JP2004222386A - コイル修正装置およびコイル修正方法およびモータの製造方法 - Google Patents

コイル修正装置およびコイル修正方法およびモータの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】コアのスロットに挿入されたコイルの両側のコイルエンド部を容易に修正可能なコイル修正装置およびコイル修正方法およびモータの製造方法を提供すること。
【解決手段】コイル修正装置1は,互いに平行な拡張ネジ軸17と開閉ネジ軸18と,それらに取り付けられた第1拡張部20と第2拡張部30とを有する。拡張ネジ軸17には,右ネジ部17aと左ネジ部17bとが設けられ,開閉ネジ軸18には,左ネジ部18aと右ネジ部18bとが設けられる。第1連結部材21は左ネジ部18aに螺合し,第3連結部材24は右ネジ部17aに螺合する。コイル拡張爪13,13…は,第1連結部材21に回動可能に取り付けられる。リンク14,14…は,コイル拡張爪13,13…と第3連結部材24とを結ぶ。第2拡張部30は第1拡張部20と上下対称に構成される。さらに,スプライン軸19とボス22,23との摺動により,左ネジ部18aと右ネジ部18bとの間隔は可変にされる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,コアのスロットに挿入されたコイルの形状を修正するコイル修正装置およびコイル修正方法およびモータの製造方法に関する。さらに詳細には,スロットの入口側および出口側の双方のコイルエンド部を同時に修正するコイル修正装置およびコイル修正方法およびモータの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より,例えばモータステータとして,略円環状の珪素鋼板などを積み重ねた積層コアや筒形のコアに,複数のコイルが取り付けられて形成されるものがある。図11に示すように,このようなコア101には,内周側に軸方向の複数の溝(スロット102)が形成されており,あらかじめ巻回されたコイル103がそのスロット102に押し込まれる。押し込まれたコイル103は,コア101の両端面から突出したループ状のコイルエンド部103a,103bを有する。この図は,一般的なインサータによってコア101の図中上方側からコイル103が押し込まれた状態を示したものである。このコイルエンド部は,次工程の支障とならないようにスロット102の外径側へ折り曲げ,できるだけコンパクトな形状に成形する必要がある。そのため,このコイルエンド部を成形するためのコイル成形装置が各種提案されている(例えば,特許文献1,特許文献2参照。)。
【0003】
ところが,挿入されたコイル103のコイルエンド部は,挿入入口側103a(図中上方)と挿入出口側103b(図中下方)とでは異なった形状をとる。そして,図12の断面図に示すように,一般に入口側103aの内径長LAは比較的余裕があるのに対し,出口側103bの内径長LBは短くなる。そのため,特に出口側103bにおいては,コイル103の成形に大きな負荷が必要となり,被膜が破損する等のおそれがあった。また,出口側103bの内径長LBが十分に長くなるように,あらかじめ大きく巻いたコイルを使用することは,導線の使用量が増加するので好ましくない。
【0004】
これに対して,図13に示すように,適正な大きさで四角錐台形に巻回したコイル110によって,挿入後のコイル110の出口側内径部111の周長が十分となるようにしたインサータ112が考案されている(特許文献3参照。)。このインサータ112によれば,ブレード113に挟み込んだコイル110を,第1押し上げ機構114によってその先端形状を保って軸方向へ押し上げる。その後,第2押し上げ機構115によってコイル110の出口側内径部111を外径方向に押し上げるのである。なお,図13では,コアの下方から上方へ向かってコイル110を押し上げるインサータ112として示している。
【0005】
【特許文献1】
特開昭63−59751号公報(第1−4図)
【特許文献2】
特開平7−184359号公報(第1図)
【特許文献3】
特開2002−125340号公報(第6−9頁,第20図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,前記した従来の技術では,コイル110の入口側は修正されていない。出口側と入口側とは連続した導線であるので,片方を修正することによって他方の形状が変わる場合がある。従って,両側のコイルエンド部を同時に修正できることが望ましい。また,既存のインサータを無駄にすることなく,簡単な作業でできるコイル修正方法が望まれていた。
【0007】
本発明は,前記した従来のコイル修正方法が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,コアのスロットに挿入されたコイルの両側のコイルエンド部を容易に修正可能なコイル修正装置およびコイル修正方法およびモータの製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決を目的としてなされた本発明のコイル修正装置は,第1ネジ区間,および,これと逆向きの第2ネジ区間を有する第1ネジ軸と,第1ネジ区間と相対する第3ネジ区間,およびこれと逆向きであるとともに第2ネジ区間と相対する第4ネジ区間を有し,第1ネジ軸と平行に配置された第2ネジ軸と,第1ネジ区間に螺合するとともに第1ネジ軸の回転により軸方向に移動する第1連結部材と,第2ネジ区間に螺合するとともに第1ネジ軸の回転により軸方向に,かつ,第1連結部材の移動と逆向きに移動する第2連結部材と,第3ネジ区間に螺合するとともに第2ネジ軸の回転により軸方向に移動する第3連結部材と,第4ネジ区間に螺合するとともに第2ネジ軸の回転により軸方向に,かつ,第3連結部材の移動と逆向きに移動する第4連結部材と,第1連結部材に回動可能に取り付けられた第1拡張部材と,第2連結部材に回動可能に取り付けられた第2拡張部材と,第1拡張部材と第3連結部材とを結ぶ第1リンク部材と,第2拡張部材と第4連結部材とを結ぶ第2リンク部材とを有するものである。
【0009】
すなわち,本発明では,第1ネジ軸の回転によって,第1連結部材と第2連結部材とがそれぞれ逆方向へ移動される。また,第2ネジ軸の回転によって,第3連結部材と第4連結部材とがそれぞれ逆方向へ移動される。すなわち,第1ネジ軸と第2ネジ軸との回転を制御することにより,第1連結部材と第3連結部材とを,その間隔を変更するように移動させたり,間隔を変更せずに同時に移動させたりすることが可能である。このとき,第2連結部材と第4連結部材とは,それぞれ第1連結部材または第3連結部材と逆方向へ同様に移動される。一方,第1拡張部材は,第1リンク部材によって,第1連結部材と第3連結部材との間隔に応じて角度が変更される。同様に第2拡張部材は,第2リンク部材によって,第2連結部材と第4連結部材との間隔に応じて角度が変更される。つまり,第1ネジ軸と第2ネジ軸とを適宜回転させれば,第1拡張部材と第3拡張部材とを開閉したり,角度を保って移動させたりすることができるのである。
そこで,この第1拡張部材と第2拡張部材とを,その角度を変更させることにより,コアの両端面とコイルエンド部との間の空間に挿入させることができる。さらに,挿入させた状態からその角度を保って互いに離れる方向へ移動させることにより,コイルエンド部を両側へ引っ張って広げることができる。
【0010】
具体的には,まず第1拡張部材と第2拡張部材を閉じた状態で,このコイル修正装置をコイルに相対させる(第1のステップ)。そして,第1ネジ軸を回転させて,第1連結部材が第3連結部材に近づき,同時に第2連結部材が第4連結部材に近づくように移動させる(第2のステップ)。これにより,第1拡張部材は,第1リンク部材を回動させて,その一端部が第3連結部材に近づけられる。そのため,他端部は第3連結部材から遠ざかるように開かれる。同様に第2拡張部材も開かれる。このとき,これらの拡張部材がコイルエンド部に挿入されるように,第1のステップにおける配置を設定しておく。次に,第2ネジ軸を回転させて,第3連結部材と第4連結部材とが互いに遠ざかる方向へ移動させる(第3のステップ)。これにより,第1拡張部材と第2拡張部材とが互いに遠ざかる方向に移動される。このとき,第1連結部材と第2連結部材とにそれぞれ,第3連結部材や第4連結部材と同じように移動させれば,第1拡張部材や第2拡張部材の開き角度は変更されない。
従って,このコイル修正装置によれば,コイルエンド部を両側同時に外側へ向けて引っ張るので,その後の成形作業に最適な配置とすることができる。すなわち,コアのスロットに挿入されたコイルの両側のコイルエンド部を容易に修正可能である。
【0011】
本発明のコイル修正装置においてはまた,第1ネジ軸は,第1ネジ区間と第2ネジ区間との間隔が可変なものであり,第1ネジ区間は,第3連結部材に対して,軸方向にはともに移動し,軸周りには自在に回転できるように取り付けられており,第2ネジ区間は,第4連結部材に対して,軸方向にはともに移動し,軸周りには自在に回転できるように取り付けられていることが望ましい。
このようにすれば,第3のステップにおいて,第1ネジ軸を回転させる必要がない。すなわち,第1ネジ区間と第2ネジ区間との間隔を軸方向に変更させることによって,第1連結部材と第2連結部材とに,第3連結部材や第4連結部材と同じ動きをさせることが可能だからである。
【0012】
あるいはまた,本発明のコイル修正装置においては,第1ネジ軸と第2ネジ軸との間で回転が伝達される状態と,回転が伝達されない状態とを切り替える回転伝達手段を有し,回転伝達手段は,伝達状態では,第1連結部材と第3連結部材とが同じ向きに移動するように回転を伝達することとしてもよい。
この場合,第2のステップでは,回転が伝達されない状態として第1ネジ軸を回転させればよい。そして,第3のステップでは,回転が伝達される状態とする。そうすれば,第1連結部材と第2連結部材とに,第3連結部材や第4連結部材と同じ動きをさせることが可能だからである。
【0013】
さらに,本発明のコイル修正装置においては,第1連結部材と第3連結部材との接近および第2連結部材と第4連結部材との接近を規制する規制部材と,第1ネジ軸を回転操作する操作手段とを有することが望ましい。
このようにすれば,第1連結部材と第3連結部材とが接近しすぎたり,第2連結部材と第4連結部材とが接近しすぎることによる部材同士の衝突等が避けられる。また,操作手段によれば,第1ネジ軸の回転操作が容易に可能だからである。
【0014】
さらに,本発明は,第1ネジ区間,および,これと逆向きの第2ネジ区間を有する第1ネジ軸と,第1ネジ区間と相対する第3ネジ区間,およびこれと逆向きであるとともに第2ネジ区間と相対する第4ネジ区間を有し,第1ネジ軸と平行に配置された第2ネジ軸と,第1ネジ区間に螺合するとともに第1ネジ軸の回転により軸方向に移動する第1連結部材と,第2ネジ区間に螺合するとともに第1ネジ軸の回転により軸方向に,かつ,第1連結部材の移動と逆向きに移動する第2連結部材と,第3ネジ区間に螺合するとともに第2ネジ軸の回転により軸方向に移動する第3連結部材と,第4ネジ区間に螺合するとともに第2ネジ軸の回転により軸方向に,かつ,第3連結部材の移動と逆向きに移動する第4連結部材と,第1連結部材に回動可能に取り付けられた第1拡張部材と,第2連結部材に回動可能に取り付けられた第2拡張部材と,第1拡張部材と第3連結部材とを結ぶ第1リンク部材と,第2拡張部材と第4連結部材とを結ぶ第2リンク部材とを有するコイル修正装置を用い,第3連結部材と第4連結部材とを接近させ,第1連結部材と第3連結部材とを離間させ,第2連結部材と第4連結部材とを離間させた状態で,第1拡張部材および第2拡張部材をコイルと対面させ,第1ネジ軸を回転させることにより,第1連結部材と第3連結部材とを接近させるとともに第2連結部材と第4連結部材とを接近させて,第1拡張部材および第2拡張部材をコイルに挿入し,第2ネジ軸を回転させることにより,第1連結部材と第3連結部材との間隔および第2連結部材と第4連結部材との間隔を維持しつつ,第3連結部材と第4連結部材とを離間させて,第1拡張部材および第2拡張部材によりコイルを軸方向に拡張させることを特徴とするコイル修正方法にも及ぶ。
【0015】
さらに,本発明は,上記のコイル修正方法によって,モータに取り付けられたコイルを修正してモータを製造する方法にも及ぶ。
【0016】
【発明の実施の形態】
「第1の実施の形態」
以下,本発明の第1の実施の形態について図面を参照にして詳細に説明する。本実施の形態のコイル修正装置は,ステータコア等のスロットに挿入された8個のコイルの形状を全極同時に修正するものである。
【0017】
本実施の形態のコイル修正装置1では,図1と図2とに示すように,上下両端のガイド板12,12と,これらを結ぶガイドバー11,11とにより全体の骨格が構成されている。ここで,図2は図1のA−A矢視図であり,図1は図2のB−B矢視図である。ガイド板12,12の間には,第1拡張部20と,第2拡張部30とが配置されている。ここでは,8個のコイルを同時に修正する装置としているので,第1拡張部20では,図2に示されるように,第1連結部材21に対し8つのコイル拡張爪13,13…が等配に配置され,それぞれリンク14,14…によって回動可能に取り付けられている。また,第2拡張部30は,第1拡張部20と上下対称に構成されている。すなわち,第2連結部材31に対し8つのコイル拡張爪15,15…が等配に配置され,それぞれリンク16,16…によって回動可能に取り付けられている。このコイル拡張爪13,13…が第1拡張部材に相当し,コイル拡張爪15,15…が第2拡張部材に相当する。また,リンク14,14…が第1リンク部材に相当し,リンク16,16…が第2リンク部材に相当する。
【0018】
また,コイル修正装置1には,図1に示すように,拡張ネジ軸17と開閉ネジ軸18とがともにガイドバー11に平行に設けられている。拡張ネジ軸17は,図中中央部分を除いた両側にネジが設けられ,図中上部には右ネジ部17a,図中下部には左ネジ部17bが形成されている。また,開閉ネジ軸18には,図中上部に左ネジ部18a,図中下部に右ネジ部18bが形成されている。そして,左ネジ部18aと右ネジ部18bとが,軸方向に溝が切られたスプライン軸19によって連結されている。
【0019】
スプライン軸19の両端部には,スプライン軸19の溝に合う突起を有して軸方向に摺動可能なボス22,23が設けられている。そして,左ネジ部18aはボス22に,右ネジ部18bはボス23に,それぞれ取り付けられている。すなわち,開閉ネジ軸18の左ネジ部18aと右ネジ部18bとは,その間の距離は伸縮可能で,回転は伝達されるように連結されている。ここで,開閉ネジ軸18が第1ネジ軸に相当し,左ネジ部18aと右ネジ部18bとが第1ネジ区間,第2ネジ区間にそれぞれ相当する。また,拡張ネジ軸17が第2ネジ軸に相当し,右ネジ部17aと左ネジ部17bとが第3ネジ区間と第4ネジ区間とに相当する。
【0020】
第1拡張部20についてさらに説明する。コイル拡張爪13,13…は第1連結部材21に,それぞれ回動可能に取り付けられている。第1連結部材21には,図2に示されるように,拡張ネジ軸17を自由に通過させる貫通孔21aと,開閉ネジ軸18の左ネジ部18aとかみ合うネジ孔21bとが設けられている。また,2本のガイドバー11,11をそれぞれ通過させる貫通孔21c,21cも設けられている。
【0021】
また,図1に示されるように,リンク14,14…の一端は,第3連結部材24にそれぞれ回動可能に取り付けられている。リンク14,14…の他端は,コイル拡張爪13,13…のほぼ中央部に回動可能に取り付けられている。第3連結部材24には,拡張ネジ軸17の右ネジ部17aとかみ合うネジ孔24aと,開閉ネジ軸18を通過させる貫通孔24bとが設けられている。貫通孔24bには接続部材25が取り付けられ,接続部材25を介してボス22が固定されている。これにより,第3連結部材24に対して開閉ネジ軸18が自由に回転でき,かつ,第3連結部材24が上下に移動すると左ネジ部18aもこれに伴って移動するようにされている。
【0022】
次に,第2拡張部30について説明する。第2拡張部30は第1拡張部20と上下対称に構成されている。すなわち,コイル拡張爪15,15…は第2連結部材31にそれぞれ回動可能に取り付けられている。第2連結部材31には,拡張ネジ軸17を自由に通過させる貫通孔31aと,開閉ネジ軸18の右ネジ部18bにかみ合うネジ孔31bとが設けられている。
【0023】
また,図1に示されるように,リンク16,16…の一端は,第4連結部材34にそれぞれ回動可能に取り付けられている。リンク16,16…の他端は,コイル拡張爪15,15…のほぼ中央部に回動可能に取り付けられている。第4連結部材34には,拡張ネジ軸17の左ネジ部17bとかみ合うネジ孔34aと,開閉ネジ軸18を通過させる貫通孔34bとが設けられている。貫通孔34bには接続部材35が取り付けられ,接続部材35を介してボス23が固定されている。これにより,第4連結部材34に対して開閉ネジ軸18が自由に回転でき,かつ,第4連結部材34が上下に移動すると右ネジ部18bもこれに伴って移動するようにされている。
【0024】
この構成から,ネジ孔21bと左ネジ部18aとのかみ合いによって,開閉ネジ軸18の回転は第1連結部材21の上下動に変換される。同様に,開閉ネジ軸18の回転は第2連結部材31の上下動にも変換される。ただし,移動の向きは逆向きである。一方,第3連結部材24と第4連結部材34とは,拡張ネジ軸17とかみ合い,拡張ネジ軸17の回転によって上下動される。ただし,こちらも移動の向きは逆向きである。
【0025】
次に,このコイル修正装置1の動作を説明する。ここでは,従来技術で説明したような,一般的なインサータによってコア101に挿入されたコイル103に対して本装置を適用する。すなわち,図12に示す形状になったコイル103を修正対象として,コイル修正装置1によって形状を修正するのである。
【0026】
まず,コイル修正装置1を図1に示した初期状態にする。そのために,第3連結部材24と第4連結部材34とを接近させ,第1連結部材21と第3連結部材24とを離間させ,第2連結部材31と第4連結部材34とを離間させた状態とする。これにより,コイル拡張爪13,13…とコイル拡張爪15,15…とは,拡張ネジ軸17や開閉ネジ軸18に対して平行に近い角度の閉じた状態となる。また,第3連結部材24と第4連結部材34との距離は,コア101の積層厚とほぼ等しくしておくとよい。この状態で,コイル103の入口側103aが突出している側(図12中上側)からコア101の中央孔にコイル修正装置1を差し込む。これにより,図3に示すように,出口側103bがコイル拡張爪15,15…に押されてやや外側へ広げられる。このとき,コア101の軸方向中央部にコイル修正装置1の軸方向中央部を合わせるように配置する。
【0027】
次に,開閉ネジ軸18を図中下から見て反時計回りに回転させる。拡張ネジ軸17は回転させない。すると,第1拡張部20では,第1連結部材21は図中下方へ移動し,第3連結部材24は移動しない。従って,図4に示すように,第1連結部材21は第3連結部材24に接近することとなる。そのため,リンク14,14…が回動し,コイル拡張爪13,13…が傘のように開く。これによって,コイル拡張爪13,13…は,開閉ネジ軸18に対して垂直に近い角度となり,コイル103の入口側103aのコイルエンド部に挿入される。同時に,第2拡張部30では,第2連結部材31が第4連結部材34に接近するように移動し,コイル拡張爪15,15…が開く。これによって,コイル拡張爪15,15…は,コイル103の出口側103bのコイルエンド部に挿入される。
【0028】
次に,開閉ネジ軸18の回転を停止し,拡張ネジ軸17を図中下から見て反時計回りに回転させる。すると,今度は第3連結部材24が図中上方へ,第4連結部材34が図中下方へ移動する。このとき,第3連結部材24の移動とともにボス22がスプライン軸19の溝に沿って摺動し,図中上方へ移動する。これにより左ネジ部18aも,回転することなく上方へ移動する。このため第1連結部材21も第3連結部材24との間隔を維持しつつ上方へ移動する。すなわち,第1拡張部20の全体が,コイル拡張爪13,13…の角度をそのままに保ちつつ上方へ移動する。同様にして第2拡張部30も,コイル拡張爪15,15…の角度をそのままに保ちつつ下方へ移動する。従って,図5に示すように,コイル拡張爪13,13…およびコイル拡張爪15,15…は,その開き角度はそのままで互いの距離が離れるように移動する。
【0029】
このようなコイル修正装置1の動作により,コイル103は,まず,内向きとなっていたコイルエンド部が入口側103aと出口側103bとも外側へ向かって広げられ,次に,両側から同じように上下方向に引っ張られる。これにより,コイル103は,その両側が同形となり,巻き線のたるみやよじれのない最適な配置に修正される。元のコイル103はコア101の外径方向への成形に適する形状として,内径側の周長が外径側より長く形成されており,その形状に戻すように修正される。この後,拡張ネジ軸17と開閉ネジ軸18とをそれぞれ回転させ,コイル拡張爪13,13…とコイル拡張爪15,15…とをすぼめ,コイル修正装置1をコア101の間から取り出す。以上でコイル修正動作が終了する。
【0030】
以上詳細に説明したように,本実施の形態のコイル修正装置1では,コイル103が巻かれたコア101の中央部にセットして,拡張ネジ軸17と開閉ネジ軸18とを順次回転させる。これによって,コイル拡張爪13,13…とコイル拡張爪15,15…とを同時に開き,互いに離れる方向へ移動させる。従って,コイル103の入口側103aと出口側103bとのコイルエンド部を同時に同形状に修正できる。つまり,コイル103をこの後のコイル成形に最も適した配置とすることができる。
【0031】
このとき,開閉ネジ軸18が,左ネジ部18aと右ネジ部18bとがスプライン軸19によって連結されているので,拡張ネジ軸17を回転させるだけで第3連結部材24と第4連結部材34とを互いに離れる方向へ移動させることができる。従って,コイル拡張爪13,13…とコイル拡張爪15,15…との開き角度を保って,互いに離れる方向に移動させることが容易となった。
【0032】
「第2の実施の形態」
次に,本発明の第2の実施の形態について,図面を参照して詳細に説明する。この実施の形態のコイル修正装置2は,図6に示すように,伝達機構部40を有し,スプライン軸19を有していない。そのため,この実施の形態の開閉ネジ軸18は,第1の実施の形態の開閉ネジ軸18のように左ネジ部18aと右ネジ部18bとの間隔を変更することはできない。そして,拡張ネジ軸17と開閉ネジ軸18とがともに,それぞれ中央でネジの向きの変化したネジ軸となっている。なお,図6では,ガイドバー11やガイド板12は省略しており,図1と比較して拡張ネジ軸17と開閉ネジ軸18との配置が左右逆になっている。それ以外の部分は第1の実施の形態のコイル修正装置1とほぼ同様であり,同じ符号を付して説明を省略する。また以下のコイル修正装置2についての説明では,上方・下方等の位置や方向の表現は全て,図6中の方向に合わせて記載する。
【0033】
伝達機構部40には,ハンドル41とその回転軸に固定されたかさ歯車42と開閉ネジ軸18に固定されたかさ歯車43とが備えられている。かさ歯車42とかさ歯車43とはそれらの回転軸が互いに90度の角度をなしてかみ合わされている。このハンドル41が操作手段に相当する。伝達機構部40にはさらに,開閉ネジ軸18に固定された平歯車44と,拡張ネジ軸17の外周に配置された平歯車45と,平歯車45の上方に配置されたつまみ46と,つまみ46を係止するための係止部材47とが備えられている。そして,これらが支持板48によって支持されて,伝達機構部40が構成されている。
【0034】
平歯車44は,開閉ネジ軸18の回転を平歯車45に伝達するためのものである。平歯車45は,平歯車44と同径同歯数の歯車であり,平歯車44とかみ合って逆向きに同速度で回転する。つまみ46は,上下に移動させることにより,平歯車45と拡張ネジ軸17とを連動させたり切り離したりするためのものである。図6に示したのは,つまみ46を押し下げて平歯車45と拡張ネジ軸17とを連動させた状態である。つまみ46を引き上げた状態では,図7に示すように,つまみ46は係止部材47によって係止されるとともに,平歯車45と切り離される。
【0035】
つまみ46の下面には複数の突起46a,46aが設けられ,平歯車45の上面には複数の凹部45a,45aが設けられている。これらは,つまみ46を下げることによって,図6に示すように,突起46aが凹部45aに入り込むようになっている。これによって,平歯車45の回転がつまみ46を介して拡張ネジ軸17に伝達される。そして,この状態では開閉ネジ軸18と拡張ネジ軸17とは逆向きに同速度で回転する。ここで,平歯車44と平歯車45とつまみ46によって構成される部分が回転伝達手段に相当する。
【0036】
このほかにこのコイル修正装置2では,第4連結部材34に固定されたストッパ51と,第2連結部材31に固定されたあて板52を有している。これらは,第2連結部材31と第4連結部材34とが所定の距離まで近づいたときに,ストッパ51があて板52に当接するようにその長さや位置が設定されている。このストッパ51およびあて板52が規制部材に相当する。
【0037】
さらに,このコイル修正装置2は,図8に示すように,支持板48がその上方からガイドバー61,61とガイド板62によってつり下げられて使用される。さらに,ガイド板62を貫通して移動軸63が設けられ,ガイド板62は,移動軸63に沿って上下方向に移動可能にされている。移動軸63の所定の箇所には移動ストッパ64が取り付けられ,ガイド板62のそれより下方への移動が規制されている。また,修正対象であるコイル103が巻かれたコア101を支持するための,ワーク支持部材65が設けられている。そして,移動軸63,移動ストッパ64,ワーク支持部材65のそれぞれは,基台66によって支持されて,互いの位置関係が保持されている。すなわち,ガイド板62を移動ストッパ64に当接する位置まで下降させたとき,第1拡張部20と第2拡張部30との中央がコア101の軸方向中央部に配置されるようになっている。
【0038】
次に,このコイル修正装置2の動作を説明する。まず,ワーク支持部材65にワークとなるコア101をセットする。そして,第1拡張部20と第2拡張部30とをコイル拡張爪13,13…やコイル拡張爪15,15…が閉じた状態である初期状態にする。この状態でガイド板62を下降させ,移動ストッパ64に当接させる。これにより,コア101の軸方向中央部に第1拡張部20と第2拡張部30との中央が配置される。このとき,第3連結部材24と第4連結部材34との間の距離は,ほぼコア101の積層圧と同等に設定しておくとよい。
【0039】
次に,つまみ46を操作して平歯車45と拡張ネジ軸17とを切り離し,平歯車45の回転が拡張ネジ軸17に伝達されないようにしておく(図7参照)。この状態でハンドル41を反時計方向に回転させる。このハンドル41の回転は,かさ歯車42,43を介して開閉ネジ軸18の回転として伝達される。これにより,第1連結部材21が下方へ,第2連結部材31が上方へ移動する。第3連結部材24と第4連結部材34とは拡張ネジ軸17とかみ合っており,拡張ネジ軸17は回転していないので移動しない。従って,コイル拡張爪13,13…とコイル拡張爪15,15…とが開かれ,コアの両端面とコイルエンド部との間に挿入される。そして,第2連結部材31の移動により,第2連結部材31と第4連結部材34とが所定の距離まで近づくと,ストッパ51があて板52に当接するので,ハンドル41の回転を停止する。
【0040】
次に,つまみ46を操作して平歯車45の回転が拡張ネジ軸17に伝達されるようにする(図6参照)。この状態では,ハンドル41の回転はかさ歯車42,43を介して開閉ネジ軸18の回転として伝達されるとともに,平歯車44,45を介して拡張ネジ軸17の回転としても同時に伝達される。このとき,拡張ネジ軸17は,開閉ネジ軸18とは逆方向に同速度で回転する。そこで,この状態でハンドル41を時計方向に回転させる。
【0041】
すると,開閉ネジ軸18は先と逆の回転となるので,第1連結部材21が上方へ第2連結部材31が下方へ移動する。そして同時に,拡張ネジ軸17が開閉ネジ軸18の逆回転をするが,拡張ネジ軸17には開閉ネジ軸18とは逆向きのネジが形成されている。そのため,第3連結部材24は,第1連結部材21と同方向である上方へ移動する。同時に,第4連結部材34は,第2連結部材31と同方向である下方へ移動する。拡張ネジ軸17と開閉ネジ軸18とは,同速度で回転するので,第1連結部材21と第3連結部材24,あるいは第2連結部材31と第4連結部材34とは同方向へ同速度で移動することとなる。すなわち,コイル拡張爪13,13…とコイル拡張爪15,15…とは,ともに開いた状態を保って互いに離れる方向へ移動する。従って,第1の実施の形態のコイル修正装置1と同様に,コイル103のコイルエンド部を上下両方向に同時に引っ張ることにより,その形状を修正することができる。
【0042】
以上詳細に説明したように,本実施の形態のコイル修正装置2によれば,ハンドル41とつまみ46との操作によって,コイル拡張爪13,13…とコイル拡張爪15,15…とを開き,コイル拡張させることができる。従って,容易にコイル103のコイルエンド部を修正することができる。
【0043】
また,この実施の形態では,開閉ネジ軸18と拡張ネジ軸17との回転の伝達は,つまみ46の上下によって切り換えられるので,伝達状態と非伝達状態との切換は容易である。従って,まず開閉ネジ軸18のみを回転させて,後に開閉ネジ軸18と拡張ネジ軸17とをともに回転させることにより,容易にコイル103の修正ができる。
また,この実施の形態では,ストッパ51とあて板52とを設けたので,第2連結部材31と第4連結部材34とが接近しすぎることが防止されている。従って,コイル拡張爪13,13…とコイル拡張爪15,15…とを最適な角度まで開くことが容易となった。
【0044】
「第3の実施の形態」
次に,上記コイル修正装置1(第1の実施の形態)または上記コイル修正装置2(第2の実施の形態)を使用したモータの製造方法について説明する。この実施の形態のモータの製造方法は,次の3工程を有している。(第1の工程)一般的なインサータによる挿入工程,(第2の工程)上記のコイル修正装置1またはコイル修正装置2による修正工程,(第3の工程)一般的な拡張装置による拡張工程の3工程である。
【0045】
ここで用いられるコイル103は,コア101の内径側に配置される部分の周長が外径側より長く形成された四角錐台形のものである。このコイル103は,予め各部の周長が以下のように形成されている。コア101の外径側に配置される周長の短い部分では,コア101の極歯の周長よりやや長い程度とする。また,コア101の内径側に配置される周長の長い部分では,これにスロット102の深さの4倍を加えた程度とする。さらに中間部では,その周長がなだらかに変化するようにする。
【0046】
このモータの製造方法では,このように形成されたコイル103に対して,まず第1の挿入工程を行う。すなわち,一般的なインサータによってコイル103をコア101のスロット102に挿入する。その結果,スロット102に挿入されたコイル103は,先に述べたように挿入入口側と挿入出口側とではコイルエンド部の形状が異なるものとなる。
【0047】
次に第2の修正工程を行う。すなわち,コイル修正装置1またはコイル修正装置2によって,挿入入口側と挿入出口側のコイルエンド部の修正を行う。これにより,両側のコイルエンド部はともに同形状となり,たるみやよじれのない形状に修正される。これにより,次工程の拡張工程が容易となるのである。
【0048】
次に,第3の拡張工程を行う。すなわち,修正工程によって修正されたコイルエンド部を,一般的な拡張装置によって拡張する。一般的な拡張装置によれば,コイルエンド部はコア101の外径側へ押し出され,そのまま外側へ倒れるように拡張される。この結果,以上の3工程が終了した後のコイルエンド部の形状は,図9のようになる。なおここでは,コア101の片側のコイルエンド部のみを示しているが,修正工程が実行されることにより両側のコイルエンド部は同形状になっている。
【0049】
従来の製造方法では,修正工程がなく,挿入工程後そのまま拡張工程が実施されていた。この場合,挿入入口側と挿入出口側とでコイルエンド部の形状が異なる状態のままで拡張される。そのため,拡張工程において,すべての部分のコイルエンド部をスロット102より外側に拡張できるようにするためには,最も短く挿入される部分を考慮して,コイルエンド部の長さにある程度の余裕を持たせる必要があった。従って,図9に示したような,線長に無駄のないちょうどよい長さのコイル103を使用することはできなかった。これに対し,挿入工程の後に修正工程を加えることで,ちょうどよい長さのコイル103を活用できるようになった。
【0050】
一方,全周長が等しい直方体形のコイル103を使用した場合は,次のようになる。このようなコイル103をスロット102に挿入し,コイル修正装置1またはコイル修正装置2でコイルエンド部の修正をした後,一般的な拡張装置でコイルエンド部の拡張をした場合のコイルエンド部の形状は,一般に図10のようになる。すなわち,コイルエンド部のうち,コア101の内径側に配置された部分と外径側に配置された部分との長さがほぼ等しいので,内径側部103cの経路が最短距離となるように中央部分を折り返すのである。この方法では,この折り曲げられた部分の巻線同士は互いに擦れ合い,皮膜に傷が付く等のおそれがある。このため,絶縁確保や,コイルエンド部の小型化等の点で問題があった。
【0051】
従って,四角錐台形のコイル103を使用して,このモータの製造方法で製造すれば,コイル103を折り返す必要がないので拡張が容易であり,拡張工程においてもコイル103の巻線の皮膜に傷が付く等のおそれがない。さらに,コイル103に使用する巻線長を削減することができる。従って,巻線の使用量を減少させ,コンパクトで無駄のないモータコアを製造することが可能となった。
【0052】
以上詳細に説明したように,本実施の形態のモータの製造方法によれば,コイル103は,モータのコアに挿入された後にコイル修正装置1またはコイル修正装置2によってコイルエンド部の形状が修正される。従って,予めちょうどよい長さに形成されたコイル103を使用することができる。これにより,コイルの巻線の使用量を削減できた。また,次工程の拡張工程が容易となり,巻線の皮膜に傷が付くおそれもないモータの製造方法となった。
【0053】
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。
例えば,コイル拡張爪13,13…やコイル拡張爪15,15…の爪の数はこれに限るものでなく,対象となるステータ等のコイル数に合わせて構成すればよい。
また例えば,拡張ネジ軸17,開閉ネジ軸18等のネジの向きは,これに限るものではない。コイル拡張爪13,13…やコイル拡張爪15,15…に上記のような動作をさせることができればよく,例えば全てのネジの向きを逆にして操作回転方向を逆にしてもよい。あるいは,拡張ネジ軸17と開閉ネジ軸18とが同じ方向のネジ軸でも可能である。上記第2の実施の形態においてこのようにする場合には,平歯車44と平歯車45との間に別の歯車を設けるか,平歯車44と平歯車45とを歯付ベルトまたはチェーンで連結すればよい。
【0054】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば,コアのスロットに挿入されたコイルの両側のコイルエンド部を容易に修正可能なコイル修正装置およびコイル修正方法およびモータの製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係るコイル修正装置の正面断面図である。
【図2】第1の実施の形態に係るコイル修正装置の平面断面図である。
【図3】コイル拡張の手順を示す説明図である。
【図4】コイル拡張の手順を示す説明図である。
【図5】コイル拡張の手順を示す説明図である。
【図6】第2の実施の形態に係るコイル修正装置の正面断面図である。
【図7】拡張ネジ軸と開閉ネジ軸との連動を切り離した状態を示す説明図である。
【図8】第2の実施の形態に係るコイル修正装置の使用方法を示す説明図である。
【図9】四角錐台形のコイルを使用したコイルエンド部の形状を示す説明図である。
【図10】直方体形のコイルを使用したコイルエンド部の形状を示す説明図である。
【図11】挿入後のコイルの状態を示す説明図である。
【図12】挿入後のコイルの状態を示す断面図である。
【図13】従来のインサータを示す断面図である。
【符号の説明】
1,2 コイル修正装置
13,15 コイル拡張爪(第1,第2拡張部材)
14,16 リンク(第1,第2リンク部材)
17 拡張ネジ軸(第2ネジ軸)
17a 右ネジ部(第3ネジ区間)
17b 左ネジ部(第4ネジ区間)
18 開閉ネジ軸(第1ネジ軸)
18a 左ネジ部(第1ネジ区間)
18b 右ネジ部(第2ネジ区間)
21 第1連結部材
24 第3連結部材
31 第2連結部材
34 第4連結部材
44 平歯車(回転伝達手段)
45 平歯車(回転伝達手段)
46 つまみ(回転伝達手段)
41 ハンドル(操作手段)
51 ストッパ(規制部材)
52 あて板(規制部材)

Claims (6)

  1. 第1ネジ区間,および,これと逆向きの第2ネジ区間を有する第1ネジ軸と,
    前記第1ネジ区間と相対する第3ネジ区間,およびこれと逆向きであるとともに前記第2ネジ区間と相対する第4ネジ区間を有し,前記第1ネジ軸と平行に配置された第2ネジ軸と,
    前記第1ネジ区間に螺合するとともに前記第1ネジ軸の回転により軸方向に移動する第1連結部材と,
    前記第2ネジ区間に螺合するとともに前記第1ネジ軸の回転により軸方向に,かつ,前記第1連結部材の移動と逆向きに移動する第2連結部材と,
    前記第3ネジ区間に螺合するとともに前記第2ネジ軸の回転により軸方向に移動する第3連結部材と,
    前記第4ネジ区間に螺合するとともに前記第2ネジ軸の回転により軸方向に,かつ,前記第3連結部材の移動と逆向きに移動する第4連結部材と,
    前記第1連結部材に回動可能に取り付けられた第1拡張部材と,
    前記第2連結部材に回動可能に取り付けられた第2拡張部材と,
    前記第1拡張部材と前記第3連結部材とを結ぶ第1リンク部材と,
    前記第2拡張部材と前記第4連結部材とを結ぶ第2リンク部材とを有することを特徴とするコイル修正装置。
  2. 請求項1に記載するコイル修正装置において,
    前記第1ネジ軸は,前記第1ネジ区間と前記第2ネジ区間との間隔が可変なものであり,
    前記第1ネジ区間は,前記第3連結部材に対して,軸方向にはともに移動し,軸周りには自在に回転できるように取り付けられており,
    前記第2ネジ区間は,前記第4連結部材に対して,軸方向にはともに移動し,軸周りには自在に回転できるように取り付けられていることを特徴とするコイル修正装置。
  3. 請求項1に記載するコイル修正装置において,
    前記第1ネジ軸と前記第2ネジ軸との間で回転が伝達される状態と,回転が伝達されない状態とを切り替える回転伝達手段を有し,
    前記回転伝達手段は,伝達状態では,前記第1連結部材と前記第3連結部材とが同じ向きに移動するように回転を伝達することを特徴とするコイル修正装置。
  4. 請求項3に記載するコイル修正装置において,
    前記第1連結部材と前記第3連結部材との接近および前記第2連結部材と前記第4連結部材との接近を規制する規制部材と,
    前記第1ネジ軸を回転操作する操作手段とを有することを特徴とするコイル修正装置。
  5. 第1ネジ区間,および,これと逆向きの第2ネジ区間を有する第1ネジ軸と,
    前記第1ネジ区間と相対する第3ネジ区間,およびこれと逆向きであるとともに前記第2ネジ区間と相対する第4ネジ区間を有し,前記第1ネジ軸と平行に配置された第2ネジ軸と,
    前記第1ネジ区間に螺合するとともに前記第1ネジ軸の回転により軸方向に移動する第1連結部材と,
    前記第2ネジ区間に螺合するとともに前記第1ネジ軸の回転により軸方向に,かつ,前記第1連結部材の移動と逆向きに移動する第2連結部材と,
    前記第3ネジ区間に螺合するとともに前記第2ネジ軸の回転により軸方向に移動する第3連結部材と,
    前記第4ネジ区間に螺合するとともに前記第2ネジ軸の回転により軸方向に,かつ,前記第3連結部材の移動と逆向きに移動する第4連結部材と,
    前記第1連結部材に回動可能に取り付けられた第1拡張部材と,
    前記第2連結部材に回動可能に取り付けられた第2拡張部材と,
    前記第1拡張部材と前記第3連結部材とを結ぶ第1リンク部材と,
    前記第2拡張部材と前記第4連結部材とを結ぶ第2リンク部材とを有するコイル修正装置を用い,
    前記第3連結部材と前記第4連結部材とを接近させ,前記第1連結部材と前記第3連結部材とを離間させ,前記第2連結部材と前記第4連結部材とを離間させた状態で,前記第1拡張部材および前記第2拡張部材をコイルと対面させ,
    前記第1ネジ軸を回転させることにより,前記第1連結部材と前記第3連結部材とを接近させるとともに前記第2連結部材と前記第4連結部材とを接近させて,前記第1拡張部材および前記第2拡張部材をコイルに挿入し,
    前記第2ネジ軸を回転させることにより,前記第1連結部材と前記第3連結部材との間隔および前記第2連結部材と前記第4連結部材との間隔を維持しつつ,前記第3連結部材と前記第4連結部材とを離間させて,前記第1拡張部材および前記第2拡張部材によりコイルを軸方向に拡張させることを特徴とするコイル修正方法。
  6. 第1ネジ区間,および,これと逆向きの第2ネジ区間を有する第1ネジ軸と,
    前記第1ネジ区間と相対する第3ネジ区間,およびこれと逆向きであるとともに前記第2ネジ区間と相対する第4ネジ区間を有し,前記第1ネジ軸と平行に配置された第2ネジ軸と,
    前記第1ネジ区間に螺合するとともに前記第1ネジ軸の回転により軸方向に移動する第1連結部材と,
    前記第2ネジ区間に螺合するとともに前記第1ネジ軸の回転により軸方向に,かつ,前記第1連結部材の移動と逆向きに移動する第2連結部材と,
    前記第3ネジ区間に螺合するとともに前記第2ネジ軸の回転により軸方向に移動する第3連結部材と,
    前記第4ネジ区間に螺合するとともに前記第2ネジ軸の回転により軸方向に,かつ,前記第3連結部材の移動と逆向きに移動する第4連結部材と,
    前記第1連結部材に回動可能に取り付けられた第1拡張部材と,
    前記第2連結部材に回動可能に取り付けられた第2拡張部材と,
    前記第1拡張部材と前記第3連結部材とを結ぶ第1リンク部材と,
    前記第2拡張部材と前記第4連結部材とを結ぶ第2リンク部材とを有するコイル修正装置を用い,
    前記第3連結部材と前記第4連結部材とを接近させ,前記第1連結部材と前記第3連結部材とを離間させ,前記第2連結部材と前記第4連結部材とを離間させた状態で,前記第1拡張部材および前記第2拡張部材を,モータのコアに取り付けられたコイルと対面させ,
    前記第1ネジ軸を回転させることにより,前記第1連結部材と前記第3連結部材とを接近させるとともに前記第2連結部材と前記第4連結部材とを接近させて,前記第1拡張部材および前記第2拡張部材をコイルに挿入し,
    前記第2ネジ軸を回転させることにより,前記第1連結部材と前記第3連結部材との間隔および前記第2連結部材と前記第4連結部材との間隔を維持しつつ,前記第3連結部材と前記第4連結部材とを離間させて,前記第1拡張部材および前記第2拡張部材によりコイルを軸方向に拡張させてその形状を修正することを特徴とするモータの製造方法。
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