JP2014180129A - コイル配置装置及びコイル配置方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コイル保持器に対して環状コイルを比較的容易に配置することができる技術を実現する。
【解決手段】コイル配置装置6は、巻回軸B周りの螺旋状に導体線34を巻回して形成された環状コイル35をコイル保持器50に対して配置する装置であり、保持機構10と移動機構11と整列機構12とを有する。保持機構10は、環状コイル35の第一部分と第二部分とを連結する連結部分35cが巻回軸Bに対して傾斜するように環状コイルを保持する機構である。移動機構11は、環状コイル35を軸方向Vに移動させ、第一部分及び第二部分を挿入隙間53に挿入する機構である。整列機構12は、少なくとも第一部分及び第二部分を挿入隙間53に挿入する際に、連結部分35cを構成する複数の導体線部を軸方向Vに沿って整列させる機構である。
【選択図】図1
【解決手段】コイル配置装置6は、巻回軸B周りの螺旋状に導体線34を巻回して形成された環状コイル35をコイル保持器50に対して配置する装置であり、保持機構10と移動機構11と整列機構12とを有する。保持機構10は、環状コイル35の第一部分と第二部分とを連結する連結部分35cが巻回軸Bに対して傾斜するように環状コイルを保持する機構である。移動機構11は、環状コイル35を軸方向Vに移動させ、第一部分及び第二部分を挿入隙間53に挿入する機構である。整列機構12は、少なくとも第一部分及び第二部分を挿入隙間53に挿入する際に、連結部分35cを構成する複数の導体線部を軸方向Vに沿って整列させる機構である。
【選択図】図1
Description
本発明は、コイル保持器に対して環状コイルを配置するコイル配置装置、及びコイル保持器に対して環状コイルを配置するコイル配置方法に関する。
上記のようなコイル配置装置として、国際公開第2012/153844号(特許文献1)に記載されたものが知られている。特許文献1に記載のコイル配置装置は、当該文献の図46に示されるように、巻型に対して斜めに巻き付けられた状態で環状コイルを保持可能に構成されている。そして、当該文献の図20に示されるように複数の環状コイルを傾斜した状態で互いに重なり合うようにコイル保持器に対して配置することで、当該文献の図25に示される形状のコイルエンド部が形成されるように、コイルをステータに対して配置可能とされている。
環状コイルのそれぞれは、周方向の一部である挿入部分がコイル保持器のブレード間に形成された挿入隙間に挿入される。特許文献1の構成では、環状コイルを挿入隙間とは反対側から押圧することで、挿入部分を構成する複数の導体線部を順に挿入隙間に挿入する。すなわち、複数の導体線部は、挿入隙間へ向かう方向とは反対側の端部に配置された導体線部に作用する押圧力によって移動する。この際、複数の導体線部は互いに固定されていないため、挿入隙間に向かって移動するに従って、移動方向に対して直交する方向での複数の導体線部のそれぞれの位置がばらつくおそれがある。そして、位置のばらつきの程度によっては、比較的狭い隙間である挿入隙間に対して複数の導体線部のそれぞれを適切に挿入することが困難になるおそれがある。しかしながら、特許文献1では、この点について、特段の認識がなされていなかった。
そこで、コイル保持器に対して環状コイルを比較的容易に配置することができる技術の実現が望まれる。
本発明に係る、棒状部材であるブレードが当該ブレードの延在方向に交差する方向に沿って複数分散配列されているコイル保持器に対して、巻回軸周りの螺旋状に導体線を巻回して形成された環状コイルを配置するコイル配置装置の特徴構成は、前記環状コイルの前記巻回軸周りの周方向の一部である第一部分を保持する第一保持部、及び前記第一部分とは前記周方向に離れた第二部分を保持する第二保持部を有し、前記第一部分と前記第二部分とを連結する連結部分が前記巻回軸に対して傾斜するように前記第一部分と前記第二部分との前記巻回軸の軸方向の位置を異ならせて前記環状コイルを保持する保持機構と、前記保持機構に保持された前記環状コイルを前記軸方向に移動させ、隣接する前記ブレード間に形成される挿入隙間の1つである第一挿入隙間に前記第一部分を挿入すると共に、前記第一挿入隙間とは異なる前記挿入隙間である第二挿入隙間に前記第二部分を挿入する移動機構と、少なくとも前記第一部分及び前記第二部分を前記挿入隙間に挿入する際に、前記連結部分を構成する複数の導体線部を前記軸方向に沿って整列させる整列機構と、を有する点にある。
上記の特徴構成によれば、整列機構を備えることで、第一部分及び第二部分を挿入隙間に挿入する際に、連結部分を構成する複数の導体線部を軸方向に沿って整列させることができる。この際、第一部分を構成する複数の導体線部のそれぞれは、連結部分を構成する複数の導体線部の中の対応する導体線部に連結され、第二部分を構成する複数の導体線部のそれぞれは、連結部分を構成する複数の導体線部の中の対応する導体線部に連結されている。よって、連結部分を構成する複数の導体線部を軸方向に沿って整列させることで、第一部分を構成する複数の導体線部のそれぞれの軸方向に直交する方向での位置がばらつくことを抑制することができ、結果、第一部分を第一挿入隙間に比較的容易に挿入することができる。第二部分についても同様に、第二挿入隙間に比較的容易に挿入することができる。
特に、上記の特徴構成のように、連結部分が巻回軸に対して傾斜するように環状コイルが保持機構に保持される場合には、連結部分を構成する導体線部の軸方向の幅が、第一部分や第二部分を構成する導体線部の軸方向の幅よりも大きくなるので、第一部分を構成する複数の導体線部の間や第二部分を構成する複数の導体線部の間に隙間が形成されやすくなる。このような場合、第一部分や第二部分に対して外力が作用した場合に、隙間がある分だけ複数の導体線部の間で位置がばらつきやすくなり得る。この点に関して、上記の特徴構成によれば、整列機構を備えることで、第一部分や第二部分を構成する複数の導体線部のそれぞれの軸方向に直交する方向での位置がばらつくことを抑制することができる。従って、上記の特徴構成は、連結部分が巻回軸に対して傾斜するように環状コイルが保持機構に保持される場合に適した構成となっている。
特に、上記の特徴構成のように、連結部分が巻回軸に対して傾斜するように環状コイルが保持機構に保持される場合には、連結部分を構成する導体線部の軸方向の幅が、第一部分や第二部分を構成する導体線部の軸方向の幅よりも大きくなるので、第一部分を構成する複数の導体線部の間や第二部分を構成する複数の導体線部の間に隙間が形成されやすくなる。このような場合、第一部分や第二部分に対して外力が作用した場合に、隙間がある分だけ複数の導体線部の間で位置がばらつきやすくなり得る。この点に関して、上記の特徴構成によれば、整列機構を備えることで、第一部分や第二部分を構成する複数の導体線部のそれぞれの軸方向に直交する方向での位置がばらつくことを抑制することができる。従って、上記の特徴構成は、連結部分が巻回軸に対して傾斜するように環状コイルが保持機構に保持される場合に適した構成となっている。
ここで、前記整列機構は、前記連結部分を構成する複数の導体線部に対して前記巻回軸を基準とする径方向の内側から接する内側接触部と、前記連結部分を構成する複数の導体線部に対して前記径方向の外側から接する外側接触部とを備える構成とすると好適である。
この構成によれば、連結部分を構成する複数の導体線部の径方向の位置を、径方向の両側から規制することができるため、連結部分を構成する複数の導体線部を容易に軸方向に沿って整列させることができる。
また、前記移動機構は、前記第一部分を構成する複数の導体線部に対して前記巻回軸を基準とする径方向の両側に配置されると共に前記軸方向に延びる第一案内部と、前記第二部分を構成する複数の導体線部に対して前記径方向の両側に配置されると共に前記軸方向に延びる第二案内部と、前記第一案内部内に挟まれた前記第一部分を前記軸方向に押圧して移動させる第一押圧部と、前記第二案内部内に挟まれた前記第二部分を前記軸方向に押圧して移動させる第二押圧部と、を有する構成とすると好適である。
この構成によれば、第一部分を構成する複数の導体線部に対して径方向の両側に第一案内部材が配置されるため、第一押圧部によって第一部分を軸方向に移動させる際に、当該移動を円滑なものとすることができる。第二部分についても同様に、第二押圧部による軸方向の移動を円滑なものとすることができる。
また、前記整列機構は、前記移動機構による前記環状コイルの前記軸方向への移動中に、前記連結部分を構成する複数の導体線部を互いに前記軸方向に当接させると共に前記軸方向に沿って一列に整列させるように構成されていると好適である。
この構成によれば、連結部分を構成する複数の導体線部が整列される際に、当該複数の導体線部が互いに軸方向に当接するため、第一部分を構成する複数の導体線部の間の隙間や第二部分を構成する複数の導体線部の間の隙間を小さく抑えることができる。この結果、第一部分や第二部分を構成する複数の導体線部のそれぞれの軸方向に直交する方向での位置がばらつくことを抑制することが容易となる。
本発明に係る、棒状部材であるブレードが当該ブレードの延在方向に交差する方向に沿って複数分散配列されているコイル保持器に対して、巻回軸周りの螺旋状に導体線を複数回巻回して形成された環状コイルを配置するコイル配置方法の特徴構成は、前記環状コイルの前記巻回軸周りの周方向の一部である第一部分を保持すると共に、前記第一部分とは前記周方向に離れた第二部分を保持する工程であって、前記第一部分と前記第二部分とを連結する連結部分が前記巻回軸に対して傾斜するように前記第一部分と前記第二部分との前記巻回軸の軸方向の位置を異ならせて前記環状コイルを保持する保持工程と、前記環状コイルを前記軸方向に移動させ、隣接する前記ブレード間に形成される挿入隙間の1つである第一挿入隙間に前記第一部分を挿入すると共に、前記第一挿入隙間とは異なる前記挿入隙間である第二挿入隙間に前記第二部分を挿入する移動工程と、前記連結部分を構成する複数の導体線部を前記軸方向に沿って整列させる整列工程と、を有し、前記保持工程の実行後に前記移動工程を実行すると共に、前記移動工程の実行中に前記整列工程を実行する点にある。
上記の特徴構成によれば、整列工程を実行することで、連結部分を構成する複数の導体線部を軸方向に沿って整列させることができる。この際、第一部分を構成する複数の導体線部のそれぞれは、連結部分を構成する複数の導体線部の中の対応する導体線部に連結され、第二部分を構成する複数の導体線部のそれぞれは、連結部分を構成する複数の導体線部の中の対応する導体線部に連結されている。よって、連結部分を構成する複数の導体線部を軸方向に沿って整列させることで、第一部分を構成する複数の導体線部のそれぞれの軸方向に直交する方向での位置がばらつくことを抑制することができると共に、第二部分を構成する複数の導体線部のそれぞれの軸方向に直交する方向での位置がばらつくことを抑制することができる。このような整列工程を移動工程の実行中に実行することで、第一部分を第一挿入隙間に比較的容易に挿入することができると共に、第二部分を第二挿入隙間に比較的容易に挿入することができる。
特に、上記の特徴構成のように、保持工程の実行により連結部分が巻回軸に対して傾斜するように環状コイルが保持される場合には、連結部分を構成する導体線部の軸方向の幅が、第一部分や第二部分を構成する導体線部の軸方向の幅よりも大きくなるので、第一部分を構成する複数の導体線部の間や第二部分を構成する複数の導体線部の間に隙間が形成されやすくなる。このような場合、第一部分や第二部分に対して外力が作用した場合に、隙間がある分だけ複数の導体線部の間で位置がばらつきやすくなり得る。この点に関して、上記の特徴構成によれば、整列工程を実行することで、第一部分や第二部分を構成する複数の導体線部のそれぞれの軸方向に直交する方向での位置がばらつくことを抑制することができる。従って、上記の特徴構成は、保持工程の実行により連結部分が巻回軸に対して傾斜するように環状コイルが保持される場合に適した構成となっている。
特に、上記の特徴構成のように、保持工程の実行により連結部分が巻回軸に対して傾斜するように環状コイルが保持される場合には、連結部分を構成する導体線部の軸方向の幅が、第一部分や第二部分を構成する導体線部の軸方向の幅よりも大きくなるので、第一部分を構成する複数の導体線部の間や第二部分を構成する複数の導体線部の間に隙間が形成されやすくなる。このような場合、第一部分や第二部分に対して外力が作用した場合に、隙間がある分だけ複数の導体線部の間で位置がばらつきやすくなり得る。この点に関して、上記の特徴構成によれば、整列工程を実行することで、第一部分や第二部分を構成する複数の導体線部のそれぞれの軸方向に直交する方向での位置がばらつくことを抑制することができる。従って、上記の特徴構成は、保持工程の実行により連結部分が巻回軸に対して傾斜するように環状コイルが保持される場合に適した構成となっている。
ここで、前記整列工程では、前記移動工程による前記環状コイルの前記軸方向への移動中に、前記連結部分を構成する複数の導体線部を互いに前記軸方向に当接させると共に前記軸方向に沿って一列に整列させる構成とすると好適である。
この構成によれば、整列工程を実行して連結部分を構成する複数の導体線部を整列する際に、当該複数の導体線部が互いに軸方向に当接するため、第一部分を構成する複数の導体線部の間の隙間や第二部分を構成する複数の導体線部の間の隙間を小さく抑えることができる。この結果、第一部分や第二部分を構成する複数の導体線部のそれぞれの軸方向に直交する方向での位置がばらつくことを抑制することが容易となる。
本発明に係るコイル配置装置及びコイル配置方法の実施形態について、図面を参照して説明する。図1に示すように、コイル配置装置6は、コイル保持器50に対して環状コイル35を配置する装置であり、保持機構10と移動機構11と整列機構12とを備えている。本実施形態に係るコイル配置装置6は、図9及び図10に示すような回転電機のステータ1を製造するために用いられる。このステータ1が備えるステータコア2には、渦巻状のコイルエンド部32が形成されるようにコイル3が巻装される。本明細書では、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
本明細書では、図1に示すように、円筒状の基準面Sの軸心(基準軸A)を基準とする「軸方向」、「周方向」、及び「径方向」を、それぞれ、「基準軸方向L」、「基準周方向C」、及び「基準径方向R」とする。なお、基準面Sは、コイル保持器50が有する複数のブレード51の配置や構成について基準となる仮想面である。本実施形態では、基準面Sは、複数のブレード51のそれぞれの基準径方向Rの外側の端面により形成される仮想円筒面とされる。また、本明細書では、図1に示すように、巻回軸Bを基準とする「軸方向」、「周方向」、及び「径方向」を、それぞれ、「軸方向V」、「周方向W」、及び「径方向X」とする。なお、巻回軸Bは、環状コイル35を構成する導体線34が形成する螺旋の中心軸である。本明細書では、各部材についての寸法、配置方向、配置位置等に関する用語は、誤差(製造上許容され得る程度の誤差)による差異を有する状態も含む概念として用いている。
1.コイル配置装置の構成
コイル配置装置6は、図1に示すように、巻回軸B周りの螺旋状に導体線34を巻回して形成された環状コイル35を、コイル保持器50に対して配置する装置である。導体線34は、導電性を有する材料(例えば銅やアルミニウム等の金属材料)により構成される線状導体であり、導体線34の表面には、樹脂等からなる絶縁皮膜が形成される。本実施形態では、導体線34は、延在方向に直交する断面の形状が円形状である。そして、環状コイル35は、1本の導体線34を螺旋状に複数回巻回して形成され、或いは、複数本(例えば3本)の導体線34の束を1回或いは複数回巻回して形成される。よって、環状コイル35の各部(具体的には、後述する第一部分35a、第二部分35b、及び2つの連結部分35c)は、複数の導体線部34aの束で構成される。そして、当該複数の導体線部34aの中には、連続する1本の導体線34における延在方向の位置が異なる部分が含まれ得る。
コイル配置装置6は、図1に示すように、巻回軸B周りの螺旋状に導体線34を巻回して形成された環状コイル35を、コイル保持器50に対して配置する装置である。導体線34は、導電性を有する材料(例えば銅やアルミニウム等の金属材料)により構成される線状導体であり、導体線34の表面には、樹脂等からなる絶縁皮膜が形成される。本実施形態では、導体線34は、延在方向に直交する断面の形状が円形状である。そして、環状コイル35は、1本の導体線34を螺旋状に複数回巻回して形成され、或いは、複数本(例えば3本)の導体線34の束を1回或いは複数回巻回して形成される。よって、環状コイル35の各部(具体的には、後述する第一部分35a、第二部分35b、及び2つの連結部分35c)は、複数の導体線部34aの束で構成される。そして、当該複数の導体線部34aの中には、連続する1本の導体線34における延在方向の位置が異なる部分が含まれ得る。
コイル保持器50は、棒状部材であるブレード51を備え、ブレード51は、ブレード51の延在方向に交差する方向(配列方向)に沿って複数分散配列されている。本実施形態では、図1に示すように、複数のブレード51は、延在方向が基準軸方向Lに平行となる向きで、基準周方向Cに沿って分散配置されている。すなわち、本実施形態では、ブレード51は円筒状に複数配列されており、上記の配列方向は、基準周方向Cに沿った方向に設定されている。ブレード51は、ステータコア2のティース23(図9、図10参照)と同数設けられ、ブレード51の基準周方向Cの配設ピッチはティース23の基準周方向Cの配設ピッチと一致する。なお、ブレード51が直線状に複数配列された構成、すなわち、上記の配列方向が直線に沿った方向に設定された構成とすることも可能である。この場合、コイル配置装置6による環状コイル35の配置後にブレード51を移動させて、複数のブレード51を円筒状に配置する構成とすることができる。
隣接するブレード51の間には挿入隙間53が形成される。この挿入隙間53は、ステータコア2のスロット22と同数形成される。図1に示すように、ブレード51のそれぞれは、基準軸方向Lの一方側の基端部において支持部54に固定されており、挿入隙間53の基準軸方向Lの他方側の端部は開放されている。この開放された挿入隙間53の端部を介して、環状コイル35の2箇所の挿入部分(第一部分35a及び第二部分35b)のそれぞれが、図6に示すように、挿入隙間53に挿入される。ここで、第一部分35a及び第二部分35bのそれぞれは、図2に示すように、環状コイル35の周方向Wの一部分であり、第一部分35aと第二部分35bとは周方向Wに互いに離れた部分である。
コイル配置装置6は、図1に示すように、保持機構10、移動機構11、及び整列機構12を有する装置である。ここで、保持機構10は、図2及び図3に示すように、環状コイル35における第一部分35aと第二部分35bとを連結する連結部分35cが巻回軸Bに対して傾斜するように、第一部分35aと第二部分35bとの軸方向Vの位置を異ならせて環状コイル35を保持する機構である。移動機構11は、図3及び図4に示すように、保持機構10に保持された環状コイル35を軸方向Vに移動させ、挿入隙間53の1つである第一挿入隙間53aに第一部分35aを挿入すると共に、第一挿入隙間53aとは異なる挿入隙間53である第二挿入隙間53bに第二部分35bを挿入する機構である。整列機構12は、図2に示すように、少なくとも第一部分35a及び第二部分35bを挿入隙間53に挿入する際に、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aを軸方向Vに沿って整列させる機構である。なお、「整列させる」には、整列していない状態から整列している状態に変更することも、整列している状態を維持することも含む。
上述した保持機構10、移動機構11、及び整列機構12の各機構の機能を実現すべく、本実施形態に係るコイル配置装置6は、図1〜図3に示すように、本体部60と、第一案内部81と、第二案内部82と、第一押圧部91と、第二押圧部92と、整列部70とを備えている。後述するように、本実施形態では、保持機構10と移動機構11とが、共通の部材を用いて構成されていると共に、保持機構10と整列機構12とが、共通の部材を用いて構成されている。具体的には、本体部60、第一案内部81、及び第二案内部82が、保持機構10を構成し、第一案内部81、第二案内部82、第一押圧部91、及び第二押圧部92が、移動機構11を構成し、本体部60及び整列部70が、整列機構12を構成している。
本体部60は、環状コイル35が巻き付けられる全体として棒状の部材であり、巻回軸Bと同軸状に、軸方向Vに延びるように配置される。本体部60の径方向Xの外側を向く外周面は、軸方向Vに延びるように形成され、この外周面に、コイル保持器50に配置される前の環状コイル35が巻き付けられる。図1に示す例では、本体部60に2つの環状コイル35が巻き付けられている。詳細は省略するが、本実施形態では、導体線34を巻回して環状コイル35を形成する際に用いられる巻枠或いは巻芯の少なくとも一部の部材を利用して、本体部60が構成されている。
本体部60の径方向Xの外側には、第一案内部81と第二案内部82とが配置されている。図3に示すように、第一案内部81は、第一部分35aを構成する複数の導体線部34aに対して径方向Xの両側に配置されると共に軸方向Vに延びる部材であり、第二案内部82は、第二部分35bを構成する複数の導体線部34aに対して径方向Xの両側に配置されると共に軸方向Vに延びる部材である。本実施形態では、図2に示すように、第一案内部81と第二案内部82とは、周方向Wにおいて互いに180度異なる位置に配置されている。また、本実施形態では、図1及び図2に示すように、本体部60の径方向Xの外側を向く外周面は、軸方向Vに直交する断面の形状が直線状の2つの平面状外周面と、軸方向Vに直交する断面の形状が円弧状の2つの円弧状外周面とを、周方向Wにおける2つの平面状外周面の間に1つの円弧状外周面が位置するように接続した形状を有する。そして、第一案内部81が一方の平面状外周面の径方向Xの外側に配置され、第二案内部82が他方の平面状外周面の径方向Xの外側に配置されている。また、本実施形態では、本体部60、第一案内部81、及び第二案内部82は、図示しない支持機構によって、互いに固定されている。
具体的には、第一案内部81は、図2及び図3に示すように、第一部分35aよりも径方向Xの内側に配置される第一内側案内部81aと、第一部分35aよりも径方向Xの外側に配置される第一外側案内部81bとを備えている。そして、第一内側案内部81aと第一外側案内部81bとは、これらの間に軸方向Vに延びる第一案内隙間83が形成されるように、径方向Xに互いに離間して配置されている。第一部分35aは、この第一案内隙間83に挿入された状態で、第一案内部81によって軸方向Vの移動を案内される。また、第二案内部82は、第二部分35bよりも径方向Xの内側に配置される第二内側案内部82aと、第二部分35bよりも径方向Xの外側に配置される第二外側案内部82bとを備えている。そして、第二内側案内部82aと第二外側案内部82bとは、これらの間に軸方向Vに延びる第二案内隙間84が形成されるように、径方向Xに互いに離間して配置されている。第二部分35bは、この第二案内隙間84に挿入された状態で、第二案内部82によって軸方向Vの移動を案内される。本実施形態では、第一案内隙間83及び第二案内隙間84のそれぞれは、軸方向Vに直交する断面の形状が軸方向Vに沿って一様となるように形成されている。また、本実施形態では、第一内側案内部81a、第一外側案内部81b、第二内側案内部82a、及び第二外側案内部82bのそれぞれは平板状に形成されており、第一案内隙間83及び第二案内隙間84のそれぞれは、軸方向Vに直交する断面の形状が矩形状となっている。
図1〜図3に示すように、保持機構10により環状コイル35が保持されている状態では、第一部分35aは第一案内部81内に挟まれ、第二部分35bは第二案内部82内に挟まれる。そして、第一案内部81は第一保持部61として機能し、第一部分35aを保持し、或いは、第一部分35aの軸方向Vの移動を規制するように構成されている。また、第二案内部82は第二保持部62として機能し、第二部分35bを保持し、或いは、第二部分35bの軸方向Vの移動を規制するように構成されている。更に、保持機構10により環状コイル35が保持されている状態では、図1及び図2に示すように、連結部分35cの少なくとも一部が本体部60の外周面に接しており、連結部分35cと本体部60との接触による摩擦力も、環状コイル35を保持するための保持力に含まれる。このように、本実施形態では、本体部60、第一案内部81、及び第二案内部82が、環状コイル35を保持する保持機構10を構成している。
第一部分35aを保持するための保持力は、第一案内部81と第一部分35aとの接触による摩擦力により発生する構成とし、第二部分35bを保持するための保持力は、第二案内部82と第二部分35bとの接触による摩擦力により発生する構成とすることができる。この場合、移動機構11による環状コイル35の移動時には、当該摩擦力を越える力が環状コイル35に作用することで、第一部分35aや第二部分35bの保持は解除される。なお、第一案内部81が、第一案内隙間83内に突出した位置と、第一案内隙間83外に引退した位置とに位置変更可能な突出部を備え、当該突出部を第一案内隙間83内に突出させることで第一部分35aを保持し、移動機構11による環状コイル35の移動時には当該突出部を第一案内隙間83外に引退させることで第一部分35aの保持を解除する構成とすることもできる。或いは、第一内側案内部81aと第一外側案内部81bとが互いに接近及び離間可能な構成とし、第一内側案内部81aと第一外側案内部81bとを互いに接近させることで第一部分35aを保持し、移動機構11による環状コイル35の移動時には第一内側案内部81aと第一外側案内部81bとを互いに離間させることで第一部分35aの保持を解除する構成とすることもできる。なお、第二部分35bを保持する構成についても同様に、第二案内部82が上記突出部と同様の突出部を備える構成とし、或いは、第二内側案内部82aと第二外側案内部82bとが互いに接近及び離間可能な構成とすることができる。
本実施形態では、保持機構10により保持される環状コイル35は、連結部分35cの巻回軸Bからの傾斜角が90度程度になるように一旦形成された環状コイル35を、その後に第一部分35aと第二部分35bとが軸方向Vに互いに離れるように変形させたものである。この結果、図1及び図3に示すように、本体部60には、環状コイル35が斜めに巻き付けられる。この際、本実施形態では、第一部分35aの軸方向Vの配置領域と第二部分35bの軸方向Vの配置領域とが軸方向Vに互いに分離された(すなわち重複部分を有さない)領域となるように、環状コイル35が変形される。保持機構10により保持された状態での、連結部分35cの巻回軸Bからの傾斜角は、図3に示すように、例えば45度程度に設定される。なお、この傾斜角は、本実施形態では、コイル保持器50に対して、複数の環状コイル35を図6に示すように傾斜した状態で互いに重なり合うように配置可能な角度に設定される。
第一押圧部91は、第一案内部81内に挟まれた第一部分35aを軸方向Vに押圧して移動させる部材であり、第二押圧部92は、第二案内部82内に挟まれた第二部分35bを軸方向Vに押圧して移動させる部材である。そして、第一案内部81、第二案内部82、第一押圧部91、及び第二押圧部92が、移動機構11を構成している。すなわち、移動機構11は、第一案内部81、第二案内部82、第一押圧部91、及び第二押圧部92を有する。
第一押圧部91は、第一案内隙間83内に突出するように配置され、第一案内隙間83内を軸方向Vに移動可能に構成されている。そして、図3に示すように、第一案内隙間83を軸方向Vの一方側(図3における下側)に延長した位置に、第一部分35aの挿入対象の挿入隙間53である第一挿入隙間53aが配置された状態で、第一押圧部91によって第一案内隙間83内の第一部分35aを軸方向Vにおける第一挿入隙間53a側に押圧することで、図4に示すように、第一部分35aが第一挿入隙間53aに挿入される。同様に、第二押圧部92は、第二案内隙間84内に突出するように配置され、第二案内隙間84内を軸方向Vに移動可能に構成されている。本実施形態では、第一押圧部91と第二押圧部92とは、互いに独立に軸方向Vに移動可能に構成されている。そして、図3に示すように、第二案内隙間84を軸方向Vの一方側に延長した位置に、第二部分35bの挿入対象の挿入隙間53である第二挿入隙間53bが配置された状態で、第二押圧部92によって第二案内隙間84内の第二部分35bを軸方向Vにおける第二挿入隙間53b側に押圧することで、図4に示すように、第二部分35bが第二挿入隙間53bに挿入される。第一押圧部91や第二押圧部92は、例えば、サーボモータやエアシリンダ等のアクチュエータの動力により軸方向Vに移動される構成とすることができる。
図3に示すように、環状コイル35が保持機構10に保持された状態では、第二部分35bは第一部分35aに対して軸方向Vにおける挿入隙間53とは反対側に配置されるため、移動機構11は、第一部分35aを第一挿入隙間53aに挿入した後、第二部分35bを第二挿入隙間53bに挿入する。また、本実施形態では、図3に示すように、第一案内隙間83を軸方向Vの一方側に延長した位置に第一挿入隙間53aが配置された状態で、第二案内隙間84を軸方向Vの一方側に延長した位置に第二挿入隙間53bを配置可能に構成されており、第一部分35aを第一挿入隙間53aに挿入した後、コイル配置装置6をコイル保持器50に対して基準周方向Cに移動させることなく、引き続き第二部分35bを第二挿入隙間53bに挿入することが可能となっている。
詳細は省略するが、第一押圧部91は第一案内隙間83外に引退可能に構成されており、第二押圧部92は、第二案内隙間84外に引退可能に構成されている。これにより、図1に示すように、保持機構10が複数の環状コイル35を保持している場合に、1つの環状コイル35のコイル保持器50に対する配置の完了後に、第一押圧部91及び第二押圧部92のそれぞれを、次に配置する環状コイル35に対して軸方向Vにおけるコイル保持器50とは反対側に移動させることが可能となっている。この際、第一押圧部91や第二押圧部92が、サーボモータ等のアクチュエータの動力により案内隙間外に引退する構成とし、或いは、次に配置する環状コイル35によって案内隙間外に押圧されることで案内隙間外に引退する構成とすることができる。
整列部70は、本体部60の径方向Xの外側に配置されている。整列部70は、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aに対して径方向Xの外側に配置されると共に軸方向Vに延びる部材である。整列部70は、連結部分35cと周方向Wの同じ位置に配置される。本実施形態では、図2に示すように、整列部70は、本体部60の上述した2つの円弧状外周面の内の一方の円弧状外周面の径方向Xの外側に配置されている。そして、本体部60及び整列部70が、整列機構12を構成している。なお、本実施形態では、整列部70は、2つの連結部分35cの内の一方に対応して、1つ設けられている。具体的には、本実施形態では、環状コイル35がコイル保持器50に保持された状態でブレード51より基準径方向Rの内側に配置される連結部分35cに対応して、整列部70が設けられている。
整列部70は、本体部60の外周面との間に軸方向Vに延びる整列隙間73が形成されるように、本体部60の外周面とは径方向Xに離間して配置されている。本実施形態では、整列隙間73は、軸方向Vに直交する断面の形状が軸方向Vに沿って一様となるように形成されている。また、本実施形態では、整列部70は、軸方向Vに直交する断面の形状が円弧状の板状に形成されており、整列隙間73の軸方向Vに直交する断面の形状は、径方向Xに幅を有する円弧状となっている。そして、連結部分35cが整列隙間73に挿入された状態で、本体部60の外周面が連結部分35cを構成する複数の導体線部34aに対して径方向Xの内側から接し、整列部70の内周面(径方向Xの内側を向く外面)が連結部分35cを構成する複数の導体線部34aに対して径方向Xの外側から接する。これにより、連結部分35cが整列隙間73に挿入された状態では、当該連結部分35cを構成する複数の導体線部34aが軸方向Vに沿って整列される。
このように、整列機構12は、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aに対して径方向Xの内側から接する内側接触部71と、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aに対して径方向Xの外側から接する外側接触部72とを備え、本実施形態では、本体部60の外周面が内側接触部71として機能し、整列部70の内周面が外側接触部72として機能する。
図1及び図3に示すように、本実施形態では、整列部70は、第一案内部81及び第二案内部82よりも軸方向Vの長さが短く設定されている。また、本実施形態では、整列部70は、図示しない支持機構により本体部60に対して軸方向Vに移動可能に支持されており、整列部70は、移動機構11による環状コイル35の移動に合わせて軸方向Vにおける同じ側に移動されるように構成されている。整列部70は、例えば、サーボモータやエアシリンダ等のアクチュエータの動力により軸方向Vに移動される構成とすることができる。整列部70を移動させる機構は、第一押圧部91や第二押圧部92を移動させる機構と一部共通化することも可能である。
図3に示すように、整列部70は、環状コイル35を挿入隙間53に挿入する前のいずれかの時点で、当該環状コイル35の連結部分35cが整列隙間73に挿入されるように配置される。なお、連結部分35cは、整列部70を当該連結部分35cに対して径方向Xの外側から近づけることで整列隙間73に挿入され、或いは、整列部70を当該連結部分35cに対して軸方向Vに近づけることで整列隙間73に挿入される。後者の場合、後述する実施形態(図11参照)のように整列部70が傾斜面部70aを有する構成とすることもできる。連結部分35cが整列隙間73に挿入された後、整列部70は、環状コイル35の軸方向Vにおけるコイル保持器50側への移動に合わせて軸方向Vの同じ側に移動し、図4に示すように本体部60における軸方向Vの端部に到達すると移動を停止するように構成されている。整列部70が移動を停止した後は、環状コイル35のみが軸方向Vにおけるコイル保持器50側へ移動する。
整列隙間73の幅(すなわち、内側接触部71と外側接触部72との離間距離)は、連結部分35cが整列隙間73に挿入された状態で、当該連結部分35cを構成する複数の導体線部34aを軸方向Vに沿って一列に整列させることが可能な幅に設定される。例えば、整列隙間73の幅は、導体線34の幅(設計値)に導体線34の寸法公差に応じた量を加算した幅(例えば、導体線34の幅の最大許容寸法と同じ値)に設定される。なお、導体線34の幅は、本実施形態では導体線34の直径である。そして、移動機構11による環状コイル35の軸方向Vの移動は、軸方向Vにおける一方側から押圧力を作用させることによる移動である。そのため、少なくとも環状コイル35の軸方向Vの移動時には、図2の挿入図に示すように、連結部分35cを構成する複数の導体線部34a(本例では6つの導体線部34a)は、軸方向Vに隣接する導体線部34a同士が軸方向Vに当接した状態で、軸方向Vに沿って一列に整列される。すなわち、本実施形態では、整列機構12は、移動機構11による環状コイル35の軸方向Vへの移動中に、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aを互いに軸方向Vに当接させると共に軸方向Vに沿って一列に整列させるように構成されている。
連結部分35cは巻回軸Bに対して鋭角(例えば45度)で傾斜しているため、連結部分35cにおける導体線部34aの軸方向Vの幅は、巻回軸Bに対して90度傾斜している第一部分35aや第二部分35bにおける導体線部34aの軸方向Vの幅よりも大きくなる。そのため、単純化したモデルで考えると、第一部分35aや第二部分35bを構成する複数の導体線部34aが互いに軸方向Vに当接する前に、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aを互いに軸方向Vに当接させることができる。この結果、特別大きな外力を環状コイル35に対して作用させることなく、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aを互いに軸方向Vに当接させると共に軸方向Vに沿って一列に整列させることができる。
上記のように、整列機構12は、少なくとも第一部分35a及び第二部分35bを挿入隙間53に挿入する際に、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aを軸方向Vに沿って整列させるように構成されている。この結果、環状コイル35における連結部分35c以外の各部についても、導体線34の剛性によって、当該各部を構成する複数の導体線部34a同士の位置ずれを抑制することができる。すなわち、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aを軸方向Vに沿って整列させることで、第一部分35aを構成する複数の導体線部34aや第二部分35bを構成する複数の導体線部34aについても、整列の度合いは連結部分35cに比べて低くなり得るものの、軸方向Vに沿って整列させることができる。この結果、第一部分35aが第一押圧部91によって押圧される際の当該第一部分35aを構成する複数の導体線部34aの位置のばらつきや、第二部分35bが第二押圧部92によって押圧される際の当該第二部分35bを構成する複数の導体線部34aの位置のばらつきを、複数の導体線部34aのそれぞれを挿入隙間53に円滑に挿入可能な範囲内に抑えて、環状コイル35を挿入隙間53に対して適切に挿入することが可能となっている。
ところで、本実施形態では、コイル配置装置6が第一案内部81及び第二案内部82を備えるため、環状コイル35が保持機構10に保持された状態では、第一部分35aが第一案内隙間83に挿入され、第二部分35bが第二案内隙間84に挿入された状態となる。そして、これらの第一案内隙間83や第二案内隙間84の幅は、整列隙間73の幅よりも大きく設定される。例えば、第一案内隙間83や第二案内隙間84の幅は、導体線34の幅(設計値)の2倍よりも小さな値から選択され、例えば、当該設計値の1.2倍或いは1.5倍の値に設定することができる。これにより、軸方向Vにおける比較的長い範囲に亘って形成される第一案内隙間83における第一部分35aの円滑な移動と、軸方向Vにおける比較的長い範囲に亘って形成される第二案内隙間84における第二部分35bの円滑な移動を確保して、環状コイル35の全体を円滑に軸方向Vに移動させることが可能となっている。
なお、整列部70が軸方向Vにおけるコイル保持器50側への移動を停止した後は、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aのそれぞれは、第一案内隙間83や第二案内隙間84よりも幅が狭い整列隙間73内を軸方向Vに移動される。この点について、整列隙間73の軸方向Vの長さは、第一案内隙間83や第二案内隙間84よりも短く設定される。そのため、連結部分35cを比較的容易に整列隙間73の外部に移動させることができ、結果、環状コイル35の円滑な移動を確保することができる。
2.コイル配置方法の構成
本実施形態に係るコイル配置方法について説明する。コイル配置方法は、上述したコイル配置装置6を用いて実行される。コイル配置方法は、コイル保持器50に対して環状コイル35を配置する方法であり、図5に示すように、保持工程P1と移動工程P2と整列工程P3とを備える。これらの各工程は、コイル挿入装置4(図7、図8参照)を用いてコイル3をステータコア2に巻装する前の前工程として実行される。
本実施形態に係るコイル配置方法について説明する。コイル配置方法は、上述したコイル配置装置6を用いて実行される。コイル配置方法は、コイル保持器50に対して環状コイル35を配置する方法であり、図5に示すように、保持工程P1と移動工程P2と整列工程P3とを備える。これらの各工程は、コイル挿入装置4(図7、図8参照)を用いてコイル3をステータコア2に巻装する前の前工程として実行される。
保持工程P1は、図3に示すように、環状コイル35の第一部分35aを保持すると共に第二部分35bを保持する工程であって、連結部分35cが巻回軸Bに対して傾斜するように第一部分35aと第二部分35bとの軸方向Vの位置を異ならせて環状コイル35を保持する工程である。移動工程P2は、図4に示すように、環状コイル35を軸方向Vに移動させ、第一挿入隙間53aに第一部分35aを挿入すると共に第二挿入隙間53bに第二部分35bを挿入する工程である。整列工程P3は、図2に示すように、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aを軸方向Vに沿って整列させる工程である。保持工程P1は、コイル配置装置6の保持機構10を用いて実行され、移動工程P2は、コイル配置装置6の移動機構11を用いて実行され、整列工程P3は、コイル配置装置6の整列機構12を用いて実行される。
図5に示すように、移動工程P2は、保持工程P1の実行後に実行される。また、整列工程P3は、移動工程P2の実行中に実行される。そして、整列工程P3では、移動工程P2による環状コイル35の軸方向Vへの移動中に、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aを互いに軸方向Vに当接させると共に軸方向Vに沿って一列に整列させる。
本実施形態では、移動工程P2及び整列工程P3を複数回繰り返し実行することにより、複数の環状コイル35を、図6に示すように傾斜した状態で互いに重なり合うように配置する。この際、必要に応じて複数のコイル配置装置6(例えば、複数相のそれぞれに対応する複数のコイル配置装置6)を用い、各移動工程P2の実行後に、次に配置する環状コイル35をコイル保持器50に対して挿入可能な位置に、当該環状コイル35を保持するコイル配置装置6を配置する工程を実行する。この際、当然ながら、保持工程P1が必要に応じて移動工程P2の前に実行される。
本実施形態では、コイル配置方法の実行により、渦巻状のコイルエンド部32(図9、図10参照)の形状に対応するように、複数の環状コイル35をコイル保持器50に対して配置する。具体的には、図6に示すように、環状コイル35の第一部分35aと第二部分35bとを、挿入隙間53の基準周方向Cの配設ピッチの5倍だけ離れた2つの挿入隙間53のそれぞれに挿入する。また、図6に示すように、複数の環状コイル35を、挿入隙間53の基準周方向Cの配設ピッチの2倍の間隔で、基準周方向Cに沿って順に配置する。
3.コイル挿入装置の構成
コイル挿入装置4は、コイル保持器50に配置された環状コイル35を、ステータ1のステータコア2に挿入する装置である。コイル挿入装置4は、図7に示すように、コイル保持器50に保持された環状コイル35をステータコア2のスロット22側に押し出すためのコイル押出器42を備えている。なお、以下では、ステータコア2及びステータコア2に巻装された状態のコイル3について、ステータコア2の内周面21の軸心が基準軸Aと一致している状態(図7、図8に示す状態)を想定して、基準軸方向L、基準周方向C、及び基準径方向Rの各方向を用いて説明する。
コイル挿入装置4は、コイル保持器50に配置された環状コイル35を、ステータ1のステータコア2に挿入する装置である。コイル挿入装置4は、図7に示すように、コイル保持器50に保持された環状コイル35をステータコア2のスロット22側に押し出すためのコイル押出器42を備えている。なお、以下では、ステータコア2及びステータコア2に巻装された状態のコイル3について、ステータコア2の内周面21の軸心が基準軸Aと一致している状態(図7、図8に示す状態)を想定して、基準軸方向L、基準周方向C、及び基準径方向Rの各方向を用いて説明する。
ステータコア2には、図9に示すように、スロット22が基準周方向Cに複数分散配置されており、基準周方向Cに隣接する2つのスロット22の間にティース23が形成されている。スロット22のそれぞれは、ステータコア2を基準軸方向Lに貫通するように形成されていると共に、基準径方向Rの内側に開口部22aを有するように形成されている。そして、コイル押出器42は、円盤状の本体部の外周部に、基準径方向Rの外側に向かって放射状に突出する押込歯42aを備えている。押込歯42aは、挿入隙間53と同数形成されており、複数の押込歯42aのそれぞれは、挿入隙間53に挿入可能に構成されている。
そして、図7に示すように、ステータコア2を、コイル保持器50及びコイル押出器42よりも基準軸方向Lの一方側(図7における上側)において、複数のティース23のそれぞれがブレード51に対して基準径方向Rに対向するように配置した状態で、コイル押出器42をコイル保持器50に対して基準軸方向Lにおけるステータコア2側に移動させることで、図8に示すように、コイル保持器50に保持された環状コイル35のそれぞれが押し上げられると共に、各環状コイル35の第一部分35a及び第二部分35b並びにそれらの周辺部分が、押込歯42aによって基準径方向Rの外側に押し出されてスロット22の内部に挿入される。この際、全ての環状コイル35がまとめてスロット22に挿入される。その後、連結部分35cを成形することで、図9に示すような渦巻状のコイルエンド部32が形成される。
なお、コイルエンド部32は、図9及び図10に示すように、ステータコア2から基準軸方向Lに突出する環状コイル35の部分である渡り部38の集合により形成される。図10では、簡略化のため、コイルエンド部32の一部のみを示している。渡り部38の基準軸方向L視での形状は、図9に模式的に示すように、基準周方向Cの一方側(図9における時計回り方向側)へ向かうに従って基準径方向Rの外側へ向かう形状とされる。具体的には、渡り部38のそれぞれは、基準周方向Cの一方側(図9における時計回り方向側)の端部において基準周方向Cの同じ位置にある他の渡り部38に対して基準径方向Rの外側に位置し、基準周方向Cの他方側(図9における反時計回り方向側)の端部において基準周方向Cの同じ位置にある他の渡り部38に対して基準径方向Rの内側に位置するように配置されている。これにより、全体として渦巻状(或いは螺旋状)のコイルエンド部32が形成される。
4.その他の実施形態
最後に、本発明に係るその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
最後に、本発明に係るその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記の実施形態では、整列部70が移動機構11による環状コイル35の移動に合わせて軸方向Vに移動される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、少なくとも移動機構11による環状コイル35の移動時に、本体部60に対する整列部70の軸方向Vの位置が固定される構成とすることも可能である。例えば、図11に示すように、本体部60に対する整列部70の軸方向Vの位置が、本体部60における軸方向Vの端部(軸方向Vにおけるコイル保持器50が配置される側の端部)に固定された構成とし、移動機構11による環状コイル35の移動に伴って連結部分35cが整列隙間73に対して軸方向Vに挿入される構成とすることができる。この場合、連結部分35cを構成する複数の導体線部34aは、整列隙間73に挿入された導体線部34aから順に整列される。図11に示す例では、連結部分35cが整列隙間73に対して円滑に挿入されるように、整列部70の内周面における軸方向Vの端部(軸方向Vにおけるコイル保持器50が配置される側とは反対側の端部)に、軸方向Vにおける当該端部側に向かうに従って径方向Xの外側に向かう傾斜面部70aを形成し、整列隙間73の幅を、軸方向Vの当該端部において広く形成している。
(2)上記の実施形態では、本体部60の径方向Xの外側を向く外周面が内側接触部71として機能する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、内側接触部71が、本体部60とは別の部材であって、径方向Xにおける本体部60と整列部70との間に配置される部材の外周面によって形成される構成とすることもできる。
(3)上記の実施形態では、環状コイル35がコイル保持器50に保持された状態でブレード51より基準径方向Rの内側に配置される連結部分35cに対応して、整列部70が設けられている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、環状コイル35がコイル保持器50に保持された状態でブレード51より基準径方向Rの外側に配置される連結部分35cに対応して、整列部70が設けられる構成や、2つの連結部分35cのそれぞれに対応して2つの整列部70が設けられた構成とすることもできる。
(4)上記の実施形態では、本体部60とは別に第一内側案内部81a及び第二内側案内部82aが設けられた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本体部60の外周面における第一外側案内部81bと径方向Xに対向する部分が第一内側案内部81aとして機能し、本体部60の外周面における第二外側案内部82bと径方向Xに対向する部分が第二内側案内部82aとして機能する構成とすることもできる。
(5)上記の実施形態では、コイル配置装置6が第一案内部81及び第二案内部82を備える構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、コイル配置装置6が第一案内部81及び第二案内部82を備えない構成とすることもできる。この場合、例えば、第一部分35a及び第二部分35bのそれぞれが本体部60の外周面に沿って配置される構成とし、本体部60の外周面から突出するように配置される押圧部材によって、第一部分35a及び第二部分35bのそれぞれが軸方向Vに押圧される構成とすることができる。
(6)上記の実施形態では、コイル挿入装置4が、コイル配置装置6が環状コイル35を配置したコイル保持器50を用いて、環状コイル35をステータ1に挿入する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、コイル保持器50に配置された複数の環状コイル35を、各環状コイル35の相対位置関係を保持したまま移し替えることができるコイル挿入用治具が備えられ、コイル挿入装置4が、当該コイル挿入用治具を用いて環状コイル35をステータ1に挿入する構成とすることもできる。この場合、コイル配置装置6が環状コイル35を配置するコイル保持器50は、トランスファー治具として機能する。
(7)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
本発明は、コイル保持器に対して環状コイルを配置するコイル配置装置、及びコイル保持器に対して環状コイルを配置するコイル配置方法に利用することができる。
6:コイル配置装置
10:保持機構
11:移動機構
12:整列機構
34:導体線
34a:導体線部
35:環状コイル
35a:第一部分
35b:第二部分
35c:連結部分
50:コイル保持器
51:ブレード
53:挿入隙間
53a:第一挿入隙間
53b:第二挿入隙間
61:第一保持部
62:第二保持部
71:内側接触部
72:外側接触部
81:第一案内部
82:第二案内部
91:第一押圧部
92:第二押圧部
B:巻回軸
P1:保持工程
P2:移動工程
P3:整列工程
V:軸方向
W:周方向
X:径方向
10:保持機構
11:移動機構
12:整列機構
34:導体線
34a:導体線部
35:環状コイル
35a:第一部分
35b:第二部分
35c:連結部分
50:コイル保持器
51:ブレード
53:挿入隙間
53a:第一挿入隙間
53b:第二挿入隙間
61:第一保持部
62:第二保持部
71:内側接触部
72:外側接触部
81:第一案内部
82:第二案内部
91:第一押圧部
92:第二押圧部
B:巻回軸
P1:保持工程
P2:移動工程
P3:整列工程
V:軸方向
W:周方向
X:径方向
Claims (6)
- 棒状部材であるブレードが当該ブレードの延在方向に交差する方向に沿って複数分散配列されているコイル保持器に対して、巻回軸周りの螺旋状に導体線を巻回して形成された環状コイルを配置するコイル配置装置であって、
前記環状コイルの前記巻回軸周りの周方向の一部である第一部分を保持する第一保持部、及び前記第一部分とは前記周方向に離れた第二部分を保持する第二保持部を有し、前記第一部分と前記第二部分とを連結する連結部分が前記巻回軸に対して傾斜するように前記第一部分と前記第二部分との前記巻回軸の軸方向の位置を異ならせて前記環状コイルを保持する保持機構と、
前記保持機構に保持された前記環状コイルを前記軸方向に移動させ、隣接する前記ブレード間に形成される挿入隙間の1つである第一挿入隙間に前記第一部分を挿入すると共に、前記第一挿入隙間とは異なる前記挿入隙間である第二挿入隙間に前記第二部分を挿入する移動機構と、
少なくとも前記第一部分及び前記第二部分を前記挿入隙間に挿入する際に、前記連結部分を構成する複数の導体線部を前記軸方向に沿って整列させる整列機構と、を有するコイル配置装置。 - 前記整列機構は、前記連結部分を構成する複数の導体線部に対して前記巻回軸を基準とする径方向の内側から接する内側接触部と、前記連結部分を構成する複数の導体線部に対して前記径方向の外側から接する外側接触部とを備える請求項1に記載のコイル配置装置。
- 前記移動機構は、前記第一部分を構成する複数の導体線部に対して前記巻回軸を基準とする径方向の両側に配置されると共に前記軸方向に延びる第一案内部と、
前記第二部分を構成する複数の導体線部に対して前記径方向の両側に配置されると共に前記軸方向に延びる第二案内部と、
前記第一案内部内に挟まれた前記第一部分を前記軸方向に押圧して移動させる第一押圧部と、
前記第二案内部内に挟まれた前記第二部分を前記軸方向に押圧して移動させる第二押圧部と、を有する請求項1又は2に記載のコイル配置装置。 - 前記整列機構は、前記移動機構による前記環状コイルの前記軸方向への移動中に、前記連結部分を構成する複数の導体線部を互いに前記軸方向に当接させると共に前記軸方向に沿って一列に整列させるように構成されている請求項1から3のいずれか一項に記載のコイル配置装置。
- 棒状部材であるブレードが当該ブレードの延在方向に交差する方向に沿って複数分散配列されているコイル保持器に対して、巻回軸周りの螺旋状に導体線を複数回巻回して形成された環状コイルを配置するコイル配置方法であって、
前記環状コイルの前記巻回軸周りの周方向の一部である第一部分を保持すると共に、前記第一部分とは前記周方向に離れた第二部分を保持する工程であって、前記第一部分と前記第二部分とを連結する連結部分が前記巻回軸に対して傾斜するように前記第一部分と前記第二部分との前記巻回軸の軸方向の位置を異ならせて前記環状コイルを保持する保持工程と、
前記環状コイルを前記軸方向に移動させ、隣接する前記ブレード間に形成される挿入隙間の1つである第一挿入隙間に前記第一部分を挿入すると共に、前記第一挿入隙間とは異なる前記挿入隙間である第二挿入隙間に前記第二部分を挿入する移動工程と、
前記連結部分を構成する複数の導体線部を前記軸方向に沿って整列させる整列工程と、を有し、
前記保持工程の実行後に前記移動工程を実行すると共に、前記移動工程の実行中に前記整列工程を実行するコイル配置方法。 - 前記整列工程では、前記移動工程による前記環状コイルの前記軸方向への移動中に、前記連結部分を構成する複数の導体線部を互いに前記軸方向に当接させると共に前記軸方向に沿って一列に整列させる請求項5に記載のコイル配置方法。
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