JP2013251996A - Method for manufacturing coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用回転電機などに使用されるコイルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a coil used in a rotating electrical machine for automobiles and the like.
自動車用回転電機などに使用されるコイルに関する従来技術として、特許文献1には、レーンチェンジ部に相当するクランク形状部を備えるコイルが配置されたステータを有する回転電機の技術が開示されている。この特許文献1の技術では、平角導体を六角のボビンに巻いて巻線を成形し、その後、成形型を用いて前記の巻線を加工することにより、クランク形状部を備えるコイルを成形している。そして、このクランク形状部を備えるコイルをステータコアに配置して、ステータを製造している。
As a prior art related to a coil used in a rotating electrical machine for automobiles or the like,
また、特許文献2には、2つの同相のコイルが互いに渡り線で接続されており、当該2つの同相のコイルがなす周回の一部が互い重なるようにして、ステータコアの隣接したスロットに配置される技術が開示されている。
Further, in
ここで、特許文献1や特許文献2の技術では、いずれもコイルに備わるレーンチェンジ部は、コイルのユニット単位でかわすように設計が為されている。そのため、例えば、コイルが3回巻きなら、一方のコイルのユニットは他方のコイルのユニットと干渉しないように、導体3本分の幅をレーンチェンジ部でかわすように設計が為されている。しかしながら、このレーンチェンジ部として使える幅は、ステータコアの径の大きさによって制約されてしまう。そのため、コイルの巻回数が多くなるとレーンチェンジ部が大きくなるので、レーンチェンジ部をステータコアの径方向に逃がすことが困難になり、レーンチェンジ部をステータコアの軸方向に逃がさなければならないおそれがある。そして、これにより、コイルエンドが大きくなってしまい、ステータおよびモータが大型化してしまう。
Here, in the techniques of
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ステータにおけるコイルエンドの小型化を可能とするコイルを製造することができるコイルの製造方法を提供すること、を課題とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a coil manufacturing method capable of manufacturing a coil capable of reducing the size of a coil end in a stator. To do.
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、導体を周状に巻きながら積層して成形され、ステータコアのスロットの内部に配置するスロット内配置部と、前記スロットの外部に配置するコイルエンド配置部と、を備えるコイルを製造するコイルの製造方法において、前記導体に前記導体の幅の大きさの段差を成形するクランク成形工程と、前記段差を成形した前記導体を周状に巻きながら隣り合う前記導体の間に前記導体の幅の大きさの隙間を備えるように積層して、前記スロット内配置部に相当する一対のスロット内予定部と、前記コイルエンド配置部に相当し前記導体の積層方向に前記段差が形成された一対のコイルエンド予定部とを備える巻線を成形する巻線工程と、前記コイルエンド予定部を前記巻線の外周方向に突出する凸形状に成形する凸成形工程と、前記一対のスロット内予定部の互いの間隔が前記導体の積層方向について徐々に大きくなるように成形する開き成形工程と、前記一対のコイルエンド予定部のうちの一方または両方の前記コイルエンド予定部に前記導体の積層方向に湾曲する円弧形状部分を成形する円弧成形工程と、を有することを特徴とする。 One aspect of the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, is formed by laminating a conductor while winding it around, and is disposed inside the slot of the stator core and disposed outside the slot. A coil forming method for manufacturing a coil comprising: a coil end arrangement portion; and a crank forming step of forming a step having a width of the conductor on the conductor, and winding the conductor formed with the step in a circumferential shape. However, the adjacent conductors are stacked so as to have a gap of the width of the conductor, and a pair of planned in-slot portions corresponding to the in-slot placement portion, and the coil end placement portion, A winding step of forming a winding including a pair of coil end planned portions in which the step is formed in the conductor stacking direction; and projecting the coil end planned portion in the outer circumferential direction of the winding Of the pair of coil end planned portions, a convex molding step of molding into a convex shape, an opening molding step of molding so that the distance between the pair of planned portions in the slot gradually increases in the stacking direction of the conductor, and An arc forming step of forming an arc-shaped portion that is curved in the direction in which the conductors are laminated on one or both of the coil end planned portions.
この態様によれば、隣り合う導体の間に当該導体の幅の隙間を備え、コイルエンド配置部にて導体の積層方向について導線の幅の大きさの段差からなるレーンチェンジ部を備えるコイルを製造することができる。そして、これにより、ステータにおけるコイルエンドの小型化を可能とする。すなわち、この態様により製造したコイルを使用してステータを製造するときには、隣り合う2本のコイルについて、一方のコイルにおける隣り合う導体の間の隙間に他方のコイルの導体を挿入することができる。これにより、隣り合う2本のコイルの平角導体を交互に配置することができる。さらに、一方のコイルのリード側コイルエンド配置部と反リード側コイルエンド配置部に備わるレーンチェンジ部分により、他方のコイルの1本の導体をかわすことができる。そのため、前記の従来技術のように複数の導体の幅をレーンチェンジ部でかわす必要がなく、レーンチェンジ部をステータコアの軸方向に逃がす必要がない。したがって、ステータのコイルエンドの軸方向の高さを短縮できる。以上のように、この態様によれば、ステータにおけるコイルエンドの小型化を可能とするコイルを製造することができる。 According to this aspect, a coil is provided that includes a gap having a width of the conductor between adjacent conductors, and a lane change portion that includes a step having a width of the conductor in the stacking direction of the conductor at the coil end arrangement portion. can do. Thus, the coil end of the stator can be reduced in size. That is, when a stator is manufactured using the coil manufactured according to this aspect, the conductor of the other coil can be inserted into the gap between the adjacent conductors of one coil for two adjacent coils. Thereby, the rectangular conductors of two adjacent coils can be alternately arranged. Furthermore, one conductor of the other coil can be replaced by the lane change portion provided in the lead side coil end arrangement portion and the non-lead side coil end arrangement portion of one coil. Therefore, it is not necessary to dodge the width of the plurality of conductors at the lane change portion as in the prior art, and it is not necessary to escape the lane change portion in the axial direction of the stator core. Therefore, the axial height of the coil end of the stator can be shortened. As described above, according to this aspect, it is possible to manufacture a coil that enables the coil end of the stator to be miniaturized.
また、巻線工程の前にクランク成形工程を行うので、導体に対しクランク成形を行い易く、クランク成形を行うときに必要な成形荷重を小さくすることができる。そのため、クランク成形を行うときに導体に大きな荷重が作用しないので、導体の絶縁被覆材を保護しつつクランク成形を行うことができる。したがって、確実にコイルの絶縁性を確保することができる。 Further, since the crank forming process is performed before the winding process, it is easy to perform the crank forming on the conductor, and the forming load required when performing the crank forming can be reduced. Therefore, since a large load does not act on the conductor when performing crank forming, the crank forming can be performed while protecting the insulating coating material of the conductor. Therefore, it is possible to reliably ensure the insulation of the coil.
なお、各工程は適宜、順序を変更できるものとする。そのため、例えば、円弧成形工程におけるコイルエンド予定部には、既に凸形状に成形したコイルエンド予定部や凸形状に成形する前のコイルエンド予定部なども含まれる。 Note that the order of each step can be changed as appropriate. Therefore, for example, the planned coil end portion in the arc forming step includes a planned coil end portion that has already been formed into a convex shape, a planned coil end portion that has not yet been formed into a convex shape, and the like.
上記の態様においては、前記一対のコイルエンド予定部について、一方の前記コイルエンド予定部における前記導体の積層方向と他方の前記コイルエンド予定部における前記導体の積層方向とが互いに直交するように前記巻線工程で成形された前記巻線に対し曲げ成形を行う90°曲げ成形工程を有すること、が好ましい。 In the above aspect, for the pair of coil end planned portions, the conductor stacking direction in one of the coil end planned portions and the conductor stacking direction of the other coil end planned portion are orthogonal to each other. It is preferable to have a 90 ° bending process for bending the winding formed in the winding process.
この態様によれば、コイルをステータコアに配置するときに、ステータコアの軸方向からコイルを配置できる。そのため、複数のコイルからなるコイル籠を作成し、その後、このコイル籠をステータコアの軸方向からステータコアに配置できる。したがって、ステータの製造工程の簡素化を図ることができる。 According to this aspect, when arranging the coil on the stator core, the coil can be arranged from the axial direction of the stator core. Therefore, a coil cage composed of a plurality of coils can be created, and then this coil cage can be arranged on the stator core from the axial direction of the stator core. Therefore, the manufacturing process of the stator can be simplified.
上記の態様においては、前記90°曲げ成形工程は、前記開き成形工程よりも前に行うこと、が好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the 90 ° bend forming step is performed before the open forming step.
この態様によれば、開き成形工程を90°曲げ成形工程よりも前に行うことにより生じるコイルエンド予定部の変形を防止できる。そのため、コイルエンド予定部を所望の形状に成形することができる。 According to this aspect, it is possible to prevent deformation of the planned coil end portion caused by performing the opening forming process before the 90 ° bending forming process. Therefore, the coil end planned portion can be formed into a desired shape.
上記の態様においては、前記開き成形工程と前記円弧成形工程とを同時に行うこと、が好ましい。 In said aspect, it is preferable to perform the said open forming process and the said circular arc formation process simultaneously.
この態様によれば、工程を集約することにより、コイルの製造時間を短縮できる。 According to this aspect, the manufacturing time of a coil can be shortened by integrating a process.
本発明に係るコイルの製造方法によれば、ステータにおけるコイルエンドの小型化を可能とするコイルを製造することができる。 According to the method for manufacturing a coil according to the present invention, it is possible to manufacture a coil that enables the coil end of the stator to be miniaturized.
以下、本発明を具体化した実施例について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
〔コイルの構造〕
まず、本実施例のコイル1の構造について説明する。ここで、図1はコイル1の外観斜視図であり、図2はコイル1の正面図であり、図3はコイル1の上面図である。なお、図1において色付け部分は、後述する開き円弧成形工程にて平角導体10が変形する部分を示したものである。コイル1は、平角導体10からなるものである。ここで、平角導体10は、導電性の高い銅やアルミニウム等の金属を矩形断面のワイヤとして形成したものであり、その周囲はエナメル等の絶縁被覆材で覆われている。そして、この平角導体10に対してエッジワイズ曲げ加工やフラットワイズ曲げ加工を行って、コイル1を製造する。ここで、「エッジワイズ曲げ加工」とは、平角導体10の矩形断面における短辺側の一方の面を内径面とし他方の面を外径面として、当該平角導体10を短辺側方向に曲げて成形することである。また、「フラットワイズ曲げ加工」とは、平角導体10の矩形断面における長辺側の一方の面を内径面とし他方の面を外径面として、当該平角導体10を長辺側方向に曲げて成形することである。
[Coil structure]
First, the structure of the
図1〜図3に示すように、コイル1は、平角導体10を周状に巻きながら積層して成形されるものである。このコイル1は、隣り合う平角導体10の間に平角導体10の積層方向の隙間δを備える。この隙間δは、平角導体10が挿入できる大きさとしており、詳しくは、平角導体10の短辺幅分の大きさとしている。そして、コイル1は、端部12、端部14、スロット内配置部16、リード側コイルエンド配置部18、反リード側コイルエンド配置部20、折り曲げ部22などを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ここで、スロット内配置部16は、コイル1をステータコア104(図43参照)に配置するときにスロット108(図43参照)の内部に配置される部分である。このスロット内配置部16は、図1や図2に示すように、図面の上下方向について直線形状に成形されている。
Here, the in-
また、リード側コイルエンド配置部18は、コイル1をステータコア104(図43参照)に配置するときにスロット108(図43参照)の外部に配置される部分である。このリード側コイルエンド配置部18は、図1〜図3に示すように、レーンチェンジ部24と、第1縁部26と、第2縁部28などを備えている。第1縁部26と第2縁部28は、各々、図3に示すように、平角導体10の積層方向(図3の上方向)に湾曲する円弧形状部分である。
The lead-side coil
そして、図3に示すように、レーンチェンジ部24は、リード側コイルエンド配置部18の略中央部(中央部またはその近傍)にて、平角導体10の積層方向(図3の上下方向)について平角導体10の短辺幅分の大きさの段差からなるものである。なお、リード
側コイルエンド配置部18における平角導体10の積層方向(図3の上下方向)は、コイル1をステータコア104(図43参照)に配置するときのステータコア104の径方向となる。
As shown in FIG. 3, the
また、第1縁部26と第2縁部28は、図1と図2に示すように、各々、R形状部30
を備える。このR形状部30は、第1縁部26とスロット内配置部16との接続側端部にてコイル1の周方向について円弧形状に形成され、第2縁部28とスロット内配置部16との接続側端部にてコイル1の周方向について円弧形状に形成される。なお、リード側コイルエンド配置部18は、ステータコア104の軸方向の端面118(図43参照)に対し、電源供給用のリード線(不図示)が接続される側に配置される。
Further, the
Is provided. The R-shaped
また、反リード側コイルエンド配置部20は、コイル1をステータコア104(図43参照)に配置するときにスロット108(図43参照)の外部に配置される部分である。この反リード側コイルエンド配置部20は、図1〜図3に示すように、レーンチェンジ部32と、第1縁部34と、第2縁部36などを備える。
Further, the anti-lead-side coil
そして、図2に示すように、レーンチェンジ部32は、反リード側コイルエンド配置部20の略中央部(中央部またはその近傍)にて、平角導体10の積層方向(図2の上下方向)について平角導体10の短辺幅分の大きさの段差からなるものである。なお、反リード側コイルエンド配置部20における平角導体10の積層方向(図2の上下方向)は、コイル1をステータコア104(図43参照)に配置するときのステータコア104の軸方向となる。
As shown in FIG. 2, the
また、折り曲げ部22は、コイル1を用いて環状のコイル籠106(図43参照)を形成したときの当該コイル籠106の内側に向かって、反リード側コイルエンド配置部20をスロット内配置部16から突出させるために成形された部分である。そして、この折り曲げ部22を有することにより、リード側コイルエンド配置部18における平角導体10の積層方向と反リード側コイルエンド配置部20における平角導体10の積層方向とが直交する。
In addition, the
このように、コイル1は、隣り合う平角導体10の間に隙間δを備える。そして、このコイル1は、リード側コイルエンド配置部18に平角導体10の短辺幅分の大きさの段差からなるレーンチェンジ部24を備え、反リード側コイルエンド配置部20に平角導体10の短辺幅分の大きさの段差からなるレーンチェンジ部32を備えている。これにより、詳しくは後述するように、ステータ102のコイルエンドの小型化を可能とする。
Thus, the
〔コイルの製造方法〕
次に、以上のような構造のコイル1の製造方法について説明する。コイル1の製造方法では、クランク成形工程、巻線工程、凸成形工程、90°曲げ成形工程、開き円弧成形工程の順に行う。
[Coil manufacturing method]
Next, a method for manufacturing the
(クランク成形工程)
まず、クランク成形工程について説明する。ここで、図4と図5はクランク成形工程による成形前における成形型と平角導体10を示す図であり、図6と図7はクランク成形工程による成形後における成形型と平角導体10を示す図である。そして、図8はクランク成形工程による成形後の平角導体10を示している。
(Crank forming process)
First, the crank forming process will be described. 4 and 5 are diagrams showing the molding die and the
このクランク成形工程では、図4と図5に示すように、一対の第1クランク成形型37Aと一対の第2クランク成形型37Bとを使用する。そして、一対の第1クランク成形型37Aと一対の第2クランク成形型37Bとにより、平角導体10を挟んでおく。
In this crank forming step, as shown in FIGS. 4 and 5, a pair of first crank forming dies 37A and a pair of second crank forming dies 37B are used. Then, the
そして、このクランク成形工程では、図4と図5に示す状態から、図6と図7に示すように、一対の第1クランク成形型37Aと一対の第2クランク成形型37Bとを互いに反対方向にずらす。 In this crank forming step, as shown in FIGS. 6 and 7, the pair of first crank forming dies 37A and the pair of second crank forming dies 37B are moved in opposite directions from the state shown in FIGS. Shift to
これにより、平角導体10を図8に示すような形状に成形する。このように成形された平角導体10は、図8に示すように、平角導体10の短辺幅の大きさの段差からなるレーンチェンジ部24,32が各々複数、かつ交互に成形される。このように、クランク成形工程において、最終形状のコイル1に備わるレーンチェンジ部24とレーンチェンジ部32とが成形される。
Thereby, the
このように、後述する巻線工程の前にクランク成形工程を行うので、平角導体10に対しクランク成形を行い易く、クランク成形を行うときに必要な成形荷重を小さくすることができる。そのため、クランク成形を行うときに平角導体10に大きな荷重が作用しないので、平角導体10の絶縁被覆材を保護しつつクランク成形を行うことができる。したがって、確実にコイル1の絶縁性を確保することができる。
As described above, since the crank forming process is performed before the winding process described later, it is easy to perform the crank forming on the
(巻線工程)
次に、巻線工程について説明する。ここで、図9〜図11は巻線工程による成形前を示しており、図9は成形型の外観斜視図であり、図10は成形型の側面図であり、図11は成形型の上面図である。また、図12〜図14は巻線工程による成形後を示しており、図12は成形型と巻線の外観斜視図であり、図13は成形型と巻線の側面図であり、図14は成形型と巻線の上面図である。そして、図15と図16は巻線工程による成形後を示しており、図15は巻線の外観斜視図であり、図16は巻線の上面図である。
(Winding process)
Next, the winding process will be described. Here, FIGS. 9 to 11 show a state before molding by the winding process, FIG. 9 is an external perspective view of the mold, FIG. 10 is a side view of the mold, and FIG. 11 is an upper surface of the mold. FIG. 12 to 14 show a state after forming by the winding process, FIG. 12 is an external perspective view of the forming die and the winding, and FIG. 13 is a side view of the forming die and the winding. FIG. 3 is a top view of a mold and a winding. 15 and 16 show a state after forming by the winding process, FIG. 15 is an external perspective view of the winding, and FIG. 16 is a top view of the winding.
この巻線工程では、図9〜図11に示すように、第1巻線成形型38と第2巻線成形型40を使用する。第1巻線成形型38は、円弧形状の溝部42を備えている。ここでは一例として、第1巻線成形型38は4つの溝部42を備えている。そして、4つの溝部42は、図10に示すように階段状に並んで配置されている。また、第2巻線成形型40は、円弧形状の溝部44を備えている。ここでは一例として、第2巻線成形型40は5つの溝部44を備えている。そして、5つの溝部44は、縦方向に並んで配置されている。また、溝部42には段差部43が設けられ、溝部44には段差部45が設けられている。なお、段差部43と段差部45は、平角導体10の短辺幅の大きさの段差からなるものである。
In this winding process, as shown in FIGS. 9 to 11, a first winding
そして、この巻線工程では、図12〜図14に示すように、第1巻線成形型38の溝部42と第2巻線成形型40の溝部44に対し、前記のクランク成形工程でレーンチェンジ部24とレーンチェンジ部32が成形された平角導体10をエッジワイズ曲げ加工を行いながら巻き付ける。そして、平角導体10を周状に巻きながら積層する。このとき、レーンチェンジ部24を溝部42の段差部43に巻き付け、レーンチェンジ部32を溝部44の段差部45に巻き付ける。
In this winding process, as shown in FIGS. 12 to 14, the lane change is performed in the crank forming process with respect to the
これにより、図15と図16に示すような形状の巻線46を成形する。このように成形された巻線46は、図15と図16に示すように、端部12と端部14を除いて、角丸長方形状(オーバル形状)に成形されている。そして、巻線46は、角丸長方形状に成形された部分において、直線形状のスロット内予定部48と、円弧形状のリード側コイルエンド予定部50と、円弧形状の反リード側コイルエンド予定部52とを備える。また、巻線46は、隣り合う平角導体10の間に隙間δを備える。この隙間δは、平角導体10が挿入できる大きさとし、詳しくは、平角導体10の短辺幅分の大きさとする。このように、巻線工程において、最終形状のコイル1に備わる隙間δが成形される。
Thereby, the winding 46 having a shape as shown in FIGS. 15 and 16 is formed. As shown in FIGS. 15 and 16, the winding 46 formed in this way is formed into a rounded rectangular shape (oval shape) except for the
また、リード側コイルエンド予定部50には、その略中央部(中央部またはその近傍)に、平角導体10の積層方向(図16の上下方向)に段差が形成されるようにして、レーンチェンジ部24が成形されている。そして、リード側コイルエンド予定部50は、レーンチェンジ部24を挟んで両側に第1縁部26と第2縁部28を備えるように成形されている。また、反リード側コイルエンド予定部52には、その略中央部(中央部またはその近傍)に、平角導体10の積層方向(図16の上下方向)に段差が形成されるようにして、レーンチェンジ部32が成形されている。そして、反リード側コイルエンド予定部52は、レーンチェンジ部32を挟んで両側に第1縁部34と第2縁部36を備えるように成形されている。
Further, in the lead-side coil end planned
これにより、巻線46は、リード側コイルエンド予定部50と反リード側コイルエンド予定部52の各々の部位で隙間δの高さ分のレーンチェンジが行われており、一対のスロット内予定部48は互いに平行かつ高さが互い違いに成形される。
As a result, the winding 46 has a lane change corresponding to the height of the gap δ at each of the lead-side coil end planned
そして、スロット内予定部48は、リード側コイルエンド予定部50と反リード側コイルエンド予定部52の配置方向(図15の上下方向)について、直線形状に形成されており、かつ、前記のスロット内配置部16として必要な長さが確保されている。ここで、スロット内配置部16として必要な長さとは、ステータコア104の軸方向(図43の上下方向)についてのスロット108(図43参照)の長さである。よって、スロット内予定部48は既に成形は完了しており、巻線工程の後の成形工程ではリード側コイルエンド予定部50と反リード側コイルエンド予定部52の成形をしさえすれば良い。よって、巻線工程の後のリード側コイルエンド予定部50と反リード側コイルエンド予定部52の成形時において、成形が完了したスロット内予定部48を基準として成形することができるので、精度良く成形することができる。
The in-
スロット内予定部48は、前記のコイル1のスロット内配置部16(図1参照)に相当する部分である。そして、スロット内予定部48は、巻線46の周上にて、互いに対向するように1対備わる。図15や図16で示す例では、一例として、スロット内予定部48は合計5対備わる。
The in-
また、リード側コイルエンド予定部50は、前記のコイル1のリード側コイルエンド配置部18(図1参照)に相当する部分である。そして、リード側コイルエンド予定部50は、巻線46における周上にて、反リード側コイルエンド予定部52とともに互いに対向するように対をなす一対のコイルエンド予定部を構成する。図15や図16で示す例では、一例として、リード側コイルエンド予定部50は合計4つ備わる。そして、スロット内予定部48の頂点部54は、平角導体10の積層方向(図15の奥行き方向、図16の上方向)について、巻線46の外周方向(図15の上下方向)の位置が徐々に高くなっている。これにより、後述する90°曲げ成形工程による成形後において、頂点部54は、平角導体10の積層方向について、巻線46の外周方向の位置が同じ位置に揃う。
The lead-side coil end planned
ここで、リード側コイルエンド予定部50は、スロット内予定部48との接続側端部にてR形状予定部58を備える。このR形状予定部58は、コイル1のR形状部30(図1、図2参照)に相当する部分であり、巻線46の周方向について円弧形状に形成される部分である。そして、R形状予定部58は、その曲率がコイル1のR形状部30の曲率と等しくなるように成形されている。そして、本実施例では、この後の各工程を通じてR形状予定部58の曲率に変更を加えることなく、コイル1を製造する。
Here, the lead-side coil end planned
また、反リード側コイルエンド予定部52は、前記のコイル1の反リード側コイルエンド配置部20(図1参照)に相当する部分である。そして、反リード側コイルエンド予定部52は、巻線46における周上にて、リード側コイルエンド予定部50とともに互いに対向するように対をなす一対のコイルエンド予定部を構成する。図15や図16で示す例では、一例として、反リード側コイルエンド予定部52は合計5つ備わる。そして、反リード側コイルエンド予定部52の頂点部56は、平角導体10の積層方向(図15の奥行き方向、図16の上下方向)について、巻線46の外周方向(図15の上下方向)の位置が同じ位置に揃っている。このように、巻線工程から後述する各工程を通して、反リード側コイルエンド予定部52の頂点部56の位置を同じ位置に揃えるように管理することにより、最終形状のコイル1における反リード側コイルエンド配置部20の寸法精度が向上する。これにより、後述するコイル籠106の組み立て性が向上する。
Further, the anti-lead side coil end planned
(凸成形工程)
次に、凸成形工程について説明する。ここで、図17〜図19は凸成形工程による成形前を示しており、図17は成形型と巻線の外観斜視図であり、図18は成形型と巻線の側面図であり、図19は成形型と巻線の上面図である。また、図20〜図22は凸成形工程による成形後を示しており、図20は成形型と巻線の外観斜視図であり、図21は成形型と巻線の側面図であり、図22は成形型と巻線の上面図である。そして、図23と図24は凸成形工程による成形後を示しており、図23は巻線の外観斜視図であり、図24は巻線の上面図である。なお、図23において色付け部分は、凸成形工程にて平角導体10が変形する部分を示したものである。
(Convex molding process)
Next, the convex molding process will be described. Here, FIGS. 17 to 19 show a state before forming by the convex forming process, FIG. 17 is an external perspective view of the forming die and the winding, and FIG. 18 is a side view of the forming die and the winding. 19 is a top view of the mold and the winding. 20 to 22 show a state after forming by the convex forming step, FIG. 20 is an external perspective view of the forming die and the winding, and FIG. 21 is a side view of the forming die and the winding. FIG. 3 is a top view of a mold and a winding. FIG. 23 and FIG. 24 show the state after forming by the convex forming step, FIG. 23 is an external perspective view of the winding, and FIG. 24 is a top view of the winding. In FIG. 23, the colored portion indicates a portion where the
この凸成形工程では、図17〜図19に示すように、第1凸成形型60と第2凸成形型62と第3凸成形型64と第4凸成形型66とを使用する。第1凸成形型60は、後述する第2凸成形型62の凸部70と嵌合可能な凹部68を備える。ここでは一例として、第1凸成形型60は4つの凹部68を備える。そして、4つの凹部68は、その底部(不図示)が階段状に並ぶように備わる。また、第2凸成形型62は、第1凸成形型60の凹部68と嵌合可能な凸部70を備える。ここでは一例として、第2凸成形型62は4つの凸部70を備える。そして、4つの凸部70は、階段状に並ぶ前記の凹部68の底部(不図示)に対応するようにして、その頂点部74が階段状に並ぶように備わる。また、第3凸成形型64は、後述する第4凸成形型66の凹部78と嵌合可能な凸部76を備える。さらに、第4凸成形型66は、第3凸成形型64の凸部76と嵌合可能な凹部78を備える。なお、第1凸成形型60の凹部68には段差部69が設けられ、第2凸成形型62の凸部70には段差部71が設けられている。そして、凸成形を行うときには、巻線46のリード側コイルエンド予定部50のレーンチェンジ部24を段差部71の位置に配置する。
In this convex molding process, as shown in FIGS. 17 to 19, a first
そして、この凸成形工程では、図17〜図19に示す状態から、図20〜図22に示すように、第1凸成形型60と第2凸成形型62との間に前記のリード側コイルエンド予定部50を挟んで、第1凸成形型60と第2凸成形型62とを嵌合させる。なお、このとき、詳細には、リード側コイルエンド予定部50のレーンチェンジ部24は、第1凸成形型60の凹部68の段差部69と第2凸成形型62の凸部70の段差部71との間に挟まれる。また、第3凸成形型64と第4凸成形型66との間に前記の反リード側コイルエンド予定部52を挟んで、第3凸成形型64と第4凸成形型66とを嵌合させる。
In this convex molding step, the lead side coil is interposed between the first
これにより、巻線46を図23と図24に示すような形状に成形する。このように成形された巻線46は、図23と図24に示すように、リード側コイルエンド予定部50と反リード側コイルエンド予定部52が各々、巻線46の外周方向(図23の上下方向)に突出する凸形状に成形される。なお、図24に示すように、隣り合う平角導体10の間に備わる隙間δを維持している。
As a result, the winding 46 is formed into a shape as shown in FIGS. As shown in FIGS. 23 and 24, the winding 46 formed in this way has a lead-side coil end planned
リード側コイルエンド予定部50は、その略中央部(中央部またはその近傍)に凸形状のレーンチェンジ部24を備え、このレーンチェンジ部24を挟んで両側に第1縁部26と第2縁部28を備えるように成形される。なお、リード側コイルエンド予定部50の頂点部54は、平角導体10の積層方向(図23の奥行き方向、図24の上方向)について、巻線46の外周方向(図23の上下方向)の位置が徐々に高くなっている。
The lead-side coil end planned
また、反リード側コイルエンド予定部52は、その略中央部(中央部またはその近傍)に凸形状のレーンチェンジ部32を備え、この凸形状のレーンチェンジ部32を挟んで両側に第1縁部34と第2縁部36を備えるように成形される。なお、反リード側コイルエンド予定部52の頂点部56は、平角導体10の積層方向(図23の奥行き方向、図24の上下方向)について、巻線46の外周方向(図23の上下方向)の位置が同じ位置に揃っている。
The anti-lead-side coil end planned
(90°曲げ成形工程)
次に、90°曲げ成形工程について説明する。ここで、図25〜図27は90°曲げ成形工程による成形前を示しており、図25は成形型と巻線の外観斜視図であり、図26は成形型と巻線の側面図であり、図27は成形型と巻線の上面図である。また、図28〜図30は90°曲げ成形工程による成形後を示しており、図28は成形型と巻線の外観斜視図であり、図29は成形型と巻線の側面図であり、図30は成形型と巻線の上面図である。そして、図31と図32は90°曲げ成形工程による成形後を示しており、図31は巻線の外観斜視図であり、図32は巻線の上面図である。なお、図31において色付け部分は、90°曲げ成形工程にて平角導体10が変形する部分を示したものである。
(90 ° bending process)
Next, the 90 ° bending process will be described. Here, FIGS. 25 to 27 show the state before forming by the 90 ° bending forming process, FIG. 25 is an external perspective view of the forming die and the winding, and FIG. 26 is a side view of the forming die and the winding. FIG. 27 is a top view of the mold and the winding. 28 to 30 show a state after forming by the 90 ° bending step, FIG. 28 is an external perspective view of the forming die and the winding, and FIG. 29 is a side view of the forming die and the winding, FIG. 30 is a top view of the mold and the winding. FIG. 31 and FIG. 32 show the state after forming by the 90 ° bending step, FIG. 31 is an external perspective view of the winding, and FIG. 32 is a top view of the winding. In FIG. 31, the colored portion indicates a portion where the
この90°曲げ成形工程では、図25〜図27に示すように、一対の曲げ型80を使用する。そして、曲げ型80は、巻線46のスロット内予定部48の一部と反リード側コイルエンド予定部52の上に配置されている。
In the 90 ° bending process, a pair of bending dies 80 are used as shown in FIGS. The bending die 80 is disposed on a part of the in-
そして、この90°曲げ成形工程では、図25〜図27に示す状態から、図28〜図30に示すように、反リード側コイルエンド予定部52を、スロット内予定部48に対して90°折り曲げるようにして、90°曲げ成形する。
In this 90 ° bending process, from the state shown in FIGS. 25 to 27, the counter lead-side coil end planned
これにより、巻線46を図31と図32に示すような形状に成形する。このように成形された巻線46は、図31と図32に示すように、リード側コイルエンド予定部50での平角導体10の積層方向と反リード側コイルエンド予定部52での平角導体10の積層方向とが直交するように成形される。そして、リード側コイルエンド予定部50の頂点部54は、平角導体10の積層方向(図31の奥行方向、図32の上下方向)について、巻線46の外周方向(図31の上下方向)の位置が同じ位置に揃う。
Thereby, the winding 46 is formed into a shape as shown in FIGS. As shown in FIGS. 31 and 32, the winding 46 formed in this way includes the
このように、90°曲げ成形工程を行うことにより、最終形状のコイル1において、スロット内配置部16やリード側コイルエンド配置部18での平角導体10の積層方向と反リード側コイルエンド配置部20での平角導体10の積層方向とが直交するように成形される。
In this way, by performing the 90 ° bending process, in the
ここで、反リード側コイルエンド予定部52の頂点部56は、平角導体10の積層方向(図15の奥行き方向、図16の上下方向)について、巻線46の外周方向(図15の上下方向)の位置が同じ位置に揃っている。このように、巻線工程からその後の各工程を通して、反リード側コイルエンド予定部52の頂点部56の位置を同じ位置に揃えるように管理することにより、最終形状のコイル1における反リード側コイルエンド配置部20の寸法精度が向上する。よって、反リード側コイルエンド配置部20がステータコア104の内径側に精度良く寄り集まることが出来るので、コイルエンド部の小型化を可能とすることが出来る。
Here, the
(開き円弧成形工程)
次に、開き円弧成形工程について説明する。開き円弧成形工程は、開き成形工程と円弧成形工程とを同時に行う工程である。
(Opening arc forming process)
Next, the opening arc forming process will be described. The open arc forming process is a process of simultaneously performing the open forming process and the arc forming process.
ここで、図33〜図35は開き円弧成形工程による成形前を示しており、図33は成形型と巻線の外観斜視図であり、図34は成形型と巻線の側面図であり、図35は成形型と巻線の上面図である。また、図36〜図38は開き成形工程と円弧成形工程による成形後を示しており、図36は成形型と巻線の外観斜視図であり、図37は成形型と巻線の側面図であり、図38は成形型と巻線の上面図である。 Here, FIGS. 33 to 35 show a state before forming by the open arc forming process, FIG. 33 is an external perspective view of the forming die and the winding, and FIG. 34 is a side view of the forming die and the winding, FIG. 35 is a top view of the mold and the winding. 36 to 38 show a state after forming by the open forming step and the arc forming step, FIG. 36 is an external perspective view of the forming die and the winding, and FIG. 37 is a side view of the forming die and the winding. FIG. 38 is a top view of the mold and the winding.
この開き円弧成形工程では、図33〜図35に示すように、第1開き円弧成形型82と、第2開き円弧成形型84と、一対の第3開き円弧成形型86と、第4開き円弧成形型88と、第5開き円弧成形型90とを使用する。第1開き円弧成形型82は、後述する第2開き円弧成形型84の凸部94と嵌合可能な凹部92を備えている。ここでは一例として、第1開き円弧成形型82は4つの凹部92を備えている。また、第2開き円弧成形型84は、第1開き円弧成形型82の凹部92と嵌合可能な凸部94を備えている。ここでは一例として、第2開き円弧成形型84は4つの凸部94を備えている。また、第3開き円弧成形型86は、溝部96を備えている。ここでは一例として、第3開き円弧成形型86は、5つの溝部96を備えている。また、第4開き円弧成形型88は、後述する第5開き円弧成形型90の凹部100と嵌合可能な凸部98を備えている。さらに、第5開き円弧成形型90は、第4開き円弧成形型88の凸部98と嵌合可能な凹部100を備えている。
In this open arc forming step, as shown in FIGS. 33 to 35, a first open
そして、この開き円弧成形工程では、まず、図33〜図35に示すようにスロット内予定部48を第3開き円弧成形型86の溝部96に配置しておく。そして、図36〜図38に示すように、第1開き円弧成形型82と第2開き円弧成形型84の間にリード側コイルエンド予定部50を挟んで、第1開き円弧成形型82と第2開き円弧成形型84を嵌合させる。また、第4開き円弧成形型88と第5開き円弧成形型90の間に反リード側コイルエンド予定部52を挟んで、第4開き円弧成形型88と第5開き円弧成形型90嵌合させる。さらに、一対の第3開き円弧成形型86を各々反対方向に所定量回転させる。
In this open arc forming step, first, the in-
これにより、巻線46の周上における一対のスロット内予定部48のお互いの間隔が平角導体10の積層方向について徐々に広くなるように成形する開き成形を行う。すなわち、前記の図3に示すように、コイル1の周上における一対のスロット内配置部16の間隔L1〜L5が平角導体10の積層方向(図3の上方向)に沿って、間隔L1,L2,L3,L4,L5の順に徐々に広くなるように成形される。これにより、スロット内配置部16をステータコア104(図43参照)の径方向に放射状に形成されるスロット108
(図43参照)内に確実に配置できる。
Thus, opening forming is performed in which the distance between the pair of in-
(See FIG. 43).
また、同時に、リード側コイルエンド予定部50の第1縁部26と第2縁部28を、平角導体10の積層方向に湾曲する円弧形状に成形する円弧成形を行う。これにより、前記の図3に示すように、リード側コイルエンド配置部18の第1縁部26と第2縁部28が、平角導体10の積層方向(図3の上方向)に湾曲する円弧形状に成形される。そして、第1縁部26と第2縁部28を円弧形状に成形することにより、リード側コイルエンド配置部18をステータコア104(図43参照)の周方向に沿って配置することができる。
At the same time, arc forming is performed in which the
以上のようにして、前記の図1〜図3に示すコイル1を製造することができる。
As described above, the
〔ステータの製造方法〕
次に、以上のように製造されたコイル1を使用したステータ102の製造方法について説明する。ここで、図39はステータコア104に配置するために追加工した後のコイル1の正面図であり、図40はステータコア104に配置するために追加工した後のコイル1の上面図である。また、図41はコイル籠106において隣り合う2本のコイル1A,1Bを抜き出して示した正面図であり、図42はコイル籠106において隣り合う2本のコイル1A,1Bを抜き出して示した上面図である。そして、図43はコイル籠106の一部がステータコア104に挿入される様子を表した斜視図であり、図44はステータ102の斜視図である。
[Method for manufacturing stator]
Next, a method for manufacturing the
まず、コイル1をステータコア104に配置するために、コイル1に対し追加工を行い、コイル1を図39と図40に示すような形状に成形する。具体的には、コイル1の一方の端部12に渡し部110とリード部112を備え、コイル1の他方の端部14に渡し部114と接合部116を備えるように成形する。次に、このように成形したコイル1を複数重ねてコイル籠106を形成する。次に、図43に示すように、ステータコア104の軸方向からコイル籠106をスロット108に配置するようにしてステータコア104に配置する。以上により、図44に示すようなステータ102を製造する。
First, in order to arrange the
ここで、コイル籠106において隣り合う2本のコイル1A,1Bを抜き出して示した図を図41と図42に示す。図41と図42に示すように、2本のコイル1A,1Bは、お互いの隙間δに入るように噛み合って組み合わされている。そして、リード側のレーンチェンジ部24A,24Bが隣り合うように配置され、また、反リード側のレーンチェンジ部32A,32Bが隣り合うように配置されている。このように、レーンチェンジ部24A,24Bとレーンチェンジ部32A,32Bは、各々、一本の平角導体10をかわすようにして配置されている。
Here, FIGS. 41 and 42 are views showing two
〔本実施例の効果〕
以上のような本実施例によれば、隣り合う平角導体10の間に隙間δを備え、リード側コイルエンド配置部18と反リード側コイルエンド配置部20に、各々、平角導体10の短辺幅の大きさの段差からなるレーンチェンジ部24,32を備えるコイル1を製造することができる。そして、これにより、ステータ102におけるコイルエンドの小型化を可能とする。すなわち、本実施例により製造したコイル1を使用してステータ102を製造するときには、隣り合う2本のコイル1A,1Bについて、一方のコイル1Aにおける隣り合う平角導体10の間の隙間δに他方のコイル1Bの平角導体10を挿入することができる。これにより、コイル1Aの平角導体10とコイル1Bの平角導体10とを交互に配置することができる。さらに、一方のコイル1Aのリード側コイルエンド配置部18と反リード側コイルエンド配置部20に備わるレーンチェンジ部24,32により、他方のコイル1Bの1本の平角導体10の幅をかわすことができる。そのため、前記の従来技術のように複数の導体の幅をレーンチェンジ部でかわす必要がなく、複数の導体の幅分のレーンチェンジ部をステータコア104の軸方向に逃がす必要はない。したがって、ステータ102のコイルエンドの軸方向の高さを短縮できる。以上のように、本実施例によれば、ステータ102におけるコイルエンドの小型化を可能とするコイル1を製造することができる。また、同形状のコイル1を複数使用してステータ102を製造することができるので、ステータ102の組み立て性がよい。
[Effect of this embodiment]
According to the present embodiment as described above, the gap δ is provided between the adjacent
また、巻線工程の前にクランク成形工程を行うので、平角導体10に対しクランク成形を行い易く、クランク成形を行うときに必要な成形荷重を小さくすることができる。そのため、クランク成形を行うときに平角導体10に大きな荷重が作用しないので、平角導体10の絶縁被覆材を保護しつつクランク成形を行うことができる。したがって、確実にコイル1の絶縁性を確保することができる。
Further, since the crank forming process is performed before the winding process, it is easy to perform the crank forming on the
また、リード側コイルエンド予定部50と反リード側コイルエンド予定部52での平角導体10の積層方向が互いに直交するように巻線46に対し曲げ成形を行う90°曲げ成形工程を有する。これにより、コイル1をステータコア104に配置するときに、ステータコア104の軸方向からコイル1を配置できる。そのため、図43に示すように、複数のコイル1からなるコイル籠106を作成し、その後、このコイル籠106をステータコア104の軸方向からステータコア104に配置できる。したがって、ステータ102の製造工程の簡素化を図ることができる。
In addition, there is a 90 ° bending process in which the winding 46 is bent so that the lamination direction of the
また、90°曲げ成形工程は開き成形工程よりも前に行うことにより、開き成形工程を90°曲げ成形工程よりも前に行うことにより生じる反リード側コイルエンド予定部52の変形を防止できる。そのため、反リード側コイルエンド予定部52を所望の形状に成形することができる。
Further, by performing the 90 ° bending process before the opening forming process, it is possible to prevent deformation of the anti-lead side coil end planned
また、開き成形工程と円弧成形工程とを同時に行えば、工程を集約することにより、コイル1の製造時間を短縮できる。
Moreover, if the opening forming process and the arc forming process are performed simultaneously, the manufacturing time of the
〔変形例〕
なお、上記の各工程は順序を変更してもよい。例えば、変形例として、クランク成形工程、巻線工程、凸成形工程、円弧成形工程、90°曲げ成形工程、開き成形工程の順に行う例や、クランク成形工程、巻線工程、90°曲げ成形工程、凸成形工程、開き成形工程、円弧成形工程の順に行う例や、クランク成形工程、巻線工程、90°曲げ成形工程、凸成形工程、円弧成形工程、開き成形工程の順に行う例や、クランク成形工程、巻線工程、90°曲げ成形工程、開き成形工程、円弧成形工程、凸成形工程の順に行う例や、クランク成形工程、巻線工程、90°曲げ成形工程、円弧成形工程、開き成形工程、凸成形工程の順に行う例なども考えられる。
[Modification]
Note that the order of the above steps may be changed. For example, as a modification, an example in which a crank forming process, a winding process, a convex forming process, an arc forming process, a 90 ° bending forming process, and an open forming process are performed in this order, a crank forming process, a winding process, a 90 ° bending forming process , Example of performing in order of convex molding process, opening molding process, arc forming process, crank molding process, winding process, 90 ° bending molding process, convex molding process, arc molding process, example of performing in order of opening molding process, crank An example of performing a molding process, a winding process, a 90 ° bending molding process, an opening molding process, an arc molding process, and a convex molding process in this order, a crank molding process, a winding process, a 90 ° bending molding process, an arc molding process, and an open molding process. An example in which the process and the convex molding process are performed in this order is also conceivable.
また、その他の変形例として、凸成形工程と円弧成形工程を同時に行うことも考えられる。 As another modification, it is also conceivable to perform the convex forming step and the arc forming step at the same time.
さらに、その他の変形例として、90°曲げ成形工程を行わない例も考えられる。このように90°曲げ成形工程を行わない例により製造されたコイル2は、図45〜図47に示すように、前記のコイル1に対して、折り曲げ部22を有さず、反リード側コイルエンド配置部20の第1縁部34と第2縁部36も各々円弧形状に成形されている点が異なる。なお、図45はコイル2の外観斜視図であり、図46はコイル2の正面図であり、図47はコイル2の上面図である。
Furthermore, as another modification, an example in which the 90 ° bending process is not performed is also conceivable. Thus, the
なお、上記した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く、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。 It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention.
1 コイル
2 コイル
10 平角導体
16 スロット内配置部
18 リード側コイルエンド配置部
20 反リード側コイルエンド配置部
22 折り曲げ部
24 レーンチェンジ部
26 第1縁部
28 第2縁部
30 R形状部
32 レーンチェンジ部
34 第1縁部
36 第2縁部
46 巻線
48 スロット内予定部
50 リード側コイルエンド予定部
52 反リード側コイルエンド予定部
54 (リード側コイルエンド予定部の)頂点部
56 (反リード側コイルエンド予定部の)頂点部
58 R形状予定部
102 ステータ
104 ステータコア
106 コイル籠
108 スロット
110 渡し部
112 リード部
114 渡し部
116 接合部
118 端面
δ 隙間
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記導体に前記導体の幅の大きさの段差を成形するクランク成形工程と、
前記段差を成形した前記導体を周状に巻きながら隣り合う前記導体の間に前記導体の幅の大きさの隙間を備えるように積層して、前記スロット内配置部に相当する一対のスロット内予定部と、前記コイルエンド配置部に相当し前記導体の積層方向に前記段差が形成された一対のコイルエンド予定部とを備える巻線を成形する巻線工程と、
前記コイルエンド予定部を前記巻線の外周方向に突出する凸形状に成形する凸成形工程と、
前記一対のスロット内予定部の互いの間隔が前記導体の積層方向について徐々に大きくなるように成形する開き成形工程と、
前記一対のコイルエンド予定部のうちの一方または両方の前記コイルエンド予定部に前記導体の積層方向に湾曲する円弧形状部分を成形する円弧成形工程と、
を有することを特徴とするコイルの製造方法。 A coil manufacturing method for manufacturing a coil, comprising: an in-slot disposition portion disposed inside a slot of a stator core; and a coil end disposition portion disposed outside the slot; In
A crank forming step for forming a step of a width of the conductor on the conductor;
The conductor in which the step is formed is laminated so as to have a gap having a width of the conductor between adjacent conductors while being wound in a circumferential shape, and is planned to be in a pair of slots corresponding to the in-slot arrangement portion. A winding step of forming a winding including a portion and a pair of coil end planned portions corresponding to the coil end arrangement portion and formed with the step in the conductor stacking direction;
A convex molding step of molding the planned coil end portion into a convex shape protruding in the outer circumferential direction of the winding;
An opening forming step of forming the gap between the predetermined portions in the pair of slots so as to gradually increase in the stacking direction of the conductor;
An arc forming step of forming an arc-shaped portion that curves in one or both of the coil end planned portions of the pair of coil end planned portions in the stacking direction of the conductor;
A method for manufacturing a coil, comprising:
前記一対のコイルエンド予定部について、一方の前記コイルエンド予定部における前記導体の積層方向と他方の前記コイルエンド予定部における前記導体の積層方向とが互いに直交するように前記巻線工程で成形された前記巻線に対し曲げ成形を行う90°曲げ成形工程を有すること、
を特徴とするコイルの製造方法。 In the manufacturing method of the coil of Claim 1,
The pair of coil end planned portions are formed in the winding step so that the conductor stacking direction in one of the coil end planned portions and the other coil end planned portion in the other coil end planned portion are orthogonal to each other. A 90 ° bending process for bending the windings;
A method for manufacturing a coil, characterized in that
前記90°曲げ成形工程は、前記開き成形工程よりも前に行うこと、
を特徴とするコイルの製造方法。 In the manufacturing method of the coil of Claim 2,
The 90 ° bending process is performed before the opening molding process;
A method for manufacturing a coil, characterized in that
前記開き成形工程と前記円弧成形工程とを同時に行うこと、
を特徴とするコイルの製造方法。 In the manufacturing method of any one coil of Claim 1 thru | or 3,
Performing the opening forming step and the arc forming step simultaneously;
A method for manufacturing a coil, characterized in that
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