线圈插入方法中,通过所述上线圈插入工序,使所述线圈的一侧每隔定子铁心的一个槽而插入于所述定子铁心的槽内,通过所述下线圈插入工序,使所述线圈的另一侧插入于定子铁心的剩余的槽内。
根据该方法,只需进行一次包括提升工序、上线圈插入工序及下线圈插入工序的一系列工序,即可将线圈插入于定子铁心的所有槽内,从而能够制造出从定子铁心的端面观察时线圈端部呈彼此重叠成螺旋状的形状的定子。
优选地,在本发明的线圈插入方法中,在所述提升工序中,提升线圈直至线圈端部到达与叶片的上端相同的高度或比其更高的高度。
根据该方法,在上线圈插入工序中,能够更有效地减轻线圈的一侧被另一侧拉拽的现象从而能够减轻插入阻力,并且在线圈的一侧已插入于槽内的状态下,尽可能地将线圈的另一侧保持于较高的位置,从而能够进一步减少下线圈插入工序中的插入阻力。
本发明还提供一种线圈插入方法,其为将以线圈的一侧重叠于与其相邻的线圈之上并进入规定间隙内且线圈的另一侧位于在与所述一侧相反的一侧相邻的线圈之下并进入规定间隙内的方式彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈经由具有对应于定子铁心的内齿而排列成圆环状的多根叶片的线圈插入夹具的所述叶片的规定间隙而插入于定子铁心的对应的槽内的方法,所述线圈插入方法的特征在于,包括如下工序:上线圈插入工序,使具有进入与欲插入所述线圈的一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片的第1嵌线脱模器上升,从而将所述线圈的一侧插入于定子铁心的对应的槽内;及下线圈插入工序,使具有进入与欲插入所述线圈的另一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片的第2嵌线脱模器上升,从而将所述线圈的另一侧插入于定子铁心的对应的槽内。
根据本发明的线圈插入方法,在下线圈插入工序中,相邻的线圈的一侧已经插入于槽内,因此能够将线圈的另一侧顺滑地插入于对应的槽内。其结果,能够以低荷载将彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈插入到定子铁心的对应的槽内,并且能够防止线圈的绝缘皮线受损等。
本发明还提供一种线圈插入装置,其具备:线圈插入夹具,其具有对应于定子铁心的内齿而排列成圆环状的多根叶片;及线圈按压机构,其使线圈经由所述叶片的规定间隙而插入到定子铁心的对应的槽内,所述线圈插入装置的特征在于,所述线圈按压机构具有:升降器,其配置于所述叶片的内侧且不具有进入所述叶片的间隙内的翼片但沿内径方向具有线圈退避用槽;及嵌线脱模器,其具有进入所述叶片的间隙内的翼片,所述线圈插入装置构成为,上推所述升降器以使线圈上升至叶片的上端部附近,接着,上推所述嵌线脱模器以使所述线圈插入于定子铁心的对应的槽内。
根据本发明的线圈插入装置,利用升降器将线圈提升至叶片的上端部附近,因此在利用嵌线脱模器插入线圈时,能够将线圈顺滑地插入到对应的槽内,并且能够降低线圈插入荷载。
优选地,在本发明的线圈插入装置中,所述线圈为以线圈的一侧重叠于与其相邻的线圈之上并进入规定间隙内且线圈的另一侧位于在与所述一侧相反的一侧相邻的线圈之下并进入规定间隙内的方式彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈,所述嵌线脱模器具有:第1嵌线脱模器,其具有进入与欲插入所述线圈的一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片;及第2嵌线脱模器,其具有进入与欲插入所述线圈的另一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片,所述线圈插入装置构成为,上推所述升降器以使线圈提升至叶片的上端部附近,接着,上推所述第1嵌线脱模器以使所述线圈的一侧插入于定子铁心的对应的槽内,接着,上推所述第2嵌线脱模器以使所述线圈的另一侧插入于定子铁心的对应的槽内。
根据该装置,利用升降器将线圈提升至叶片的上端部附近,因此在利用第1嵌线脱模器插入线圈的一侧时,能够减轻线圈的一侧被另一侧拉拽的现象,从而能够顺滑地将线圈的一侧插入到对应的槽内,并且,在利用第2嵌线脱模器插入线圈的另一侧时,相邻的线圈的一侧已经插入于槽内,因此能够顺滑地将线圈的另一侧插入到对应的槽内。其结果,能够以低荷载将彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈插入到定子铁心的对应的槽内,并且能够防止线圈的绝缘皮线受损等。
优选地,在本发明的线圈插入装置中,所述第1嵌线脱模器具有每隔定子铁心的一个槽而进入所述定子铁心的槽内的翼片,所述第2嵌线脱模器具有进入所述定子铁心的剩余的槽内的翼片。
由此,只需进行一次基于升降器、第1嵌线脱模器及第2嵌线脱模器的一系列的线圈上推操作,即可将线圈插入于定子铁心的所有槽内,从而能够制造出从定子铁心的端面观察时线圈端部呈彼此重叠成螺旋状的形状的定子。
优选地,在本发明的线圈插入装置中,所述升降器提升线圈直至线圈端部到达与叶片的上端相同的高度或比其更高的高度。
根据该装置,在利用第1嵌线脱模器上推线圈的一侧时,能够更有效地减线圈的一侧被另一侧拉拽的现象从而能够减轻插入阻力,并且在线圈的一侧已插入于槽内的状态下,在利用第2嵌线脱模器上推线圈时,尽可能地将线圈的另一侧保持于较高的位置,从而能够进一步减少线圈的另一侧的插入阻力。
优选地,在本发明的线圈插入装置中,所述升降器具有:叶片抵接面,其与所述叶片的内周侧抵接;及所述线圈退避用槽,其形成于所述叶片抵接面彼此之间,所述第1嵌线脱模器的翼片及所述第2嵌线脱模器的翼片具有如下形状:其插入到所述升降器的线圈退避用槽、所述叶片的间隙及所述定子铁心的槽的入口,并且在进行了上升操作的情况下,其比所述升降器更突出的形状。
根据该装置,能够利用第1嵌线脱模器及第2嵌线脱模器将被升降器提升的线圈可靠地插入于定子铁心的槽内。
本发明还提供一种线圈插入装置,其具备:线圈插入夹具,其具有对应于定子铁心的内齿而排列成圆环状的多根叶片;及线圈按压机构,其使以线圈的一侧重叠于与其相邻的线圈之上并进入规定间隙内且线圈的另一侧位于在与所述一侧相反的一侧相邻的线圈之下并进入规定间隙内的方式彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈经由所述叶片的规定间隙而插入于定子铁心的对应的槽内,所述线圈插入装置的特征在于,所述线圈按压机构具有:第1嵌线脱模器,其具有进入与欲插入所述线圈的一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片;及第2嵌线脱模器,具有进入与欲插入所述线圈的另一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片,所述线圈插入装置构成为,上推所述第1嵌线脱模器以使所述线圈的一侧插入于定子铁心的对应的槽内,接着,上推所述第2嵌线脱模器以使所述线圈的另一侧插入于定子铁心的对应的槽内。
根据本发明的线圈插入装置,在利用第2嵌线脱模器插入线圈的另一侧时,相邻的线圈的一侧已经插入于槽内,因此能够顺滑地将线圈的另一侧插入到对应的槽内。其结果,能够以低荷载将彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈插入到定子铁心的对应的槽内,并且能够防止线圈的绝缘皮线受损等。
发明效果
根据本发明,能够降低线圈插入荷载。
附图说明
图1为表示本发明的线圈插入装置的一种实施方式的主视图。
图2为表示将线圈以彼此重叠为螺旋状的状态设置在线圈插入夹具上的状态的立体图。
图3为表示将线圈以彼此重叠为螺旋状的状态设置在线圈插入夹具上的状态的俯视图。
图4为表示该线圈插入装置中的叶片、升降器、第1嵌线脱模器、第2嵌线脱模器的结构的立体图。
图5为表示该线圈插入装置的将叶片插入于定子铁心的状态的图,其中,(a)为整体剖视图,(b)为局部放大剖视图。
图6为表示该线圈插入装置的使升降器上升的状态的图,其中,(a)为表示升降器上升之前的状态的立体图,(b)为升降器上升中的状态的立体图。
图7为表示该线圈插入装置的使升降器上升之后使第1嵌线脱模器上升的状态的图,其中,(a)为表示升降器上升后的状态的立体图,(b)为表示第1嵌线脱模器上升中的状态的立体图,(c)为表示第1嵌线脱模器完全上升的状态的立体图。
图8为表示该线圈插入装置的使第1嵌线脱模器上升的状态的图,其中,(a)表示主要部分立体图,(b)为局部放大剖视图。
图9为表示该线圈插入装置的使第2嵌线脱模器上升的状态的立体图。
图10为表示使用以往的线圈插入装置插入以彼此重叠成螺旋状的状态设置在线圈插入夹具上的线圈的状态的图,其中,(a)为立体图,(b)的局部放大立体图。
图11为表示使用本发明的线圈插入装置及以往的线圈插入装置插入线圈时的插入荷载的变化的图表。
具体实施方式
以下,参考图1至图9对本发明的线圈插入装置的一种实施方式进行说明。
如图1所示,该线圈插入装置10具有工作台19,在工作台19上设置有线圈插入夹具11。在线圈插入夹具11的上部,经由铁心保持器12支承有后述的定子铁心。在线圈插入装置10的工作台19的下方设置有后述的驱动部13。
如图2及图3所示,线圈插入夹具11具有主体壳体14及多根叶片15,该多根叶片15的基部保持于该主体壳体14并且该多根叶片15排列成环状。线圈C设置成其两侧插入到叶片15之间的规定的间隙中并且绕挂于叶片15。此时,在该实施方式中,线圈安装成如下状态:线圈的一侧(上线圈)重叠于与其相邻的线圈之上且进入规定的间隙中,线圈的另一侧(下线圈)位于在与上述一侧(上线圈)相反的一侧相邻的线圈之下且进入规定的间隙中,从而彼此重叠成螺旋状。另外,作为线圈C,单心线、平行线均可使用。
叶片15配置成其上部嵌合于定子铁心16的对应的内齿17的内侧面从而插入于定子铁心16内,并且叶片15的上端部从定子铁心16的上端面稍微突出。实际上,如图1所示,定子铁心16经由铁心保持器12而被支承。
作为将线圈C如上设置于线圈插入夹具11上的方法,并不受特别限定,例如,可以采用上述专利文献1(日本专利4820511号公报)、日本专利57722698号公报等中记载的方法。
如图4所示,在该线圈插入装置10中,在叶片15的内侧配置有升降器20、第1嵌线脱模器25及第2嵌线脱模器30。在该实施方式中,第1嵌线脱模器25与第2嵌线脱模器30构成本发明中的嵌线脱模器。
升降器20具有:大致圆盘状的基部21、从基部21的外周以放射状朝向上方突出且以与各个叶片15的内侧相对应的方式而配置的突出部22、设置于各个突出部22之间的线圈退避槽23。升降器20被未图示的驱动轴支承为能够升降。
在升降器20的下方配置有第1嵌线脱模器25。第1嵌线脱模器25具有大致圆盘状的支承板26、从支承板26的外周以放射状朝向上方突出的翼片27。翼片27每隔一个叶片15的间隙及内齿17的间隙而插入于叶片15的间隙及内齿17的间隙中。在第1嵌线脱模器25与升降器20的下表面抵接的情况下,翼片27比升降器20更向上方突出。
在第1嵌线脱模器25的下方配置有第2嵌线脱模器30。第2嵌线脱模器30具有大致圆盘状的支承板31、从支承板31的外周以放射状朝向上方突出的翼片32。翼片32每隔一个叶片15的间隙及内齿17的间隙而插入于所述翼片27并未插入的叶片15的间隙及内齿17的间隙中。在第2嵌线脱模器30与第1嵌线脱模器25的下表面抵接的情况下,翼片32比升降器20更向上方突出。
如图5所示,升降器20的各个突出部22配置于对应的叶片15的内侧,若升降器20上升,则保持于叶片15的间隙内的线圈C就会进入升降器20的线圈退避槽23。因此,在使升降器20上升而上推线圈C的情况下,线圈C会插入到线圈退避槽23,线圈C不会进入定子铁心16的槽18。
再次参考图1,在驱动部13设置有分别使升降器20、第1嵌线脱模器25及第2嵌线脱模器30独立地进行升降动作的机构。
使升降器20进行升降动作的机构包括第1马达43、通过第1马达43的驱动而旋转的滚珠丝杠44、通过滚珠丝杠44的旋转而进行升降动作的第1升降部45。而且,安装于第1升降部45的未图示的驱动轴连结于升降器20的基部21(参考图4),使得升降器20随着第1升降部45的升降而进行升降动作。
使第1嵌线脱模器25进行升降动作的机构包括第2马达40、通过第2马达40的驱动而旋转的滚珠丝杠41、通过滚珠丝杠41的旋转而进行升降动作的第2升降部42。而且,安装于第2升降部42的未图示的驱动轴(配置在安装于第1升降部45的驱动轴的外周的筒状的轴)连结于第1嵌线脱模器25的支承板26(参考图4),使得第1嵌线脱模器25随着第2升降部42的升降而进行升降动作。
使第2嵌线脱模器30进行升降动作的机构包括第3马达35、通过第3马达35的驱动而旋转的滚珠丝杠36、通过滚珠丝杠36的旋转而进行升降动作的第3升降部37。而且,安装于第3升降部37的未图示的驱动轴(配置在安装于第2升降部42的驱动轴的外周的筒状的轴)连结于第2嵌线脱模器30的支承板31(参考图4),使得第2嵌线脱模器30随着第3升降部37的升降而进行升降动作。
接着,对使用上述线圈插入装置10进行的本发明的线圈插入方法的一种实施方式进行说明。
如图2及图3所示,线圈C安装成如下状态:线圈C的一侧(上线圈)Ca重叠于与其相邻的线圈C之上且进入规定间隙中,线圈C的另一侧(下线圈)Cb位于在与上述一侧(上线圈)相反的一侧相邻的线圈C之下且进入规定间隙中,从而彼此重叠成螺旋状。
而且,如图6中(a)所示,使叶片15的上部嵌合于定子铁心16的对应的内齿17的内侧面以使其插入到定子铁心16的内侧。该操作可以通过使图1中的铁心保持器12下降来实现。此时,升降器20、第1嵌线脱模器25及第2嵌线脱模器30均位于定子铁心16的下方。
接着,若使图1所示的第1马达43运转从而使第1升降部45上升,则如图6(b)所示,升降器20经由未图示的驱动轴而上升,提升插入于叶片15的规定的间隙中的线圈C。另外,在图6中,为了方便起见,仅图示了相邻的两个线圈,但实际上,如图3所示,设置有彼此重叠成螺旋状的多个线圈。该点在以下的图7至图9中也相同。
图7中(a)表示升降器20上升至上限位置的状态。线圈C被升降器20提升,线圈端部(线圈的上端部)到达叶片15的上端附近,优选到达与叶片15的上端相同的高度或比其更高的高度。此时,如图5中(b)所示,线圈C进入形成于升降器20的突出部22之间的线圈退避槽23,线圈C的至少上端部并未通过叶片15的间隙而进入到槽18。因此,即使升降器20上升,线圈C也不会从叶片15的间隙推入槽18,因此插入荷载不会变大。
接着,若使图1所示的第2马达40运转从而使第2升降部42上升,则如图7中(b)及(c)所示,第1嵌线脱模器25经由未图示的驱动轴而上升。若第1嵌线脱模器25上升,则第1嵌线脱模器25的翼片27插入对应的叶片15及内齿17的间隙内,提升保持于该间隙内的线圈C的一侧(上线圈)Ca以使其插入于对应的槽18内。
如图8中(a)及(b)所示,第1嵌线脱模器25的翼片27每隔一个叶片15的间隙而配置在保持有重叠于相邻的线圈C之上的线圈C的一侧(上线圈)Ca的叶片15的间隙内,使上述上线圈Ca通过叶片15的间隙进而通过定子铁心16的内齿17的间隙而进入槽18。此时,通过升降器20,线圈C的线圈端部提升至定子铁心16的上端面附近,并且只有上线圈Ca插入于槽18,因此线圈插入荷载变得比较低。
接着,若使图1所示的第3马达35运转从而使第3升降部37上升,则如图9所示,第2嵌线脱模器30经由未图示的驱动轴而上升。若第2嵌线脱模器30上升,则第2嵌线脱模器30的翼片32插入于对应的叶片15及内齿17的间隙,使保持于该间隙内的线圈C的另一侧(下线圈)Cb提升以使其进入对应的槽18。
第2嵌线脱模器30的翼片32每隔一个叶片15的间隙而配置在保持有位于在与上线圈Ca相反的一侧相邻的线圈之下的线圈C的另一侧Cb(下线圈)的叶片15的间隙内,使上述下线圈Cb通过叶片15的间隙进而通过定子铁心16的内齿17的间隙而进入槽18。此时,线圈C处于其线圈端部被升降器20提升至叶片15的上端部附近且上线圈Ca已经插入于槽18内的状态,因此线圈插入荷载变得比较低。
如此,能够以较低的插入荷载将彼此重叠设置成螺旋状的线圈C插入于定子铁心16的槽18。
另外,在上述实施方式中,嵌线脱模器具有第1嵌线脱模器25及第2嵌线脱模器30,以便能够应用于彼此重叠设置成螺旋状的线圈C,但是,本发明也能够应用于通常的以同心卷绕的方式设置的线圈。此时,具有升降器20这一点相同,但嵌线脱模器可以由第1嵌线脱模器25与第2嵌线脱模器30一体化的一个嵌线脱模器构成。
已知,在使用同心卷绕线圈时,若将线圈高密度地插入定子铁心的槽,则线圈插入荷载也会变高,但是,若用升降器20提升线圈并在该状态下上推嵌线脱模器而插入线圈,则能够显著降低线圈插入荷载。
并且,在上述实施方式中,升降器20、第1嵌线脱模器25及第2嵌线脱模器30分体构成,并且利用升降器20提升线圈C之后,使第1嵌线脱模器25上升以使线圈C的一侧Ca进入槽18,接着使第2嵌线脱模器30上升以使线圈C的另一侧Cb进入槽18。但是,在插入彼此重叠设置成螺旋状的线圈C时,并不限定于此,例如,也可以将升降器20与第1嵌线脱模器25构成为一体,并使第1嵌线脱模器上升而提升线圈C以使线圈C的一侧Ca进入槽18之后,使第2嵌线脱模器上升以使线圈C的另一侧Cb进入槽18。此时,也能够降低线圈C的另一侧Cb的插入荷载。另外,在升降器20与第1嵌线脱模器25构成为一体的情况下,不需要在升降器20上设置线圈退避槽23。
实施例
<比较例1>
利用不具有升降器的以往的线圈插入装置将以同心卷绕的方式设置在线圈插入夹具上的线圈插入于定子铁心。并且,测定此时的插入荷载,其结果表示为图11的曲线A。
<比较例2>
如图10所示,利用不具有升降器的以往的线圈插入装置,将在线圈插入夹具上彼此重叠设置成螺旋状的线圈插入于定子铁心。并且,测定此时的插入荷载,其结果表示为图11的曲线B。
<实施例1>
利用图1至图9所示的本发明的线圈插入装置,将在线圈插入夹具上彼此重叠设置成螺旋状的线圈插入于定子铁心。并且,测定此时的插入荷载,其结果表示为图11的曲线C。另外,在比较例1、比较例2及实施例1中,定子铁心及线圈的规格均相同。
如图11的曲线A所示,若使用以往的线圈插入装置插入以同心卷绕的方式设置的线圈,则插入荷载缓慢上升后缓慢下降。但是,插入荷载的峰值变得非常高。
由图11的曲线B可知,若使用以往的线圈插入装置插入彼此重叠设置成螺旋状的线圈,则在插入工序的后半部分,插入荷载显著上升,线圈受到很强的摩擦阻力。
由如图11的曲线C可知,若使用本发明的线圈插入装置插入彼此重叠设置成螺旋状的线圈,则尤其在插入工序的后半部分,插入荷载显著降低,并且在整个插入工序中,也能够以最低的插入荷载插入线圈。
符号说明
10-线圈插入装置,11-线圈插入夹具,12-铁心保持器,13-驱动部,14-主体壳体,15-叶片,16-定子铁心,17-内齿,18-槽,20-升降器,21-基部,22-突出部,23-线圈退避槽,25-第1嵌线脱模器,26-支承体,27-翼片,30-第2嵌线脱模器,31-支承板,32-翼片,35-第3马达,36-滚珠丝杠,37-第3升降部,40-第2马达,41-滚珠丝杠,42-第2升降部,43-第1马达,44-滚珠丝杠,45-第1升降部,C-线圈,Ca-线圈的一侧(上线圈),Cb-线圈的另一侧(下线圈)。
Claims (11)
1.一种线圈插入方法,其为将线圈经由具有对应于定子铁心的内齿而排列成圆环状的多根叶片的线圈插入夹具的所述叶片的规定间隙而插入于定子铁心的对应的槽内的方法,所述方法的特征在于,包括如下工序:
提升工序,利用配置于所述叶片的内侧且不具有进入所述叶片的间隙内的翼片但沿内径方向具有线圈退避用槽的升降器,将线圈提升至叶片的上端部附近;及
线圈插入工序,使具有进入所述叶片的间隙内的翼片的嵌线脱模器上升,从而将所述线圈插入于定子铁心的对应的槽内。
2.根据权利要求1所述的线圈插入方法,其特征在于,
所述线圈为以线圈的一侧重叠于与其相邻的线圈之上并进入规定间隙内且线圈的另一侧位于在与所述一侧相反的一侧相邻的线圈之下并进入规定间隙内的方式彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈,
所述线圈插入工序包括上线圈插入工序及下线圈插入工序,在所述上线圈插入工序中,使具有进入与欲插入所述线圈的一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片的第1嵌线脱模器上升,从而将所述线圈的一侧插入于定子铁心的对应的槽内,在所述下线圈插入工序中,使具有进入与欲插入所述线圈的另一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片的第2嵌线脱模器上升,从而将所述线圈的另一侧插入于定子铁心的对应的槽内。
3.根据权利要求2所述的线圈插入方法,其特征在于,
通过所述上线圈插入工序,使所述线圈的一侧每隔定子铁心的一个槽而插入于所述定子铁心的槽内,通过所述下线圈插入工序,使所述线圈的另一侧插入于定子铁心的剩余的槽内。
4.根据权利要求2或3所述的线圈插入方法,其特征在于,
在所述提升工序中,提升线圈直至线圈端部到达与叶片的上端相同的高度或比其更高的高度。
5.一种线圈插入方法,其为将以线圈的一侧重叠于与其相邻的线圈之上并进入规定间隙内且线圈的另一侧位于在与所述一侧相反的一侧相邻的线圈之下并进入规定间隙内的方式彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈经由具有对应于定子铁心的内齿而排列成圆环状的多根叶片的线圈插入夹具的所述叶片的规定间隙而插入于定子铁心的对应的槽内的方法,所述方法的特征在于,包括如下工序:
上线圈插入工序,使具有进入与欲插入所述线圈的一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片的第1嵌线脱模器上升,从而将所述线圈的一侧插入于定子铁心的对应的槽内;及
下线圈插入工序,使具有进入与欲插入所述线圈的另一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片的第2嵌线脱模器上升,从而将所述线圈的另一侧插入于定子铁心的对应的槽内。
6.一种线圈插入装置,其具备:线圈插入夹具,其具有对应于定子铁心的内齿而排列成圆环状的多根叶片;及线圈按压机构,其使线圈经由所述叶片的规定间隙而插入到定子铁心的对应的槽内,所述线圈插入装置的特征在于,
所述线圈按压机构具有:升降器,其配置于所述叶片的内侧且不具有进入所述叶片的间隙内的翼片但沿内径方向具有线圈退避用槽;及嵌线脱模器,其具有进入所述叶片的间隙内的翼片,
所述线圈插入装置构成为,上推所述升降器以使线圈上升至叶片的上端部附近,接着,上推所述嵌线脱模器以使所述线圈插入于定子铁心的对应的槽内。
7.根据权利要求6所述的线圈插入装置,其特征在于,
所述线圈为以线圈的一侧重叠于与其相邻的线圈之上并进入规定间隙内且线圈的另一侧位于在与所述一侧相反的一侧相邻的线圈之下并进入规定间隙内的方式彼此重叠设置为螺旋状的螺旋状重叠线圈,
所述嵌线脱模器具有:第1嵌线脱模器,其具有进入与欲插入所述线圈的一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片;及第2嵌线脱模器,其具有进入与欲插入所述线圈的另一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片,
所述线圈插入装置构成为,上推所述升降器以使线圈上升至叶片的上端部附近,接着,上推所述第1嵌线脱模器以使所述线圈的一侧插入于定子铁心的对应的槽内,接着,上推所述第2嵌线脱模器以使所述线圈的另一侧插入于定子铁心的对应的槽内。
8.根据权利要求7所述的线圈插入装置,其特征在于,
所述第1嵌线脱模器具有每隔定子铁心的一个槽而进入所述定子铁心的槽内的翼片,所述第2嵌线脱模器具有进入所述定子铁心的剩余的槽内的翼片。
9.根据权利要求7或8所述的线圈插入装置,其特征在于,
所述升降器提升线圈直至线圈端部到达与叶片的上端相同的高度或比其更高的高度。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的线圈插入装置,其特征在于,
所述升降器具有:叶片抵接面,其与所述叶片的内周侧抵接;及所述线圈退避用槽,其形成于所述叶片抵接面彼此之间,所述第1嵌线脱模器的翼片及所述第2嵌线脱模器的翼片具有如下形状:其插入到所述升降器的线圈退避用槽、所述叶片的间隙及所述定子铁心的槽的入口,并且在进行了上升操作的情况下,其比所述升降器更突出的形状。
11.一种线圈插入装置,其具备:线圈插入夹具,其具有对应于定子铁心的内齿而排列成圆环状的多根叶片;及线圈按压机构,其使以线圈的一侧重叠于与其相邻的线圈之上并进入规定间隙内且线圈的另一侧位于在与所述一侧相反的一侧相邻的线圈之下并进入规定间隙内的方式彼此重叠设置成螺旋状的螺旋状重叠线圈经由所述叶片的规定间隙而插入到定子铁心的对应的槽内,所述线圈插入装置的特征在于,
所述线圈按压机构具有:
第1嵌线脱模器,其具有进入与欲插入所述线圈的一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片;及
第2嵌线脱模器,其具有进入与欲插入所述线圈的另一侧的槽相对应的所述叶片的间隙内的翼片,
所述线圈插入装置构成为,上推所述第1嵌线脱模器以使所述线圈的一侧插入于定子铁心的对应的槽内,接着,上推所述第2嵌线脱模器以使所述线圈的另一侧插入于定子铁心的对应的槽内。
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