JP2008211880A - 回転電機及び固定子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
接続箇所をできるだけ少なくしてコイルを固定子鉄心に巻回できる回転電機及び固定子の製造方法を提供することにある。
【解決手段】
連続したコイルを、対向する一対の直線部分を含む渦巻き状に複数回周回させて予備成形を行い、更にコイルにおける夫々の直線部分が内周側と外周側に位置するように複数の周回部分を周方向に配置し、更にコイルの周回部分における内周側と外周側の直線部分を相対回転させて仮成形を行い、更に仮成形されたコイルにおける外周側の直線部分がスロットの底部側に、内周側の直線部分がコイル挿入部側に位置するようにコイルをスロット内に挿入する。
【選択図】図14
Description
次に図14〜図27に基づいて、回転電機の製造方法における第1実施例について説明する。本実施形態の特徴の一つは、コイルを固定子のスロット内へ挿入する方法であり、この方法について説明する。図14は、本実施例の製造工程を示すフローチャートである。図15(A)は、芯がねにコイルを巻回した状態の斜視図である。また、図15(B)は、図15(A)の図における箇所(B)を拡大した図である。図16は、芯がねに巻回したコイルを更に加圧成形している状態の斜視図である。図17は、予備成形されたコイルの斜視図である。図18(A)や図18(B)は、予備成形されたコイルをさらに変形させた側面図である。図19は、予備成形されたコイルを固定子鉄心のスロット内に装着した状態の斜視図である。図20は、内側治具の押し出し部が退出している状態を説明する斜視図である。図21は、内側治具の押し出し部が突出している状態を説明する斜視図である。図22は、ティースサポート治具を装着した固定子鉄心の図中上側部分を切り取った状態の断面斜視図である。図23における(A)は、予備成形されたコイルを固定子鉄心のスロット内に装着し、更に内側治具及びサポート治具を装着した状態の斜視図である。図23における(B)は、(A)の図における部分断面拡大図である。図24は、押圧治具を装着した状態の部分断面斜視図である。図25は、仮成形を行った固定子の斜視図である。図26は、挿入工程におけるコイルの周回部分の変形を示す図である。図27は、コイルが固定子鉄心のスロット内に挿入された状態の斜視図である。
次に回転電機の製造方法における第2実施例について図30〜図32に基づいて説明する。図30は、第2実施例のコイルにおける周回部分の対の巻き方を簡略化して表示したものである。図31は、第2実施例における予備成形方法を説明した図である。尚、図31(A)は、予備成形を行っている状態を正面から見た図であり、図31(B)は、図31(A)をA−A側面から見た図である。図32は、第2実施例の予備成形方法を用いて成形したコイルの斜視図である。尚、第1実施例と共通する部位については、同一称呼,同一の符号で表す。
次に図33〜図41に基づいて、回転電機の製造方法における第3実施例について説明する。図33は、本実施例の特徴となる配置工程から挿入工程までの製造工程を示すフローチャートである。図34は、スライド治具にコイルを配置した状態の斜視図である。図35は、スライド治具をスライドさせてコイルの周回部分を略亀甲形状に成形している状態の斜視図である。図36は、スライド治具における固定溝の部分を拡大した斜視図である。図37は、図36における一方側の固定溝を傾斜させた状態の斜視図である。図38は、内側治具に略亀甲形状のコイル成形体を巻き付けている状態の斜視図である。図39は、コイルを装着した内側治具を固定子鉄心内に配置する状態の斜視図である。図40は、挿入工程を行った状態の斜視図である。尚、図40(A)は、全体図である。また、図40(B)は、内側治具の押し出し部材が退出している状態の斜視図であり、図40(A)は、内側治具の押し出し部材が突出している状態の斜視図である。図41は、内側治具を取出している状態の斜視図である。尚、他の実施例と共通する部位については、同一称呼,同一の符号で表す。
次に第4実施例について、図42に基づいて説明する。図42は、周回部分4131aと4131bからなるコイルの組つまりコイル対同士を繋ぐ渡り線を接続することを示す図である。尚、他の実施例と共通する部位については、同一称呼,同一の符号で表す。
次に第5実施例について、図43に基づいて説明する。図43は、第5実施例の固定子の斜視図である。尚、他の実施例と共通する部位については、同一称呼,同一の符号で表す。
次に第6実施例について、図44に基づいて説明する。図44は、第6実施例の固定子の斜視図である。尚、他の実施例と共通する部位については、同一称呼,同一の符号で表す。
5 回転子
7a,7b ボールベアリング(軸受)
19,36 内側治具
20 サポート治具
21 ティースサポート治具
23 押圧治具
35 スライド治具
191,361 外周開口溝
193,363 押し出し部材
351 固定溝(固定部)
411 スロット
412 固定子鉄心
413 固定子コイル
416 保持部材
4131 コイルの周回部分
4132 渡り線
4133 コイルの直線部分
Claims (30)
- 絶縁被膜が施された導体を、複数個の周回部分を有するコイルに成形する工程と、
前記コイルの各周回部分における一方の辺を、固定子のスロットの開口からスロット内にそれぞれ挿入する工程と、
前記コイルの各周回部分の他方の辺を、前記コイルの他の周回部分における一方の辺が既に挿入されているスロットにそれぞれ挿入する工程と、
前記各スロットに挿入されたコイルの端部を電気的に接続する工程と、
前記固定子の内部に回転可能に回転子を取付ける工程と、を有することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 絶縁被膜が施された導体を、複数個の周回部分を有するコイルに成形する工程と、
前記コイルの各周回部分の一方の辺を、固定子の固定子鉄心に形成されたスロットの開口からスロット内にそれぞれ挿入し、前記コイルの他の周回部分における他方の辺を前記回転子鉄心の内側に配置する工程と、
前記回転子鉄心の内側に配置された前記各周回部分の他方の辺を、前記コイルの各周回部分の一方の辺が既に挿入されているスロットに、前記一方の辺のスロットから所定のスロット数の間隔をあけて、それぞれ挿入する工程と、
前記各スロットに挿入されたコイルの端部を電気的に接続する工程と、
前記固定子の内部に回転可能に回転子を取付ける工程と、を有することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 絶縁被膜が施された導体を、複数回周回した周回部分を複数個有するコイルに成形する工程と、
前記コイルの複数回周回した各周回部分の一方の辺を、固定子の固定子鉄心に形成された各スロットの開口からスロット内にそれぞれ挿入し、前記複数回の周回に対応したそれぞれの一方の辺が各スロットの深さ方向に並べて配置し、さらに前記コイルの他の周回部分における他方の辺を前記固定子鉄心の内側に配置する工程と、
前記回転子鉄心の内側に配置された前記複数回周回した各周回部分の他方の辺を、前記コイルの各周回部分の一方の辺が既に挿入されているスロットに、前記一方の辺のスロットから所定のスロット数の間隔をあけて、それぞれ挿入して、前記複数回の周回にそれぞれ対応した他方の辺をスロットの深さ方向に並べて配置する工程と、
前記各スロットに挿入されたコイルの端部を電気的に接続する工程と、
前記固定子の内部に回転可能に回転子を取付ける工程と、を有することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 絶縁被膜が施された導体を、複数回周回した周回部分を渡り線で複数個接続したコイルを成形する工程と、
前記コイルの複数回周回した各周回部分の一方の辺を、固定子の固定子鉄心に形成された各スロットの開口からスロット内にそれぞれ挿入し、前記複数回の周回に対応したそれぞれの一方の辺が各スロットの深さ方向に並べて配置し、さらに前記コイルの他の周回部分における他方の辺を前記回転子鉄心の内側に位置し、さらに前記周回部分を接続する渡り線が固定子鉄心の回転電機の回転軸方向の一方の側に位置するように前記コイルを配置する工程と、
前記回転子鉄心の内側に配置された前記複数回周回した各周回部分の他方の辺を、前記コイルの各周回部分の一方の辺が既に挿入されているスロットに、前記一方の辺のスロットから所定のスロット数の間隔をあけて、それぞれ挿入して、前記複数回の周回にそれぞれ対応した他方の辺をスロットの深さ方向に並べて配置する工程と、
前記各スロットに挿入されたコイルの端部を固定子鉄心の前記渡り線が位置する側で電気的に接続する工程と、
前記固定子の内部に回転可能に回転子を取付ける工程と、を有することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項1乃至4に記載の回転電機の製造方法において、
成形されたコイルの周回部分は、一対の直線部分を有し、該直線部分が前記辺となることを特徴とする回転電機。 - 内周側にコイル挿入部を有するスロットが周方向に複数設けられた固定子鉄心と、夫々の前記スロット内に巻回されたコイルとからなる固定子に対して、周方向に複数の磁極が形成される回転子が相対回転を行う回転電機の製造方法であって、
該製造方法は、
連続したコイルを、対向する一対の直線部分を含む渦巻き状に複数回周回させて予備成形を行う予備成形工程と、
該予備成形された前記コイルにおける夫々の前記直線部分が内周側と外周側に位置するように複数の周回部分を周方向に配置する配置工程と、
前記コイルの周回部分における内周側と外周側の前記直線部分を相対回転させる仮成形工程と、
該仮成形されたコイルにおける外周側の前記直線部分が前記スロットの底部側に、内周側の前記直線部分が前記コイル挿入部側に位置するように前記コイルを前記スロット内に挿入する挿入工程と、
前記コイルにおける端末部分を電気的に接続する接続工程と、
前記固定子内に前記回転子を軸受によって相対回転可能に取付ける取付け工程とからなることを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
前記仮成形工程を行う際、前記コイルの前記直線部分の両端が前記スロットから離れた位置となるように、前記仮成形工程を行う前に前記直線部分の両端にサポート治具を挿入した状態で内周側と外周側の前記直線部分を相対回転させることを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
仮成形工程では、他の前記周回部分の前記直線部分同士が内外周に重なるように成形することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
前記予備成形工程は、周方向に複数配置された一対の前記周回部分が渡り線を介して連続するように成形することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項9の回転電機の製造方法において、
前記予備成形工程は、前記渡り線が前記固定子における軸方向一端側だけに設けられるように成形することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項10の回転電機の製造方法において、
前記予備成形工程は、前記渡り線が前記固定子鉄心の外周側と内周側を跨ぐように略渦巻状となるように成形することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項11の回転電機の製造方法において、
前記予備成形工程は、前記渡り線が前記固定子における軸方向略同一面上に位置するように成形することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
前記配置工程では、前記コイルにおける外周側の前記直線部分を前記固定子鉄心の前記スロット内に配置し、前記仮成形工程では、前記コイルにおける内周側の前記直線部分と前記スロット間を内側治具によって相対回転させて仮成形することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項13の回転電機の製造方法において、
前記仮成形工程を行う前に、夫々の前記スロットにおける底部と前記コイルとの間にティースサポート治具を挿入し、その状態で仮成形を行うことを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項14の回転電機の製造方法において、
前記内側治具は、前記コイル挿入部と対向するように前記スロットと同数の外周開口溝を備えると共に、該外周開口溝の底部から内外周に出没可能な押し出し部を備えており、前記挿入工程は、前記押し出し部を突出させることで行うことを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
前記挿入工程後、前記接続工程を行う前に、前記スロットにおける前記コイル挿入部に絶縁機能を有する保持部材を固定することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
前記仮成形工程は、前記コイルの前記直線部分同士を結ぶ両端部分を押圧しながら行うことを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
前記挿入工程は、前記コイルの前記直線部分同士を結ぶ両端部分を押圧しながら行うことを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
前記予備成形工程は、連続したコイルによって一対の前記周回部分が隣り合うように成形することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項19の回転電機の製造方法において、
前記予備成形工程は、一対の前記周回部分同士が内周側の端末にて連続するように成形することを特徴とする回転電機。 - 請求項20の回転電機の製造方法において、
前記予備成形工程では、予め凹凸を成形した状態で、該凹凸の頂部を成形型に沿って周回させるように成形することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
前記予備成形工程では、前記周回部分における前記直線部分同士を結ぶ両端側を略P字形に成形し、前記配置工程では、略P字形の凸部が前記固定子の外周側となるように配置することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
前記予備成形工程では、前記周回部分における前記直線部分同士を結ぶ両端側を一方向に変形させ、前記配置工程では、変形させた方向が前記固定子の外周側となるように配置することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項6の回転電機の製造方法において、
前記予備成形工程を行った後に夫々の線材同士を一体的に固着することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 内周側にコイル挿入部を有するスロットが周方向に複数設けられた固定子鉄心と、夫々の前記スロット内に巻回されたコイルとからなる固定子の製造方法であって、
該製造方法は、
連続したコイルを小判状に複数回周回させて予備成形を行う予備成形工程と、
該予備成形された複数の小判状の前記コイルにおける短軸方向が放射状となるように、外周側のコイルの束だけを前記固定子鉄心のスロット内に挿入する配置工程と、
前記周回部分における内周側のコイルの束と前記固定子鉄心を相対回転させる仮成形工程と、
該仮成形されたコイルにおける内周側のコイルの束を前記コイル挿入部から外周側のコイルの束とは異なる前記スロット内に挿入する挿入工程と、
前記コイルにおける一部の端末同士を接続する接続工程とからなることを特徴とする固定子の製造方法。 - 内周側にコイル挿入部を有するスロットが周方向に複数設けられた固定子鉄心と、夫々の前記スロット内に巻回されたコイルとからなる固定子に対して、周方向に複数の磁束が形成される回転子が相対回転を行う回転電機の製造方法であって、
該製造方法は、
連続したコイルを、対向する一対の直線部分を含む渦巻き状に複数回周回させて予備成形を行う予備成形工程と、
該予備成形された前記コイルの夫々の前記直線部分が軸方向に並ぶように、異なるスライド治具に夫々対向して設けられた固定部に別々に固定する配置工程と、
前記直線部分が固定された別々の前記スライド治具の少なくとも一方を直線的に相対移動させて長手方向に延びるコイル成形体を成形し、その後、該コイル成形体の長手方向両端が重なり合うように環状に成形する仮成形工程と、
該仮成形されたコイルにおける外周側の前記直線部分が前記スロットの底部側に、内周側の前記直線部分が前記コイル挿入部側に位置するように前記コイルを前記スロット内に挿入する挿入工程と、
前記コイルにおける端末部分を用途に応じた夫々の箇所に接続する接続工程と、
前記固定子内に前記回転子を軸受によって相対回転可能に取付ける取付工程とからなることを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項26の回転電機の製造方法において、
前記コイルは、断面が矩角形状の平角線を用いており、
前記仮成形工程では、前記コイル成形体を環状とした際に前記コイルの前記直線部分の断面が放射状となるように、前記コイル成形体が前記スライド治具の固定部に固定されている状態で、少なくとも一方の前記スライド治具の前記固定部を可動させることを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項26の回転電機の製造方法において、
前記仮成形工程では、複数の外周開口溝を備えた内側治具に前記コイル成形体における前記直線部分を巻き付けて環状に成形することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項28の回転電機の製造方法において、
前記内側治具は、前記外周開口溝の底部から内外周に出没可能な押し出し部を備えており、前記挿入工程は、前記押し出し部を突出させることで行うことを特徴とする回転電機の製造方法。 - 請求項29の回転電機の製造方法において、
前記挿入工程は、前記コイルの前記直線部分同士を結ぶ両端部分を押圧しながら行うことを特徴とする回転電機の製造方法。
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