JP2011050215A - Winding method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平角導体を用いたコイルを形成するコイル巻線方法、コイル巻線装置に関する技術についてである。 The present invention relates to a technique related to a coil winding method and a coil winding apparatus for forming a coil using a rectangular conductor.
近年、自動車などに搭載されるモータは、小型化、高出力化が求められている。このため、コイルの断面積を増やし、占積率を向上するため平角導体をコイルに用いることが検討されている。
しかしながら、平角導体をコイルに用いることに関しては色々と問題もある。特許文献1乃至特許文献3に示すような従来技術では様々な検討がなされている。
In recent years, motors mounted in automobiles and the like are required to be smaller and have higher output. For this reason, in order to increase the cross-sectional area of a coil and to improve a space factor, using a rectangular conductor for a coil is examined.
However, there are various problems associated with using a rectangular conductor for the coil. Various studies have been made on conventional techniques as shown in Patent Documents 1 to 3.
特許文献1には、エッジワイズコイル巻線方法及び装置についての技術が開示されている。
具体的には、平角導体を、フランジを備えた支点ローラとベンダギアの間に配置し、支点ローラを中心にベンダギアを回転させて平角導体をエッジワイズ曲げする事で、平角導体を用いたコイルを形成する技術である。また、ピッチ送りガイドを設置し、平角導体を傾斜させて第1ターンと第2ターンとの乗り上げ部分を形成する。また、エッジワイズ曲げをする際には、フランジを備えた支点ローラを下方向に加圧し、平角導体をテーブルに対して押し付けておくことで、エッジワイズ曲げ時に発生する膨らみや曲げシワを生じることを防いでいる。
Patent Document 1 discloses a technique regarding an edgewise coil winding method and apparatus.
Specifically, a rectangular conductor is disposed between a fulcrum roller having a flange and a vendor gear, and the coil using the rectangular conductor is bent by edgewise bending the rectangular conductor by rotating the bender gear around the fulcrum roller. Technology to form. In addition, a pitch feed guide is installed, and the flat conductor is inclined to form a climbing portion between the first turn and the second turn. Also, when edgewise bending is performed, the fulcrum roller with flange is pressed downward, and the flat conductor is pressed against the table, resulting in swelling and bending wrinkles that occur during edgewise bending. Is preventing.
特許文献2には、巻線方法及び巻線装置についての技術が開示されている。
具体的には、平角導体を支持ローラ2つと曲げローラとの間に配置して支持し、曲げローラを片側の支持ローラを中心にして回動させることで、平角導体のエッジワイズ曲げを実現している。曲げ中心となる支持ローラにはフランジ部が形成されており、エッジワイズ曲げ時はフランジ部によって平角導体が押さえられており、ピッチ送りスペーサによって、第1ターンと第2ターンとの乗り上げ部分を形成している。
Patent Document 2 discloses a technique regarding a winding method and a winding device.
Specifically, the flat conductor is arranged and supported between two support rollers and a bending roller, and the bending roller is rotated about the support roller on one side, thereby realizing edgewise bending of the flat conductor. ing. The support roller, which is the center of bending, has a flange. When edgewise bending is performed, the flat conductor is held by the flange, and the pitch feed spacer forms the run-up portion between the first and second turns. is doing.
特許文献3には、コイル製造方法、モータのコイル、及びモータの固定子についての技術が開示されている。
特許文献1及び特許文献2同様に支持ローラと同じ働きをするガイド付シャフトとベンダギアに相当する固定チャックを備え、回転テーブル上を固定チャックが移動することで、平角導体をエッジワイズ曲げ加工する。スクレーパにテーパ部を用意することで、螺旋状にコイルを巻回することができる。
Patent Document 3 discloses a technique relating to a coil manufacturing method, a motor coil, and a motor stator.
Similarly to Patent Document 1 and Patent Document 2, a shaft with a guide that functions in the same manner as the support roller and a fixed chuck corresponding to a bender gear are provided, and the fixed chuck moves on the rotary table, whereby the rectangular conductor is edgewise bent. By preparing a tapered portion in the scraper, the coil can be wound spirally.
しかしながら、特許文献1乃至特許文献3には以下に説明する課題があると考えられる。
特許文献1乃至特許文献3の何れも平角導体のエッジワイズ曲げ加工の内側を支持する支点ローラのような内側支持手段と、平角導体に当接して押圧することでエッジワイズ曲げ加工する曲げ手段と、平角導体の上面を押さえるクランパと、第1ターンと第2ターンとの乗り上げ部分を形成する傾斜ガイドとを備えている。しかし、クランパと傾斜ガイドの距離如何によっては、後に説明する図7に図示するような第1ターンと第2ターンの隙間Sが開いてしまうことを出願人は確認した。
However, Patent Documents 1 to 3 are considered to have the problems described below.
Each of Patent Documents 1 to 3 includes an inner support means such as a fulcrum roller that supports the inside of the edgewise bending process of the flat conductor, and a bending means that performs edgewise bending process by abutting and pressing the flat conductor. And a clamper that holds down the upper surface of the flat conductor, and an inclined guide that forms a run-up portion of the first turn and the second turn. However, the applicant has confirmed that a gap S between the first turn and the second turn as illustrated in FIG. 7 described later opens depending on the distance between the clamper and the inclined guide.
コイルを形成するにあたり、ターン同士の隙間Sが開いてしまうと、コイルがバネ状に形成されることとなる。バネ状に隙間Sが空いて形成されたコイルは、固定子に配置の際には問題となる。バネ状のコイルをそのままの形状で固定子に配置するとコイルの占積率が低下してしまう為、コイルの平角導体同士が密着した状態で固定子側に保持させる必要があるためである。
固定子側に保持する機能を備えるとなると、組み立てが難しくなるほか工程が増えるなどの問題が発生する。この結果、歩留まりや製作コストにも影響する。
In forming the coil, if the gap S between the turns is opened, the coil is formed in a spring shape. A coil formed with a spring-like gap S is a problem when placed on the stator. This is because if the spring-like coil is arranged in the stator as it is, the space factor of the coil is lowered, so that the rectangular conductors of the coil need to be held on the stator side in close contact with each other.
When the function of holding on the stator side is provided, problems such as difficulty in assembly and an increase in the process occur. As a result, the yield and production cost are also affected.
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、平角導体を巻回して形成されるコイルの第1ターンと第2ターンの隙間が生じにくい巻線方法、及び巻線装置を提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve such problems, the present invention provides a winding method and a winding device in which a gap between a first turn and a second turn of a coil formed by winding a flat conductor is less likely to occur. With the goal.
前記目的を達成するために、本発明による巻線方法は以下のような特徴を有する。
(1)平角導体に接触してガイドする円弧面を有して第1面に接触して支持する内側支持手段と、前記平角導体に当接して押圧する曲げ手段と、前記平角導体の前記第1面と隣接する第2面を把持する把持手段と、巻回された前記平角導体を次ターンに送る傾斜ガイドと、を備え、前記平角導体を巻回してコイルを形成する巻線方法において、
前記平角導体の前記第2面を前記把持手段によって押さえ、前記平角導体が前記傾斜ガイドに乗り上げた際に、前記平角導体に生じる応力が弾性限界を下回る位置に配置された前記傾斜ガイドに、前記平角導体が乗り上げるよう前記曲げ手段を作用させ、前記平角導体を前記曲げ手段により曲げることで、コイルを密着して成形することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the winding method according to the present invention has the following characteristics.
(1) An inner support means having an arcuate surface that contacts and guides a flat conductor and supports the first face; bending means that contacts and presses the flat conductor; In a winding method comprising: gripping means for gripping a second surface adjacent to one surface; and an inclined guide for sending the wound rectangular conductor to the next turn, and winding the rectangular conductor to form a coil.
The inclined guide disposed at a position where a stress generated in the rectangular conductor is below an elastic limit when the rectangular conductor is pressed onto the inclined guide by pressing the second surface of the rectangular conductor, The bending means is operated so that the rectangular conductor rides, and the rectangular conductor is bent by the bending means, whereby the coil is formed in close contact.
(2)(1)に記載の巻線方法において、
前記傾斜ガイドを、前記把持手段に隣接し前記把持手段を挟んで前記曲げ手段の曲げ位置と対向する位置に配置されることを特徴とする。
(2) In the winding method according to (1),
The inclined guide is disposed at a position adjacent to the gripping means and opposed to a bending position of the bending means with the gripping means interposed therebetween.
また、前記目的を達成するために、本発明による巻線装置は以下のような特徴を有する。
(3)平角導体に接触してガイドする円弧面を有して第1面に接触して支持する内側支持手段と、前記平角導体に当接して押圧することで前記曲げ手段と、前記平角導体が前記第1面と直交する第2面を把持する把持手段と、巻回された前記平角導体を次ターンに送る傾斜ガイドと、を備え、前記平角導体を巻回してコイルを形成する巻線装置において、
前記傾斜ガイドが、前記把持手段で前記平角導体を把持し前記曲げ手段を作用させた際に、前記平角導体に生じる応力が弾性限界を下回る位置に配置されたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the winding device according to the present invention has the following characteristics.
(3) Inner support means that has an arcuate surface that contacts and guides a flat conductor and supports the first face, supports the bending means by contacting and pressing the flat conductor, and the flat conductor Comprises a gripping means for gripping a second surface orthogonal to the first surface, and an inclined guide for sending the wound rectangular conductor to the next turn, and winding the rectangular conductor to form a coil. In the device
The inclined guide is arranged at a position where a stress generated in the flat conductor is below an elastic limit when the flat conductor is gripped by the gripping means and the bending means is operated.
(4)(3)に記載の巻線装置において、
前記傾斜ガイドを、前記把持手段に隣接し、前記曲げ手段の曲げ位置と前記把持手段を挟んで対向する位置に配置されることを特徴とする。
(4) In the winding device according to (3),
The inclined guide is disposed adjacent to the gripping means and at a position facing the bending position of the bending means with the gripping means interposed therebetween.
このような特徴を有する本発明による巻線方法により、以下のような作用、効果が得られる。
上記(1)に記載される発明の巻線方法は、平角導体に接触してガイドする円弧面を有して第1面に接触して支持する内側支持手段と、平角導体に当接して押圧する曲げ手段と、平角導体の第1面と隣接する第2面を把持する把持手段と、巻回された平角導体を次ターンに送る傾斜ガイドと、を備え、平角導体を巻回してコイルを形成する巻線方法において、平角導体の第2面を把持手段によって押さえ、平角導体が傾斜ガイドに乗り上げた際に、平角導体に生じる応力が弾性限界を下回る位置に配置された傾斜ガイドに、平角導体が乗り上げるよう曲げ手段を作用させ、平角導体を曲げ手段により曲げることで、コイルを密着して成形するものである。
With the winding method according to the present invention having such characteristics, the following operations and effects can be obtained.
The winding method of the invention described in the above (1) includes an inner support means that has an arcuate surface that contacts and guides a flat conductor and supports the first face, and abuts and presses the flat conductor. Bending means, gripping means for gripping the second surface adjacent to the first surface of the flat conductor, and an inclined guide for sending the wound flat conductor to the next turn, and winding the coil by winding the flat conductor In the winding method to be formed, when the second surface of the flat conductor is held by the gripping means, and the flat conductor gets on the inclined guide, the flat guide is placed on the inclined guide disposed at a position where the stress generated in the flat conductor is below the elastic limit. Bending means is applied so that the conductor rides, and the flat conductor is bent by the bending means, thereby forming the coil in close contact.
平角導体を巻回する際に、傾斜ガイドを平角導体に生じる応力が弾性限界を下回る位置に配置する。すなわち、把持手段で把持された平角導体の一部が拘束点となり、傾斜ガイドに平角導体が乗り上げることで、乗り上げ部分が応力の作用する点となる。つまり、コイルの第1ターンと第2ターンとの乗り上げ部分を形成する際に平角導体に生じる応力が、平角導体の弾性限界を下回るような位置に傾斜ガイドが配置されることで、第1ターンと第2ターンが密着するようにコイルを形成することが可能となる。この為には応力の作用する点を拘束点から可能な限り遠くに配置することが望ましい。 When winding the flat conductor, the inclined guide is disposed at a position where the stress generated in the flat conductor is below the elastic limit. That is, a part of the rectangular conductor gripped by the gripping means becomes a restraint point, and when the rectangular conductor rides on the inclined guide, the riding portion becomes a point where stress acts. In other words, the inclined guide is disposed at a position where the stress generated in the flat conductor when the climbing portion of the first turn and the second turn of the coil is formed is below the elastic limit of the flat conductor. It is possible to form a coil so that the second turn is in close contact. For this purpose, it is desirable to dispose the point where the stress acts as far as possible from the constraint point.
傾斜ガイドは構造上、平角導体の第2面を押さえる把持手段を平角導体が乗り越えるように把持手段の上面よりも高さが高くなっている必要がある。したがって、形成されるコイルは平角導体が塑性変形して第1ターンと第2ターンとの乗り上げ部分が形成されてしまうと、課題に示すようにコイルがバネ状に形成されてしまう。しかしながら、発明の方法によれば、第1ターンと第2ターンとの乗り上げ部形成の際に、平角導体の弾性限界を超えない程度の平角導体に応力でコイルが形成できるので、コイルの平角導体同士が密着した状態で形成できる。
コイルが密着して形成できることで、固定子にコイルを配置する際にコイルの平角導体同士を密着した状態で保持する為の機能を必要とせず、コストダウンや歩留まりの改善等が期待できる。
Due to the structure of the inclined guide, it is necessary that the height of the inclined guide is higher than the upper surface of the holding means so that the holding means for pressing the second surface of the flat conductor can get over the flat means. Therefore, when the flat conductor is plastically deformed to form the first turn and the second turn, the coil is formed in a spring shape as shown in the problem. However, according to the method of the invention, the coil can be formed by stress on the flat conductor that does not exceed the elastic limit of the flat conductor when the first and second turns are formed. It can form in the state which mutually adhered.
Since the coils can be formed in close contact with each other, a function for holding the rectangular conductors of the coils in close contact with each other when arranging the coils on the stator is not required, and cost reduction, improvement in yield, and the like can be expected.
また、上記(2)に記載される発明の構成は、(1)に記載の巻線方法において、傾斜ガイドを、把持手段に隣接し把持手段を挟んで曲げ手段の曲げ位置と対向する位置に配置されるものである。
傾斜ガイドの配置位置は、把持手段から可能な限り遠くなることが望ましい。したがって、把持手段から最も遠い位置に傾斜ガイドが配置されることで、平角導体の弾性限界を下回るようにコイルを巻回することが可能である。ここで、傾斜ガイドが把持手段から最も遠くなるのは、コイルが4辺で1ターン形成されるとし、把持手段で把持されエッジワイズ曲げした辺を第1辺、隣接する辺を第2辺、対抗する辺を第3辺、第3辺に隣接する第4辺とすると、第4辺で傾斜ガイドに載ることが望ましい。
Further, in the configuration of the invention described in (2) above, in the winding method described in (1), the inclined guide is positioned adjacent to the gripping means and opposed to the bending position of the bending means with the gripping means interposed therebetween. Is to be placed.
It is desirable that the position of the inclined guide is as far as possible from the gripping means. Therefore, by arranging the inclined guide at the position farthest from the gripping means, the coil can be wound so as to be less than the elastic limit of the flat conductor. Here, the inclination guide is furthest away from the gripping means when the coil is formed by one turn with four sides, the side gripped by the gripping means and edgewise bent is the first side, the adjacent side is the second side, If the opposing sides are the third side and the fourth side adjacent to the third side, it is desirable that the fourth side is placed on the inclined guide.
すると、コイルの第4辺の一部は把持手段の上部を通過することとなるので、実質的には傾斜ガイドと把持手段が隣接する位置にあり、かつ、曲げ手段が曲げ位置に居る際に、把持手段を挟んで曲げ手段と対向する位置に傾斜ガイドが位置するように配置される。
そして、第4辺に力をかけて第1ターンと第2ターンの乗り上げ部分を形成することで、第1ターンと第2ターンとの隙間を最小限に抑えることが可能となる。
Then, since a part of the fourth side of the coil passes through the upper part of the gripping means, the tilt guide and the gripping means are substantially located adjacent to each other and the bending means is in the bending position. The inclined guide is disposed at a position facing the bending means with the gripping means interposed therebetween.
Then, by applying a force to the fourth side to form the first turn and the second turn riding portion, it is possible to minimize the gap between the first turn and the second turn.
このような特徴を有する本発明による巻線装置により、以下のような作用、効果が得られる。
上記(3)の発明の構成は、平角導体に接触してガイドする円弧面を有して第1面に接触して支持する内側支持手段と、平角導体に当接して押圧することで曲げ手段と、平角導体が第1面と直交する第2面を把持する把持手段と、巻回された平角導体を次ターンに送る傾斜ガイドと、を備え、平角導体を巻回してコイルを形成する巻線装置において、傾斜ガイドが、把持手段で平角導体を把持し曲げ手段を作用させた際に、平角導体に生じる応力が弾性限界を下回る位置に配置されるものである。
With the winding device according to the present invention having such characteristics, the following operations and effects can be obtained.
The configuration of the invention of the above (3) includes an inner support means that has an arcuate surface that contacts and guides a flat conductor and supports the first face and a bending means by contacting and pressing the flat conductor. And a winding means for holding the second surface perpendicular to the first surface and an inclined guide for sending the wound flat rectangular conductor to the next turn, and winding the rectangular conductor to form a coil. In the wire device, the inclined guide is disposed at a position where the stress generated in the flat conductor is below the elastic limit when the flat conductor is gripped by the gripping means and the bending means is operated.
傾斜ガイドが把持手段で平角導体を把持し曲げ手段を作用させた際に、平角導体に生じる応力が弾性限界を下回る位置に配置されることで、(1)に記載の生産方法と同様に第1ターンと第2ターンとの隙間の生じにくいコイルを形成することができる。
コイルが密着して形成できることで、固定子にコイルを配置する際にコイルの平角導体同士を密着した状態で保持する為の機能を必要とせず、コストダウンや歩留まりの改善等が期待できる。
When the inclined guide grips the flat conductor with the gripping means and causes the bending means to act, the stress generated in the flat conductor is arranged at a position below the elastic limit. A coil in which a gap between the first turn and the second turn is not easily generated can be formed.
Since the coils can be formed in close contact with each other, a function for holding the rectangular conductors of the coils in close contact with each other when arranging the coils on the stator is not required, and cost reduction, improvement in yield, and the like can be expected.
また上記(4)の発明の構成は、(3)に記載の巻線装置において、傾斜ガイドを、把持手段に隣接し、曲げ手段の曲げ位置と把持手段を挟んで対向する位置に配置されるものである。
したがって、実質的には傾斜ガイドと把持手段が隣接する位置にあり、かつ、曲げ手段が曲げ位置に居る際に、把持手段を挟んで曲げ手段と対向する位置に傾斜ガイドが位置するように配置される。
そして、第4辺に力をかけて第1ターンと第2ターンの乗り上げ部分を形成することで、第1ターンと第2ターンとの隙間を最小限に抑えることが可能となる。
Further, in the configuration of the invention of (4) above, in the winding device described in (3), the inclined guide is disposed adjacent to the gripping means and at a position facing the bending position of the bending means with the gripping means interposed therebetween. Is.
Therefore, the tilt guide and the gripping means are substantially located adjacent to each other, and when the bending means is in the bending position, the tilt guide is disposed at a position facing the bending means across the gripping means. Is done.
Then, by applying a force to the fourth side to form the first turn and the second turn riding portion, it is possible to minimize the gap between the first turn and the second turn.
まず、本発明の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態の巻線装置の主要部の斜視図を示す。
巻線装置100は、円形テーブル21と、側面ガイド22と、クランパ23と、曲げ治具24と、ベース25を備えている。
円形テーブル21は中央にクランパ23を備えている。側面ガイド22は平角導体10の側面をガイドする役目を果たしている。
クランパ23は、平角導体10を厚み方向にクランプする機能を備えている。クランパ23には把持手段となるフランジ部23aと内側支持手段となる支柱部23bを備えており、平角導体10の上面に作用して所定の高さを保持する機能を有し、平角導体10をエッジワイズ曲げ加工する際に、厚みの変化を抑制させることが可能である。
First, an embodiment of the present invention will be described.
In FIG. 1, the perspective view of the principal part of the winding apparatus of this embodiment is shown.
The winding
The circular table 21 has a
The
曲げ治具24は、平角導体10をエッジワイズ曲げ加工する際に、クランパ23を中心にして回動することで、平角導体10の側面に力をかけて平角導体10のエッジワイズ曲げを行う。支柱部23bに沿って平角導体10を巻回することで、平角導体10はエッジワイズ曲げ加工されて、第1コーナR1乃至第4コーナR4のいずれか1つが形成される。回動する角度は90度+αとなっており、平角導体10をエッジワイズ曲げ加工した際に発生するスプリングバックの分を考慮して、平角導体10を90度曲げることが可能となるように回動する。
ベース25は巻線装置100のベースであり、円形テーブル21、側面ガイド22や曲げ治具24等が備えられている。なおテーパ面25aを有しているものの、平角導体10がエッジワイズ曲げ加工された際に平角導体10と干渉しない高さとされている。
The bending
The
傾斜ガイド26はベース25に固定され、平角導体10の第1ターンと第2ターンの乗り上げ部分を形成する。そして傾斜ガイド26は第1傾斜面26a、第2傾斜面26b、ガイド面26c、及び頂面26dを備えている。傾斜ガイド26は、クランパ23に隣接して配置される。
第1傾斜面26a及び第2傾斜面26bは、平角導体10が、平角導体10のエッジワイズ曲げ加工時に、前ターンの平角導体10及びクランパ23の上面に乗り上げるように、なだらかな傾斜面として形成されている。ガイド面26cは平角導体10の側面をガイドする機能を有している。傾斜ガイド26の頂面26dの高さは、平角導体10を抑えた状態のクランパ23の高さとほぼ同じである。
なお、図1には示されていないが、平角導体10の送り機構、及び平角導体10を巻回したボビンからの巻き出し機構を備えている。
The
The first
Although not shown in FIG. 1, a feed mechanism for the
図2に、コイルの斜視図を示す。
コイル50は、平角導体10をエッジワイズ曲げ加工して形成されている。巻回数は7ターンであり、第1ターンT1から第7ターンT7まで巻回されている。平角導体10は平角断面の導体の周囲に絶縁被覆を施した導線である。導体の材質には銅などの導電性の良い金属を用いており、絶縁被覆にはエナメルなどの絶縁性の高い物質を用いている。
コイルエンドの片側には、第1端子部50a及び第2端子部50bが突出するように形成されている。
なお、コイル50のターン数は説明の都合で7ターンとしているが、設計の都合によりターン数は設定されるものである。
FIG. 2 shows a perspective view of the coil.
The
The first
The number of turns of the
次に、本実施形態のコイル50の巻回方法について説明する。
図3に、平角導体の第1コーナをエッジワイズ曲げ加工する様子を表した模式図を示す。また、図4に、平角導体の第2コーナをエッジワイズ曲げ加工する様子を表した模式図を示す。なお、図3及び図4のフランジ部23aは実線で示されるべきであるが、説明の為に想像線で表している。
まず、最初に平角導体10を図示しない送り機構によって所定距離送り、次にクランパ23で平角導体10の第1面に直交して隣り合う第2面を把持する。そして、図3に示す通り、クランパ23を中心に曲げ治具24を回転移動させることで、平角導体10の第1面をクランパ23の外周面に押し付けながら平角導体10のエッジワイズ曲げ加工を行う。図3では、第1コーナR1を形成するために、曲げ治具24を平角導体10に作用させている。この際に、コイル50の短辺側が新たに平角導体10と重なることになる。
Next, the winding method of the
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the first corner of the flat conductor is edgewise bent. FIG. 4 is a schematic diagram showing a state where the second corner of the flat conductor is edgewise bent. In addition, although the
First, the
この後、平角導体10をクランプしているクランパ23をアンクランプして平角導体10を所定距離送り、再びクランパ23で平角導体10をクランプする。その後、図4で示す通り、第2コーナR2を形成する為に、曲げ治具24を平角導体10に作用させる。この結果、第2コーナR2がエッジワイズ曲げ加工されて形成される。この際に、コイル50の長辺側が新たに平角導体10と重なることになる。
この図3と図4の状態を繰り返すことで、第3コーナR3、第4コーナR4を形成し、コイル50は形成される。
Thereafter, the
3 and 4 are repeated to form the third corner R3 and the fourth corner R4, and the
本実施形態は上記構成であるので、以下に説明するような作用及び効果を奏する。
まず、巻線装置100で形成されたコイル50の平角導体10間の隙間の発生を抑制することができる点が挙げられる。
図5に、図1の矢視Aから見た側面図を示す。また、図6に、図1の矢視Bから見た側面図を示す。ただし、説明の都合上、部分的に断面図としており、図6については、巻き線の状態は図1とは異なる。
巻線装置100でコイル50を巻回した際には、図5に示すように平角導体10はクランパ23を挟んで平角導体10が上側に積層される結果となる。図5では第1ターンT1及び第2ターンT2がクランパ23の上部に積層されている。同様に図6でも、第3ターンT3が形成される際に、傾斜ガイド26に保持されて第1ターンT1及び第2ターンT2が積層されている。
Since this embodiment is the said structure, there exists an effect | action and effect which are demonstrated below.
First, the point which can suppress generation | occurrence | production of the clearance gap between the
FIG. 5 shows a side view as seen from the direction of arrow A in FIG. Moreover, the side view seen from the arrow B of FIG. 1 is shown in FIG. However, for convenience of explanation, a partial cross-sectional view is shown, and the winding state in FIG. 6 is different from that in FIG.
When the
図7に、従来技術によって巻回されたコイルの斜視図を示す。
図8に、従来技術を想定した巻線装置の斜視図を示す。
図9に、従来技術を想定した巻線装置の矢視C側から見た側面図を示す。
コイル150は、隙間Sを生じコイル状に巻回されている状態である。これは、図2に示すコイル50とほぼ同等のコイルであるが、隙間Sが生じている点で異なる。
コイル150を巻回したのは、図8に示す巻線装置200である。巻線装置100と異なるのは、ベース125と傾斜ガイド126の構成である。
FIG. 7 shows a perspective view of a coil wound by the prior art.
FIG. 8 is a perspective view of a winding device that assumes the prior art.
In FIG. 9, the side view seen from the arrow C side of the winding apparatus supposing the prior art is shown.
The
The
ベース125と傾斜ガイド126は一体的に形成されている。そして、図9に示すように、図8の矢視C側から見て、スロープが形成されている。このスロープはテーパ面125aから緩やかにクランパ123の付近が最も高い位置となるように形成されており、例えば第1ターンT1が第2ターンT2に乗り上げるように乗り上げ部を形成する機能を有している。
このようにして平角導体10を巻回することで図7に示すようなコイル150を形成される。
The
A
本実施形態の巻線装置100と従来技術の巻線装置200との違いは、傾斜ガイド26の形状等にある。これは、巻線装置100は、傾斜ガイド26の頂面26dでコイル50に作用するように設計されているが、巻線装置200はテーパ面125aの部分からコイル150に作用するように設計されているのである。
図10に、平角導体を単純化した片持ち梁のモデル図を示す。
このモデル図では平角導体10がクランパ23又はクランパ123によって把持されている点を基準点K0とし、テーパ面125aで平角導体10に作用する第1作用点P1と、傾斜ガイド26の頂面26dで平角導体10に作用する第2作用点P2を示している。
実際には第1作用点P1は第2コーナR2が形成された状態の平角導体10に、第2作用点P2は第4コーナR4が形成された状態の平角導体10に作用する為、形状は異なるが、ここではモデルとして比較する為に平角導体10を直線状に示している。
The difference between the winding
FIG. 10 shows a model diagram of a cantilever beam obtained by simplifying a rectangular conductor.
In this model diagram, the point at which the
Actually, the first action point P1 acts on the
この図10によれば、基準点K0から第1作用点P1までの距離は第1距離X1、基準点K0から第2作用点P2までの距離は第2距離X2として示されている。
第1作用点P1と第2作用点P2を比較すると、図示されるように、第1距離X1よりも第2距離X2のほうが距離は長い。
図10に示す第1応力F1と第2応力F2が均しければ、第2距離X2が長い分、第2作用点P2に第2応力F2が作用する方が、第1作用点P1に第1応力F1が作用する場合よりも平角導体10に発生する歪み量は小さくなる。
According to FIG. 10, the distance from the reference point K0 to the first action point P1 is shown as the first distance X1, and the distance from the reference point K0 to the second action point P2 is shown as the second distance X2.
Comparing the first action point P1 and the second action point P2, as shown, the second distance X2 is longer than the first distance X1.
If the first stress F1 and the second stress F2 shown in FIG. 10 are equal, the longer the second distance X2 is, the more the second stress F2 acts on the second action point P2 is the first action point P1. The amount of distortion generated in the
図11に、銅の応力歪み曲線のグラフを示す。
平角導体10には銅を用いているので、弾性限界ERは図11に示すような位置にある。弾性限界ERを超えて平角導体10に対して歪みが発生すると、平角導体10は加工中に塑性変形を起こしてしまう。
出願人の調査では、巻線装置200を用いた巻き線方法の場合、第1作用点P1での応力は、弾性限界ERを遥かに超えてしまい、塑性変形を起こしてしまうことが分かった。したがって、コイル150のように隙間Sを生じる結果となる。
FIG. 11 shows a graph of a stress strain curve of copper.
Since copper is used for the
According to the applicant's investigation, in the case of the winding method using the winding
隙間Sは、図5又は図6に示すように、巻回中の第2ターンT2と第3ターンT3の間には必ず生じる。これは、平角導体10を押さえるクランパ23の厚みを回避するのに必要だからである。したがって、巻線装置200の構成で平角導体10の弾性限界ERを超えて平角導体10を巻回すると、コイル150に示すように隙間Sが生じたままコイル状に形成されてしまう。
しかしながら、巻線装置100の構成のように傾斜ガイド26の位置をクランパ23の脇に配置することで、第2距離X2のように第2作用点P2の距離を稼ぐことができ、結果、弾性限界ERを超えない状態で平角導体10をコイル50に巻回可能となる。
As shown in FIG. 5 or FIG. 6, the gap S always occurs between the second turn T2 and the third turn T3 during winding. This is because it is necessary to avoid the thickness of the
However, by arranging the position of the
すなわち、コイル150でなくコイル50のように平角導体10同士の隙間Sが生じない状態で巻回することが可能となる。
これは、コイル50巻回時に弾性限界ERを超えないため、図5又は図6の様な状態で巻回しても第2ターンT2と第3ターンT3との間のように拡げられても、縮む方向に力が働き、第1ターンT1と第2ターンT2のように隙間を生じていない状態とすることができる。
That is, it is possible to perform winding in a state where the gap S between the
This is because the elastic limit ER is not exceeded when the
なお、コイル150のように隙間Sが形成されてしまうと、これをコイル50の様に縮めることは困難である。したがって、図示しない固定子コアにコイル150を挿入する場合は、課題に説明したようにコイル150を押さえる部品を取り付ける必要がある。
しかしながら、コイル50のように隙間Sが生じていない状態にコイルを形成できれば、そのようなコイル50を押さえる部品を必要としない為、製造が容易になり、製造コストの削減が期待できる。
If the gap S is formed like the
However, if the coil can be formed in a state where the gap S is not generated as in the
このようなコイル50の隙間Sは、コイル50を例えば2重巻きにする様な場合にはより生じやすくなる。これは、第1ターンT1乃至第7ターンT7の各ターンで2回ずつ、すなわち第1コーナR1から第4コーナR4までのエッジワイズ曲げ加工を2回ずつ行うことになり、より隙間Sが生じやすくなる。
しかしながら、第1ターンT1と第2ターンT2との乗り上げ部分を形成する際に弾性限界ERを超えないように巻回が可能である為、コイル50は2重巻きにする場合でも本発明は有効である。
Such a gap S between the
However, since the winding can be performed so as not to exceed the elastic limit ER when forming the climbing portion of the first turn T1 and the second turn T2, the present invention is effective even when the
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
例えば、本実施形態で示した材質などを変更することを妨げない。また、設計事項の範囲内で構成を変更することを妨げない。
また、前述したようにコイル50のターン数や2重巻き化にするなど、設計の仕様によってコイルの形状を変更しても、本発明は適用可能である。
Although the invention has been described according to the present embodiment, the invention is not limited to the embodiment, and by appropriately changing a part of the configuration without departing from the spirit of the invention. It can also be implemented.
For example, it does not prevent changing the material shown in the present embodiment. Moreover, it does not prevent changing the configuration within the scope of the design matters.
Further, the present invention can be applied even if the shape of the coil is changed according to design specifications, such as the number of turns of the
10 平角導体
21 円形テーブル
22 側面ガイド
23 クランパ
23a フランジ部
24 曲げ治具
25 ベース
25a テーパ面
26 傾斜ガイド
26a 第1傾斜面
26b 第2傾斜面
26c ガイド面
26d 頂面
50 コイル
50a 第1端子部
50b 第2端子部
100 巻線装置
ER 弾性限界
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記平角導体の前記第2面を前記把持手段によって押さえ、
前記平角導体が前記傾斜ガイドに乗り上げた際に、前記平角導体に生じる応力が弾性限界を下回る位置に配置された前記傾斜ガイドに、前記平角導体が乗り上げるよう前記曲げ手段を作用させ、前記平角導体を前記曲げ手段により曲げることで、コイルを密着して成形することを特徴とする巻線方法。 An inner support means that has an arcuate surface that contacts and guides the flat conductor and supports the first face; a bending means that contacts and presses the flat conductor; and the first face of the flat conductor; In a winding method comprising: gripping means for gripping an adjacent second surface; and an inclined guide for sending the wound rectangular conductor to a next turn, and winding the rectangular conductor to form a coil.
Holding the second surface of the rectangular conductor by the gripping means;
When the rectangular conductor rides on the inclined guide, the bending means is caused to act on the inclined guide disposed at a position where the stress generated in the rectangular conductor is less than an elastic limit, and the rectangular conductor A winding method characterized by forming a coil in close contact by bending the wire with the bending means.
前記傾斜ガイドを、前記把持手段に隣接し前記把持手段を挟んで前記曲げ手段の曲げ位置と対向する位置に配置されることを特徴とする巻線方法。 The winding method according to claim 1, wherein
The winding method, wherein the inclined guide is disposed adjacent to the gripping means and at a position facing the bending position of the bending means with the gripping means interposed therebetween.
前記傾斜ガイドが、前記把持手段で前記平角導体を把持し前記曲げ手段を作用させた際に、前記平角導体に生じる応力が弾性限界を下回る位置に配置されたことを特徴とする巻線装置。 An inner support means that has an arcuate surface that contacts and guides the flat conductor and supports the first face, supports the bending means by abutting and pressing the flat conductor, and the flat conductor is connected to the first conductor. In a winding apparatus comprising: gripping means for gripping a second surface orthogonal to one surface; and an inclined guide for sending the wound rectangular conductor to the next turn, and winding the rectangular conductor to form a coil.
The winding apparatus according to claim 1, wherein the inclined guide is disposed at a position where a stress generated in the flat conductor is below an elastic limit when the flat conductor is gripped by the gripping means and the bending means is operated.
前記傾斜ガイドを、前記把持手段に隣接し、前記曲げ手段の曲げ位置と前記把持手段を挟んで対向する位置に配置されることを特徴とする巻線装置。
In the winding device according to claim 3,
The winding apparatus, wherein the inclined guide is disposed adjacent to the gripping means and opposed to a bending position of the bending means with the gripping means interposed therebetween.
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