JP2015061370A - Stator, and manufacturing method for the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stator, which is a spirally wound stator not only reduced in insertion resistance occurring when its coil is inserted but also smoothed in the variation of the poles of its rotating magnetic field, and a manufacturing method for the stator.SOLUTION: By a stator manufacturing method to simultaneously insert coils set on the blade of a coil insertion jig in an overall shape of spirally overlapping one another into corresponding slots 32 of a stator core 30 and to insert an insulating sheet into the slot aperture side through a wedge guide, a coil to be inserted into one slot is divided into two pieces, first a coil C1 to be arranged on the outer circumferential side of the slot is inserted, then the inserted coil C1 and an insulating sheet 34 are pressed against the outer circumferential side of the slot and shifted to perform intermediate molding, and further a coil C2 to be arranged on the inner circumferential side of the slot is inserted, so arranged as to deviate by one slot in a circumferential direction relative to the coil C1 arranged on the outer circumferential side of the slot.

Description

本発明は、モータ、発電機等に利用されるステータ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a stator used for a motor, a generator, and the like, and a manufacturing method thereof.

ステータコアの端面から見たときコイル同士が螺旋状に重なった形態をなすステータ(以下「螺旋巻きステータ」とする)が知られている。このような螺旋巻きステータは、コイルエンドが短く、その高さが比較的均一でコンパクトな形状となるとともに、モータとしたときのトルクムラが小さく、モータの振動や騒音を低減させることができるという優れた特性を有している。   There is known a stator (hereinafter referred to as “spiral winding stator”) in which coils are spirally overlapped when viewed from an end face of a stator core. Such a helically wound stator has a short coil end, a relatively uniform and compact shape, a small torque unevenness when used as a motor, and an excellent motor vibration and noise. It has the characteristics.

下記特許文献1には、そのような螺旋巻きステータを製造するため、ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具の前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、全体として螺旋状に重なり合った状態にセットするコイル巻線・セット方法及びコイル巻線・セット装置が開示されている。   In Patent Document 1 below, in order to manufacture such a spirally wound stator, a predetermined gap between the blades of a coil insertion jig having a plurality of blades arranged in an annular shape corresponding to the inner teeth of the stator core, One side of the coil is under the adjacent coil and enters the predetermined gap, and the other side of the coil is over the adjacent coil on the opposite side and enters the predetermined gap, and is set in a state where the entire coil overlaps spirally. A coil winding / setting method and a coil winding / setting apparatus are disclosed.

一方、ステータには、隣り合ったスロットに巻線を巻き、コイルごとに磁極を構成する集中巻と、スロットをいくつかまたいで巻線を巻き、複数のコイルで磁極を構成する分布巻がある。分布巻においては、磁極ピッチとコイルピッチが一致する全節巻と、コイルピッチが磁極ピッチより短い短節巻とがある。   On the other hand, there are concentrated windings in which windings are wound around adjacent slots and magnetic poles are formed for each coil, and distributed windings in which windings are wound across several slots and magnetic poles are formed by a plurality of coils. . In the distributed winding, there are a full-pitch winding in which the magnetic pole pitch and the coil pitch coincide, and a short-pitch winding in which the coil pitch is shorter than the magnetic pole pitch.

また、1つのスロットに1つのコイル辺だけを収める単層巻と、1つのスロットに2つのコイル辺を収める2層巻とがある。更に、2層巻には、1つのスロットに同じ相のコイル辺が挿入された同相巻と、別の相のコイル辺が挿入された異相巻とがある。そして、短節巻2層の異相巻は、同相巻よりも回転が滑らかになるという利点がある。   In addition, there are single layer windings in which only one coil side is accommodated in one slot, and two layer windings in which two coil sides are accommodated in one slot. Further, the two-layer winding includes an in-phase winding in which a coil side of the same phase is inserted into one slot and a different phase winding in which a coil side of another phase is inserted. And the short phase winding two-layer different phase winding has an advantage that the rotation is smoother than the same phase winding.

WO2012/153844号公報WO2012 / 153844

特許文献1には、ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具の前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、全体として螺旋状に重なり合った状態にセットする方法が開示されているが、そのようにセットされたコイルをステータコアのスロットに挿入する場合には、螺旋状に積み重なったコイルを全スロットに同時挿入する必要があった。   In Patent Document 1, one side of a coil is below an adjacent coil in a predetermined gap of the blade of a coil insertion jig having a plurality of blades arranged in an annular shape corresponding to the inner teeth of a stator core. A method is disclosed in which a predetermined gap is entered and the other side of the coil overlaps with a coil adjacent to the opposite side of the coil and enters the predetermined gap, and the entire coil is spirally overlapped. When inserting the formed coils into the slots of the stator core, it was necessary to simultaneously insert the spirally stacked coils into all the slots.

このため、コイル挿入治具のブレードを全て固定ブレードとする必要があり、可動ブレードを用いた通常のコイル挿入の場合に比べて、ブレードとコイルとの間の摩擦抵抗が増大すると共に、全てのスロットにコイルを同時挿入することからますます挿入抵抗が大きくなって、挿入が困難になるという問題があった。   For this reason, all the blades of the coil insertion jig need to be fixed blades, and the frictional resistance between the blade and the coil is increased as compared with the case of normal coil insertion using a movable blade. Since the coil is inserted into the slot at the same time, there is a problem that the insertion resistance becomes more and more difficult to insert.

また、短節巻2層の異相巻は、同相巻に比べて、回転が滑らかになるという利点があるが、外径側に挿入されたコイル辺と内径側に挿入されたコイルが異相なので、相間絶縁紙を挿入する必要があった。   In addition, the short-phase winding two-phase winding has an advantage that the rotation is smoother than the same-phase winding, but the coil side inserted on the outer diameter side and the coil inserted on the inner diameter side are different in phase, It was necessary to insert interphase insulating paper.

このため、短節巻2層の異相巻にしようとすると、コイル挿入装置で機械的に挿入することが困難であり、手作業で挿入する必要があった。また、螺旋状に積み重なったコイルを短節巻2層の異相巻にする試みは今までなされていなかった。   For this reason, when trying to make two-phase short-winding winding with different phases, it is difficult to mechanically insert with a coil insertion device, and it is necessary to insert it manually. In addition, no attempt has been made so far to make a spirally stacked coil into a two-phase short-winding winding.

したがって、本発明の目的は、螺旋巻きステータであって、コイルを挿入する際の挿入抵抗を少なくすることができるようにし、しかも短節巻2層の異相巻を機械的に製造できるようにしたステータ及びその製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is a helically wound stator, which can reduce the insertion resistance when inserting a coil, and can mechanically manufacture two-phase short-winding windings. A stator and a manufacturing method thereof are provided.

上記目的を達成するため、本発明のステータは、ステータコアの端面から見たときコイル同士が螺旋状に重なった形状をなすように、コイルがスロットに挿入されたステータにおいて、
1つのスロットに挿入されるコイルが2つに分かれて、スロットの外径側及び内径側に挿入されて、螺旋状に重なった形状のコイルが外内2層をなして挿入されており、
同じ極をなす同相のコイルのうち、スロットの外径側に挿入されるものと、スロットの内径側に挿入されるものとが、周方向に1スロットずれて挿入されており、
1つのスロットに挿入される外径側のコイルと内径側のコイルとの間に絶縁シートが配置されていることを特徴とする。
To achieve the above object, the stator of the present invention is a stator in which coils are inserted into slots so that the coils are spirally overlapped when viewed from the end face of the stator core.
The coil inserted into one slot is divided into two, inserted into the outer diameter side and the inner diameter side of the slot, and the spirally overlapped coil is inserted in two layers inside and outside,
Among the coils of the same phase forming the same pole, the one inserted on the outer diameter side of the slot and the one inserted on the inner diameter side of the slot are inserted shifted by one slot in the circumferential direction,
An insulating sheet is disposed between an outer diameter side coil and an inner diameter side coil inserted into one slot.

また、本発明のステータの製造方法は、ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードと、各ブレードの外側に配置された複数本のウェッジガイドとを有するコイル挿入治具の前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、全体として螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルを、ステータコアの対応するスロットに同時挿入すると共に、前記ウェッジガイドを通してスロット開口部側に絶縁シートを挿入するステータの製造方法において、
1つのスロットに挿入されるコイルを2つに分けて、最初にスロットの外径側に配置されるコイルを上記方法で挿入すると共に、絶縁シートをスロット開口部側に挿入し、
次いで、挿入されたコイル及び絶縁シートをスロットの外径側に押し付けて移動させる中間成形を行い、
更に、スロットの内径側に配置されるコイルを、上記外径側に配置されるコイルに対して周方向に1スロットずれるように配置して、上記方法で挿入すると共に、絶縁シートをスロットの開口部側に挿入することにより、
同じ極をなす同相のコイルのうち、スロットの外径側に挿入されるものと、スロットの内径側に挿入されるものとが、周方向に1スロットずれて挿入され、1つのスロットに挿入される外径側のコイルと内径側のコイルとの間に絶縁シートが配置されたステータを得ることを特徴とする。
The stator manufacturing method of the present invention also includes a coil insertion treatment having a plurality of blades arranged in an annular shape corresponding to the inner teeth of the stator core and a plurality of wedge guides arranged outside each blade. In the predetermined gap of the blade of the tool, one side of the coil is under the adjacent coil and enters the predetermined gap, and the other side of the coil overlaps the adjacent coil on the opposite side and enters the predetermined gap as a whole. In the method of manufacturing a stator, the coils set in a spirally overlapping state are simultaneously inserted into the corresponding slots of the stator core, and the insulating sheet is inserted into the slot opening side through the wedge guide.
The coil to be inserted into one slot is divided into two, and first the coil arranged on the outer diameter side of the slot is inserted by the above method, and the insulating sheet is inserted into the slot opening side,
Next, intermediate molding is performed in which the inserted coil and insulating sheet are pressed against the outer diameter side of the slot and moved,
Further, the coil arranged on the inner diameter side of the slot is arranged so as to be shifted by one slot in the circumferential direction with respect to the coil arranged on the outer diameter side, and is inserted by the above method, and the insulating sheet is opened in the slot. By inserting on the side,
Of the same-phase coils forming the same pole, those inserted on the outer diameter side of the slot and those inserted on the inner diameter side of the slot are inserted shifted by one slot in the circumferential direction and inserted into one slot. A stator in which an insulating sheet is disposed between an outer diameter side coil and an inner diameter side coil is obtained.

本発明によれば、1つのスロットに挿入されるコイルを2つに分けて、スロットの外径側及び内径側に挿入し、螺旋状に重なった形状のコイルが外内2層をなして挿入されるようにしたので、螺旋状に積み重なったコイルを全スロットに同時挿入する必要がある螺旋巻きステータであっても、コイルを挿入する際の挿入抵抗を少なくすることができる。   According to the present invention, the coil to be inserted into one slot is divided into two and inserted into the outer diameter side and the inner diameter side of the slot, and the spirally overlapped coils are inserted in two layers inside and outside. Since it was made to do, even if it is a spiral winding stator which needs to insert the coil piled up helically into all the slots simultaneously, the insertion resistance at the time of inserting a coil can be decreased.

また、最初にスロットの外径側に配置されるコイルを挿入した後、中間成形を行い、次にスロットの内径側に配置されるコイルを、上記外径側に配置されるコイルに対して周方向に1スロットずれるように配置して挿入することにより、同じ極をなす同相のコイルのうち、スロットの外径側に挿入されるものと、スロットの内径側に挿入されるものとが、周方向に1スロットずれて挿入された、いわゆる短節巻の形態にすることができるので、回転磁界の磁極が滑らかに変化するステータを得ることができる。   Also, after first inserting the coil arranged on the outer diameter side of the slot, intermediate molding is performed, and then the coil arranged on the inner diameter side of the slot is circumferentially arranged with respect to the coil arranged on the outer diameter side. By arranging and inserting the slots so as to be shifted by one slot in the direction, the coils of the same phase forming the same pole are inserted into the outer diameter side of the slot and those inserted into the inner diameter side of the slot. Since it can be in the form of a so-called short-pitch winding that is shifted by one slot in the direction, a stator in which the magnetic field of the rotating magnetic field changes smoothly can be obtained.

また、コイル挿入操作を2回繰り返して行うことにより、その都度、ウェッジガイドを通して、スロットの開口部側に絶縁シート(ウェッジ)が挿入されるので、最初に挿入された絶縁シートが、外径側に挿入されるコイルと内径側に挿入されるコイルとの相間絶縁シートとなり、1つのスロットに異なる相のコイルが挿入された場合でも、絶縁性を確保することができる。   In addition, by repeating the coil insertion operation twice, an insulating sheet (wedge) is inserted through the wedge guide to the opening side of the slot each time. Insulation can be ensured even when a coil having a different phase is inserted into one slot.

本発明の一実施形態によるステータの製造方法の第1工程を示し、(a)は平面図、(b)は縦断面図である。The 1st process of the manufacturing method of the stator by one embodiment of the present invention is shown, (a) is a top view and (b) is a longitudinal section. 同ステータの製造方法の第2工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 2nd process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第3工程を示し、(a)は平面図、(b)は縦断面図である。The 3rd process of the manufacturing method of the stator is shown, (a) is a top view and (b) is a longitudinal section. 同ステータの製造方法の第4工程を示す平面図である。It is a top view which shows the 4th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第5工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 5th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第6工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 6th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第7工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 7th process of the manufacturing method of the stator. 同ステータの製造方法の第8工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 8th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第9工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 9th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第10工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 10th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第11工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 11th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第12工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 12th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第13工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 13th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第14工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 14th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第15工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 15th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第16工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 16th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第17工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 17th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第18工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 18th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法の第19工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 19th process of the manufacturing method of the same stator. 同ステータの製造方法に用いるストリッパを示し、(a)は平面図、(b)は縦断面図である。The stripper used for the manufacturing method of the same stator is shown, (a) is a top view and (b) is a longitudinal section. 同ステータの製造方法で挿入されたコイルのスロット内における状態を示し、(a)は外側コイルを挿入した状態の説明図、(b)は中間成形をした状態の説明面、(c)は内側コイルを挿入した状態の説明図である。The state in the slot of the coil inserted by the manufacturing method of the stator is shown, (a) is an explanatory view in a state where an outer coil is inserted, (b) is an explanatory surface in a state where intermediate molding is performed, and (c) is an inner side. It is explanatory drawing of the state which inserted the coil. 同ステータの製造方法により製造された、本発明の一実施形態によるステータのコイルエンドを平面的に見た模式図である。It is the schematic diagram which looked at the coil end of the stator by one Embodiment of this invention manufactured with the manufacturing method of the stator planarly. 同ステータのコイルの挿入状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the insertion state of the coil of the stator.

以下、図面に基づいて本発明によるステータ及びその製造方法の一実施形態について説明する。まず、同製造方法に用いられるコイル挿入装置の概略構造について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a stator and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, a schematic structure of a coil insertion device used in the manufacturing method will be described.

図1は、コイル挿入治具10に、ストリッパ20を配置し、外側コイルC1をセットした状態を示している。コイル挿入治具10は、円筒状のホルダ11を有し、その外周にはインデックス用のギヤ部材12が装着されている。ホルダ11の内周には、ウェッジガイド13の基部が固定されている。また、ウェッジガイド13の内周には、ブレード14が配置されており、ブレード14は、全て固定ブレードであって、それらの基部をホルダ11の内側に配置された筒状のブレードホルダ15に固定されている。   FIG. 1 shows a state in which the stripper 20 is arranged on the coil insertion jig 10 and the outer coil C1 is set. The coil insertion jig 10 has a cylindrical holder 11, and an index gear member 12 is mounted on the outer periphery thereof. A base portion of the wedge guide 13 is fixed to the inner periphery of the holder 11. Further, a blade 14 is disposed on the inner periphery of the wedge guide 13, and the blades 14 are all fixed blades, and their base portions are fixed to a cylindrical blade holder 15 disposed inside the holder 11. Has been.

図23に示すように、ステータコア30は、その内周に複数のティース31を有し、各ティース31の間が、コイルが挿入されるスロット32をなしている。そして、ブレード14は、これらのティース31の内端面に嵌合して環状に配列されており、図3に示すように、ステータコア30をセットした状態で、その先端部がステータコア30の上端面からやや突出する程度の長さとされている。   As shown in FIG. 23, the stator core 30 has a plurality of teeth 31 on its inner periphery, and a slot 32 into which a coil is inserted is formed between the teeth 31. The blades 14 are fitted into the inner end surfaces of the teeth 31 and arranged in an annular shape. As shown in FIG. 3, with the stator core 30 set, the leading end of the blade 14 extends from the upper end surface of the stator core 30. The length is slightly protruding.

ウェッジガイド13は、ステータコア30を装着したとき、その上端部がステータコア30の下端面に達する程度の長さとされている(図3参照)。また、ウェッジガイド13は、ブレード14の外周に配置され、各ウェッジガイド13の間が、絶縁シート(ウェッジ)の通路となっている。絶縁シート(ウェッジ)は、図21に示すように、第1絶縁シート34、第2絶縁シート35からなり、いずれも軸方向から見てコ字状に折曲されており、コイルの挿入時に、図示しないウェッジプッシャにより、スロット32の開口部を塞ぐように、スロット32内に挿入されるようになっている。なお、スロット32の内周には、予めスロット絶縁シート33が挿入されている。   The wedge guide 13 has a length such that when the stator core 30 is mounted, the upper end of the wedge guide 13 reaches the lower end surface of the stator core 30 (see FIG. 3). In addition, the wedge guide 13 is disposed on the outer periphery of the blade 14, and a space between the wedge guides 13 serves as a path for the insulating sheet (wedge). As shown in FIG. 21, the insulating sheet (wedge) is composed of a first insulating sheet 34 and a second insulating sheet 35, both of which are bent in a U shape when viewed from the axial direction. A wedge pusher (not shown) is inserted into the slot 32 so as to close the opening of the slot 32. A slot insulating sheet 33 is inserted in advance on the inner periphery of the slot 32.

ストリッパ20は、図20に示すように、全体として円柱状をなし、外周にブレード14の間隙に挿入される複数の歯21を有している。ストリッパ20の下面には、図4等に示される駆動軸22の先端部が着脱可能に嵌合するカップリングが配置された凹部23が形成されている。ストリッパ20の歯21の突出長さは、ステータコア30のスロット32の開口部よりやや内方に挿入される程度の長さとされている。   As shown in FIG. 20, the stripper 20 has a columnar shape as a whole, and has a plurality of teeth 21 inserted into the gap of the blade 14 on the outer periphery. On the lower surface of the stripper 20, a recess 23 is formed in which a coupling in which the tip of the drive shaft 22 shown in FIG. The protruding length of the teeth 21 of the stripper 20 is set so as to be inserted slightly inward from the opening of the slot 32 of the stator core 30.

図1に示すように、ストリッパ20の上面には、円柱状のスペーサ24が取付けられている。このスペーサ24は、ブレード14の内周との間に所定の間隙が形成される程度の外径とされている。この間隙は、図3、図14に示すように、ブレード13に引き掛けられた外側コイルC1や内側コイルC2のループの内側が挿入される部分となる。   As shown in FIG. 1, a columnar spacer 24 is attached to the upper surface of the stripper 20. The spacer 24 has an outer diameter that allows a predetermined gap to be formed between the inner periphery of the blade 14. As shown in FIGS. 3 and 14, the gap is a portion into which the inside of the loop of the outer coil C1 and the inner coil C2 hooked on the blade 13 is inserted.

図2に示すように、ブレード14上には、コアガイド50が設置されるようになっている。コアガイド50は、本体部51と、導入部52とからなっている。本体部50は、ステータコア30のティース31(図21、23参照)の隙間と、ブレード14の隙間に挿入される歯55を外周に有している。導入部52は、ステータコア30のティース31の隙間に挿入される歯56を外周に有している。   As shown in FIG. 2, a core guide 50 is installed on the blade 14. The core guide 50 includes a main body portion 51 and an introduction portion 52. The main body 50 has teeth 55 inserted in the gap between the teeth 31 (see FIGS. 21 and 23) of the stator core 30 and the gap between the blades 14 on the outer periphery. The introduction part 52 has teeth 56 that are inserted into the gaps of the teeth 31 of the stator core 30 on the outer periphery.

導入部52は、図示しないボルトによって、本体部51の上面に固定されるようになっている。導入部52の上面中央には、支軸54が取付けられており、図示しない駆動装置によって、上下方向に移動するカップリング53が、支軸54外周に着脱可能に連結されて、コアガイド50をブレード14の上端部に設置したり、ブレード14の上端部から取り外したりすることができるようになっている。   The introduction part 52 is fixed to the upper surface of the main body part 51 by a bolt (not shown). A support shaft 54 is attached to the center of the upper surface of the introduction portion 52, and a coupling 53 that moves in the vertical direction is detachably connected to the outer periphery of the support shaft 54 by a driving device (not shown), so that the core guide 50 is attached. It can be installed at the upper end of the blade 14 or removed from the upper end of the blade 14.

ステータコア30をブレード14の上部に設置するとき、ブレード14の上部にコアガイド50を設置しておくことにより、ステータコア30のティース31の隙間に、導入部52の歯56が入り、更に本体部50の歯55が入って、ステータコア30のティース31の内端面が、ブレード14に嵌合して、ステータコア30がブレード14の上端部外周に装着されることになる(図3参照)。   When the stator core 30 is installed on the upper portion of the blade 14, the core guide 50 is installed on the upper portion of the blade 14, so that the teeth 56 of the introduction portion 52 enter the gap between the teeth 31 of the stator core 30, and the main body portion 50. Thus, the inner end surface of the teeth 31 of the stator core 30 is fitted to the blade 14 and the stator core 30 is mounted on the outer periphery of the upper end portion of the blade 14 (see FIG. 3).

図2、3に示すように、ステータコア30は、パレット状のコアホルダ60に保持されて、ブレード14上に着脱されるようになっている。コアホルダ60は、座板61と天板62とスペーサリング63とを有し、座板61と天板62との間に、ステータコア30を挟持して保持するようになっている。また、座板61と天板62には、ステータコア30のティース31の上下端面に当接するように、外径方向から内径方向に向けて放射状に、進退可能にスライドする複数のカフサ64が配置されている。各カフサ64は、対応するティース31の上下端面に当接して、ステータコア30の上下端面から突出するスロット絶縁シート33(図21参照)のカフス(折り返した襟部)が潰れないように支持する。なお、図中65は、上記カフサ64を進退動作させるための操作棒である。この装置は試作品であるため、カフサ64を操作棒65で進退動作させるようにしているが、実際には、カム機構を使って自動的に進退動作させることになる。そのような構造は、例えば特開平7−222411号公報などに開示された公知の構造であるため、その詳細な説明は省略することにする。   As shown in FIGS. 2 and 3, the stator core 30 is held by a pallet-shaped core holder 60 and is detachably mounted on the blade 14. The core holder 60 includes a seat plate 61, a top plate 62, and a spacer ring 63. The stator core 30 is sandwiched and held between the seat plate 61 and the top plate 62. The seat plate 61 and the top plate 62 are provided with a plurality of cuffs 64 that slide in a radially movable manner from the outer diameter direction toward the inner diameter direction so as to contact the upper and lower end surfaces of the teeth 31 of the stator core 30. ing. Each cuff 64 contacts the upper and lower end surfaces of the corresponding tooth 31 and supports the cuffs (folded collar portions) of the slot insulating sheet 33 (see FIG. 21) protruding from the upper and lower end surfaces of the stator core 30 so as not to be crushed. In the figure, reference numeral 65 denotes an operation bar for moving the cuffs 64 forward and backward. Since this device is a prototype, the cuffs 64 are moved back and forth with the operation rod 65, but in actuality, they are automatically moved back and forth using a cam mechanism. Since such a structure is a known structure disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-222411, a detailed description thereof will be omitted.

更に、本発明で用いるコイル挿入装置は、図9〜10に示す中間成形装置40を備えている。中間成形装置40は、図示しない駆動機構によって、それぞれ独立して昇降動作する、下方成形型41と、上方成形型42を備えている。   Furthermore, the coil insertion device used in the present invention includes an intermediate forming device 40 shown in FIGS. The intermediate molding device 40 includes a lower molding die 41 and an upper molding die 42 that are moved up and down independently by a driving mechanism (not shown).

下方成形型41は、全体として円筒状をなし、テーパ状の上端部43と、その下方の周壁に周方向に沿って所定間隔でかつ軸方向に沿って所定長さで形成された押込み刃部44とを備えている。押込み刃部44は、図21に示すように、ステータコア30のスロット32内に挿入されて、第1絶縁シート34をスロット32の奥方に押し込む役割をなす。押込み刃部44の上端部は、下方に向けて次第に高くなるテーパ状をなしている。   The lower molding die 41 has a cylindrical shape as a whole, and has a tapered upper end portion 43 and a pressing blade portion formed on the lower peripheral wall thereof at a predetermined interval along the circumferential direction and at a predetermined length along the axial direction. 44. As shown in FIG. 21, the pushing blade portion 44 is inserted into the slot 32 of the stator core 30 and serves to push the first insulating sheet 34 into the back of the slot 32. The upper end portion of the pushing blade portion 44 has a tapered shape that gradually increases downward.

上方成形型42は、上記下方成形型41が挿入可能な内径とされた円筒状をなし、内周には下方成形型41の押込み刃44が挿入されるガイド溝45が形成され、下端部外周には下方に向けて凹曲面状に縮径するコイルエンド成形部46が形成されている。   The upper molding die 42 has a cylindrical shape with an inner diameter into which the lower molding die 41 can be inserted. A guide groove 45 into which the pushing blade 44 of the lower molding die 41 is inserted is formed on the inner periphery, and the outer periphery of the lower end portion. Is formed with a coil end forming portion 46 that is reduced in the shape of a concave curved surface downward.

次に、上記コイル挿入装置を用いた、本発明によるステータの製造方法の一実施形態について説明する。   Next, an embodiment of a stator manufacturing method according to the present invention using the coil insertion device will be described.

図1に示すように、コイル挿入治具10には、ストリッパ20とスペーサ24とが設置されている。そして、例えば前記特許文献1(WO2012/153844号公報)に開示された方法によって、コイル挿入治具10のブレード14の所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、全体として螺旋状に重なり合った状態に、外側コイルC1をセットする。例えば三相誘導モータの場合は、U,V,Wの各相のコイルが順番に繰り返すように周方向に並び、Uの片側はWの下に入り、反対側はVの上に載り、V相の片側はU相の下に入り、反対側はW相の上に載り、W相の片側はV相の下に入り、W相の反対側はU相の上に載るというような態様で、互いに重なり合った状態で、ブレード14の所定の間隙に両側辺を保持させてセットする。このコイルセット方法及び装置については、上記特許文献1に詳細に説明されているので、その説明を省略することにする。外側コイルC1のループのブレード14の内側は、スペーサ24とブレード14との隙間に配置されて、ストリッパ20上に載置される。   As shown in FIG. 1, the coil insertion jig 10 is provided with a stripper 20 and a spacer 24. Then, for example, by the method disclosed in Patent Document 1 (WO2012 / 153844), one side of the coil falls under the adjacent coil into the predetermined gap of the blade 14 of the coil insertion jig 10 and enters the predetermined gap. The outer coil C1 is set in a state where the other side of the coil overlaps with the coil adjacent to the opposite side of the coil and enters a predetermined gap and overlaps spirally as a whole. For example, in the case of a three-phase induction motor, coils in each phase of U, V, and W are arranged in the circumferential direction so that they repeat in order, one side of U falls under W, the other side rests on V, and V One side of the phase is under the U phase, the other side is on the W phase, one side of the W phase is under the V phase, and the other side of the W phase is on the U phase In a state where the blades 14 overlap each other, the blades 14 are set with both sides held in a predetermined gap. Since this coil setting method and apparatus are described in detail in the above-mentioned Patent Document 1, description thereof will be omitted. The inner side of the blade 14 of the loop of the outer coil C <b> 1 is placed in the gap between the spacer 24 and the blade 14 and placed on the stripper 20.

次に、図2に示すように、図示しない駆動装置によって移動するカップリング53に保持された支軸54を介して、コアガイド50をブレード14の上方に移動させ、ブレード14上に設置する。コアガイド50がブレード14上に設置されると、カップリング53は支軸54から外されて上方に待機し、ステータコア30を保持したコアホルダ60が、ブレード14の上方に配置される。   Next, as shown in FIG. 2, the core guide 50 is moved above the blade 14 via a support shaft 54 held by a coupling 53 that is moved by a driving device (not shown), and is installed on the blade 14. When the core guide 50 is installed on the blade 14, the coupling 53 is removed from the support shaft 54 and waits upward, and the core holder 60 holding the stator core 30 is disposed above the blade 14.

そして、図3に示すように、コアホルダ60を下降させ、コアガイド50によって案内しながら、ステータコア30をブレード14の外周に装着する。このとき、ブレード14の先端は、ステータコア30の上端面よりやや突出した状態となる。   Then, as shown in FIG. 3, the core holder 60 is lowered and the stator core 30 is mounted on the outer periphery of the blade 14 while being guided by the core guide 50. At this time, the tip of the blade 14 protrudes slightly from the upper end surface of the stator core 30.

この状態で、図4に示すように、駆動軸22が上昇し、第2ストリッパ30の凹部23に配置されたカップリングに接続されて、ストリッパ20、スペーサ24が上昇する。その結果、ストリッパ20によって、外側コイルC1が押し上げられ、ストリッパ20の歯21(図20参照)によって、外側コイルC1がステータコア30の対応するスロット32に挿入されていく。このとき、ステータコア30の下面に配置されたコイルガイド66が、第1コイルC1をスムーズにスロット32に導入させるので、挿入部での抵抗を軽減させると共に、コイルの損傷を軽減することができる。なお、前述したようにブレード14は全て固定ブレードであり、外側コイルC1は、螺旋状に重なり合った状態で、全てのスロット32に同時に挿入されていく。   In this state, as shown in FIG. 4, the drive shaft 22 is raised and connected to the coupling disposed in the recess 23 of the second stripper 30, and the stripper 20 and the spacer 24 are raised. As a result, the outer coil C1 is pushed up by the stripper 20, and the outer coil C1 is inserted into the corresponding slot 32 of the stator core 30 by the teeth 21 of the stripper 20 (see FIG. 20). At this time, the coil guide 66 disposed on the lower surface of the stator core 30 smoothly introduces the first coil C1 into the slot 32, so that resistance at the insertion portion can be reduced and damage to the coil can be reduced. As described above, all the blades 14 are fixed blades, and the outer coils C1 are inserted into all the slots 32 at the same time while being spirally overlapped.

図5に示すように、ストリッパ20が最大位置まで上昇すると、ブレード14に引き掛けられていた外側コイルC1の両側辺が、ステータコア30の所定のスロット32に完全に挿入され、外側コイルC1の上方のループがブレード14の上端から外れて、ステータコア30の上端面から突出したコイルエンドとなる。   As shown in FIG. 5, when the stripper 20 is raised to the maximum position, both sides of the outer coil C1 hooked on the blade 14 are completely inserted into the predetermined slots 32 of the stator core 30, and above the outer coil C1. This loop is removed from the upper end of the blade 14 and becomes a coil end protruding from the upper end surface of the stator core 30.

こうして、外側コイルC1の挿入が終了すると、図6、7に示すように、図示しない駆動装置によって、カップリング53及び支軸54を介して、コアガイド50が取り外されて所定の位置に移動する。更に、図8に示すように、ストリッパ20が下降して初期位置に戻る。   Thus, when the insertion of the outer coil C1 is completed, the core guide 50 is removed and moved to a predetermined position via the coupling 53 and the support shaft 54 by a driving device (not shown) as shown in FIGS. . Further, as shown in FIG. 8, the stripper 20 descends and returns to the initial position.

この状態で、図9に示すように、コアホルダ60をブレード14から取外し、中間成形装置40の下方成形型41と上方成形型42との間に移動させる。   In this state, as shown in FIG. 9, the core holder 60 is removed from the blade 14 and moved between the lower mold 41 and the upper mold 42 of the intermediate molding apparatus 40.

次いで、図10に示すように、下方成形型41を上昇させ、ステータコア30の内周に下方から挿入する。すると、下方成形型41の押込み刃部44が、ステータコア30のスロット32内に挿入される。   Next, as shown in FIG. 10, the lower mold 41 is raised and inserted into the inner periphery of the stator core 30 from below. Then, the pushing blade portion 44 of the lower mold 41 is inserted into the slot 32 of the stator core 30.

図21の(a)に示すように、外側コイルC1の挿入が終了した状態で、スロット32内には、外側コイルC1が挿入され、第1絶縁シート(ウェッジ)34が、スロット32の開口部を塞ぐように挿入されている。この状態で、上記のように下方成形型41の押込み刃部44をスロット32に挿入すると、図21(b)に示すように、第1絶縁シート34を介して、外側コイルC1がスロット62の外径側に押し付けられる。   As shown in FIG. 21A, in the state where the insertion of the outer coil C1 is completed, the outer coil C1 is inserted into the slot 32, and the first insulating sheet (wedge) 34 is an opening of the slot 32. It is inserted so as to block. In this state, when the pushing blade portion 44 of the lower mold 41 is inserted into the slot 32 as described above, the outer coil C1 is inserted into the slot 62 via the first insulating sheet 34 as shown in FIG. Pressed against the outer diameter side.

次いで、図11に示すように、上方成形型42を下降させ、外側コイルC1の上方のコイルエンドを、コイルエンド成形部46で押圧して、同コイルエンドをステータコア30の外径側に反るように成形する。   Next, as shown in FIG. 11, the upper mold 42 is lowered, the coil end above the outer coil C <b> 1 is pressed by the coil end molding portion 46, and the coil end is warped toward the outer diameter side of the stator core 30. Mold as follows.

こうして、外側コイルC1の中間成形が終了したら、図12に示すように、下方成形型41を下降させ、上方成形型42を上昇させて、両者の間からコアホルダ60を取出す。   Thus, when the intermediate molding of the outer coil C1 is completed, as shown in FIG. 12, the lower mold 41 is lowered, the upper mold 42 is raised, and the core holder 60 is taken out between the two.

次に、図13に示すように、コアホルダ60を再びコイル挿入治具10の上方に移動させる。このとき、コイル挿入治具10のブレード14には、前述した特許文献1(WO2012/153844号公報)等に開示された方法によって、コイル挿入治具10のブレード14の所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、全体として螺旋状に重なり合った状態に、内側コイルC2をセットしておく。   Next, as shown in FIG. 13, the core holder 60 is moved again above the coil insertion jig 10. At this time, the coil 14 is inserted into the blade 14 of the coil insertion jig 10 in a predetermined gap of the blade 14 of the coil insertion jig 10 by a method disclosed in Patent Document 1 (WO2012 / 153844) described above. The inner coil C2 is placed in a state where the side is under the adjacent coil and the other side of the coil is superimposed on the coil adjacent to the opposite side of the coil and enters the predetermined gap, and is overlapped spirally as a whole. Set it.

また、内側コイルC2を保持させたコイル挿入治具10は、前記外側コイルC1をセットしたときの配置に対して、ステータコア30の1スロット分、周方向にずらしてセットしておく。すなわち、例えば三相誘導モータの場合、外側コイルC1のUVW相のコイルに対して、内側コイルC2の対応するUVW相のコイルが、周方向に1スロットずれて挿入されるようにする。   The coil insertion jig 10 holding the inner coil C2 is set so as to be shifted in the circumferential direction by one slot of the stator core 30 with respect to the arrangement when the outer coil C1 is set. That is, for example, in the case of a three-phase induction motor, the corresponding UVW-phase coil of the inner coil C2 is inserted so as to be shifted by one slot in the circumferential direction with respect to the UVW-phase coil of the outer coil C1.

そして、図14に示すように、コアホルダ60を下降させ、コアガイド50によって案内しながら、ステータコア30をブレード14の外周に装着する。   Then, as shown in FIG. 14, the core holder 60 is lowered and the stator core 30 is mounted on the outer periphery of the blade 14 while being guided by the core guide 50.

この状態で、図15に示すように、駆動軸22が上昇し、第2ストリッパ30の凹部23に配置されたカップリングに接続されて、ストリッパ20、スペーサ24が上昇する。その結果、ストリッパ20によって、内側コイルC2が押し上げられ、ストリッパ20の歯21(図20参照)によって、内側コイルC2がステータコア30の対応するスロット32に挿入されていく。このとき、ステータコア30の下面に配置されたコイルガイド66が、第2コイルC2をスムーズにスロット32に導入させるので、挿入部での抵抗を軽減させると共に、コイルの損傷を軽減することができる。なお、前述したようにブレード14は全て固定ブレードであり、内側コイルC2は、螺旋状に重なり合った状態で、全てのスロット32に同時に挿入されていく。   In this state, as shown in FIG. 15, the drive shaft 22 is raised and connected to the coupling disposed in the recess 23 of the second stripper 30, and the stripper 20 and the spacer 24 are raised. As a result, the inner coil C2 is pushed up by the stripper 20, and the inner coil C2 is inserted into the corresponding slot 32 of the stator core 30 by the teeth 21 of the stripper 20 (see FIG. 20). At this time, the coil guide 66 disposed on the lower surface of the stator core 30 smoothly introduces the second coil C2 into the slot 32, so that resistance at the insertion portion can be reduced and damage to the coil can be reduced. As described above, all the blades 14 are fixed blades, and the inner coil C2 is inserted into all the slots 32 in a spirally overlapping state.

図16に示すように、ストリッパ20が最大位置まで上昇すると、ブレード14に引き掛けられていた内側コイルC2の両側辺が、ステータコア30の所定のスロット32に完全に挿入され、内側コイルC2の上方のループがブレード14の上端から外れて、ステータコア30の上端面から突出したコイルエンドとなる。   As shown in FIG. 16, when the stripper 20 is raised to the maximum position, both sides of the inner coil C2 hooked on the blade 14 are completely inserted into the predetermined slots 32 of the stator core 30, and above the inner coil C2. This loop is removed from the upper end of the blade 14 and becomes a coil end protruding from the upper end surface of the stator core 30.

こうして、内側コイルC2の挿入が終了すると、図17、18に示すように、図示しない駆動装置によって、カップリング53及び支軸54を介して、コアガイド50が取り外されて所定の位置に移動する。更に、図19に示すように、ストリッパ20が下降して初期位置に戻る。   When the insertion of the inner coil C2 is thus completed, the core guide 50 is removed and moved to a predetermined position via the coupling 53 and the support shaft 54 by a driving device (not shown) as shown in FIGS. . Further, as shown in FIG. 19, the stripper 20 descends and returns to the initial position.

図21(c)は、こうして内側コイルC2が、ステータコア30のスロット32に挿入された状態が示されている。前述したように、外側コイルC1は、同図(b)に示すように、中間成形によって外径側に押されて移動しており、内側コイルC2は、それによって形成された、スロット32の内径側の空隙に挿入され、スロット32の開口部側には、第2絶縁シート(ウェッジ)35が挿入される。その結果、先に挿入された第1絶縁シート34を介して、外径側に外側コイルC1が挿入され、内径側に内側コイルC2が挿入されて、図22に示すように、ステータコア30の端面から見たとき、螺旋巻きコイルが同心状に2重に挿入された形状となる。こうして得られた本発明のステータ70は、コイルエンドの高さが低く、しかもフラットで、コンパクトな形状になる。   FIG. 21 (c) shows a state in which the inner coil C <b> 2 is thus inserted into the slot 32 of the stator core 30. As described above, the outer coil C1 is moved while being pushed to the outer diameter side by intermediate molding as shown in FIG. 5B, and the inner coil C2 is formed by the inner diameter of the slot 32 formed thereby. A second insulating sheet (wedge) 35 is inserted into the opening of the slot 32. As a result, the outer coil C1 is inserted on the outer diameter side and the inner coil C2 is inserted on the inner diameter side via the first insulating sheet 34 inserted earlier, and the end surface of the stator core 30 as shown in FIG. When it sees from, it becomes the shape where the spiral coil was inserted twice concentrically. The stator 70 of the present invention thus obtained has a low coil end and is flat and compact.

また、図23は、ステータ70のU相、V相、W相の各コイルが、それぞれのスロット32にどのように挿入されているかを示す説明図である。ステータコア30の周縁に付された番号は、説明の便宜上付したスロット番号である。スロット32の外径側に挿入されたコイルは、Ua1、Ua2…(以下省略)、Va1、Va2…(以下省略)、Wa1、Wa2…(以下省略)で表示してあり、スロット32の内径側に挿入されたコイルは、Ub1、Ub2…(以下省略)、Vb1、Vb2…(以下省略)、Wb1、Wb2…(以下省略)で表示してある。   FIG. 23 is an explanatory diagram showing how the U-phase, V-phase, and W-phase coils of the stator 70 are inserted into the respective slots 32. The numbers given to the periphery of the stator core 30 are slot numbers given for convenience of explanation. The coils inserted on the outer diameter side of the slot 32 are indicated by Ua1, Ua2 (not shown), Va1, Va2 (not shown), Wa1, Wa2 (not shown), and the inner diameter side of the slot 32. The coils inserted in are indicated by Ub1, Ub2 (not shown), Vb1, Vb2 (not shown), Wb1, Wb2 (not shown), and so on.

この図に示すように、外径側のU相コイルUa1は、スロット1とスロット6に両側を挿入されている。これに対して、上記コイルUa1に対応する内径側のU相コイルUb1は、周方向に1スロットずれて、スロット2とスロット7に両側を挿入されている。   As shown in this figure, the U-phase coil Ua1 on the outer diameter side is inserted into the slot 1 and the slot 6 on both sides. On the other hand, the U-phase coil Ub1 on the inner diameter side corresponding to the coil Ua1 is shifted by one slot in the circumferential direction, and both sides are inserted into the slot 2 and the slot 7.

同様にして、外径側のV相コイルVa1は、スロット3とスロット8に両側を挿入されている。これに対して上記コイルVa1に対応する内径側のV相コイルVb1は、周方向に1スロットずれて、スロット4とスロット9に両側を挿入されている。   Similarly, the V-phase coil Va1 on the outer diameter side is inserted into the slot 3 and the slot 8 on both sides. On the other hand, the V-phase coil Vb1 on the inner diameter side corresponding to the coil Va1 is shifted by one slot in the circumferential direction, and both sides are inserted into the slot 4 and the slot 9.

同様にして、外径側のW相コイルWa1は、スロット5とスロット10に両側を挿入されている。これに対して上記コイルWa1に対応する内径側のV相コイルWb1は、周方向に1スロットずれて、スロット6とスロット11に両側を挿入されている。   Similarly, the outer diameter side W-phase coil Wa1 is inserted into the slot 5 and the slot 10 on both sides. On the other hand, the V-phase coil Wb1 on the inner diameter side corresponding to the coil Wa1 is shifted by one slot in the circumferential direction, and both sides are inserted into the slot 6 and the slot 11.

以下同様に、外側のU相コイルUa2…、V相コイルVa2…、W相コイルWa2…に対して、内側のU相コイルUb2…、V相コイルVb2…、W相コイルWb2…は、周方向に1スロットずれて、それらの両側を挿入されている。   Similarly, the outer U-phase coil Ua2,..., V-phase coil Va2,..., W-phase coil Wa2,. They are inserted one slot apart from each other.

その結果、コイルピッチ(1個のコイル辺の間隔)に対して、磁極ピッチ(1つの極をなすUVW各相の幅)が1スロット分だけ広くなり、いわゆる短節巻きとなる。また、1つの極を形成する同相のコイルの両側に、隣接する異なる相のコイルの一部が入り込んだ状態となる。それによって、回転磁界の磁極が滑らかに変化するステータを得ることができる。   As a result, the magnetic pole pitch (the width of each UVW phase forming one pole) is increased by one slot with respect to the coil pitch (interval of one coil side), resulting in a so-called short-pitch winding. Moreover, it will be in the state which a part of coil of the adjacent different phase entered into the both sides of the coil of the same phase which forms one pole. Thereby, a stator in which the magnetic field of the rotating magnetic field changes smoothly can be obtained.

また、1つの極を形成する同相のコイルの両側では、例えばスロット6(外径側にUa1、内径側にWb1)、スロット8(外径側にVa1、内径側にUb2)に示されるように、1つのスロットの内外に異なる相のコイルが挿入された状態となる。   On both sides of the same-phase coil forming one pole, for example, as shown in slot 6 (Ua1 on the outer diameter side, Wb1 on the inner diameter side) and slot 8 (Va1 on the outer diameter side, Ub2 on the inner diameter side) A coil having different phases is inserted into and out of one slot.

しかし、本発明では、コイル挿入操作を2回繰り返して行うことにより、その都度、ウェッジガイドを通して、スロットの開口部側に絶縁シート(ウェッジ)が挿入されるので、最初に挿入された第1絶縁シート34が、外径側に挿入されるコイルと内径側に挿入されるコイルとの相間絶縁シートとなり、1つのスロットに異なる相のコイルが挿入されても、絶縁性を確保することができる。   However, in the present invention, since the coil insertion operation is repeated twice, an insulating sheet (wedge) is inserted through the wedge guide to the opening side of the slot each time. The sheet 34 becomes an interphase insulating sheet between the coil inserted on the outer diameter side and the coil inserted on the inner diameter side, and insulation can be ensured even when coils of different phases are inserted into one slot.

更に、螺旋巻きステータでは、ブレード14の全てを固定ブレードとして、螺旋状に積み重なったコイルを全スロットに同時挿入する必要があるが、本発明では、コイル挿入操作を2回繰り返して行うことにより、1つのスロットに対して2回に分けてコイルを挿入するようにしたので、1回で挿入するコイルの量を半分にすることができ、コイルの挿入抵抗を低減し、過度な摩擦力がかかってコイルの絶縁被覆が損傷することを防止できる。   Furthermore, in the spirally wound stator, it is necessary to insert all of the blades 14 as fixed blades and simultaneously insert the spirally stacked coils into all slots, but in the present invention, by repeating the coil insertion operation twice, Since the coil is inserted twice into one slot, the amount of the coil to be inserted at one time can be halved, the insertion resistance of the coil is reduced, and excessive frictional force is applied. This can prevent the insulation coating of the coil from being damaged.

こうして得られた本発明のステータ70は、螺旋状に重なりあって挿入されたコイルによって、モータとしたときのトルクムラが小さく、モータの振動や騒音を低減させることができると共に、コイルエンドが短いので渦電流損失が少なく、モータの小型化に寄与することができる。なお、このステータは、発電機等にも利用することができる。   The stator 70 of the present invention thus obtained has a small torque non-uniformity when used as a motor due to the spirally inserted coils, can reduce motor vibration and noise, and has a short coil end. There is little eddy current loss and it can contribute to the miniaturization of a motor. This stator can also be used for a generator or the like.

10…コイル挿入治具
11…ホルダ
12…ギヤ部材
13…ウェッジガイド
14…ブレード
15…ブレードホルダ
20…ストリッパ
21…歯
22…駆動軸
23…凹部
24…スペーサ
30…ステータコア
31…ティース
32…スロット
33…スロット絶縁シート
34…第1絶縁シート
35…第2絶縁シート
40…中間成形装置
41…下方成形型
42…上方成形型
43…上端部
44…押込み刃部
45…ガイド溝
46…コイルエンド成形部
50…コアガイド
51…本体部
52…導入部
53…カップリング
54…支軸
55…歯
56…歯
60…コアホルダ
61…座板
62…天板
63…スペーサリング
64…カフサ
65…操作棒
66…コイルガイド
70…ステータ
C1…外側コイル
C2…内側コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Coil insertion jig 11 ... Holder 12 ... Gear member 13 ... Wedge guide 14 ... Blade 15 ... Blade holder 20 ... Stripper 21 ... Stripe 22 ... Drive shaft 23 ... Recess 24 ... Spacer 30 ... Stator core 31 ... Teeth 32 ... Slot 33 ... slot insulating sheet 34 ... first insulating sheet 35 ... second insulating sheet 40 ... intermediate forming device 41 ... lower forming die 42 ... upper forming die 43 ... upper end 44 ... pushing blade 45 ... guide groove 46 ... coil end forming part 50 ... Core guide 51 ... Main body 52 ... Introduction portion 53 ... Coupling 54 ... Support shaft 55 ... Teeth 56 ... Teeth 60 ... Core holder 61 ... Seat plate 62 ... Top plate 63 ... Spacer ring 64 ... Cuff member 65 ... Operation rod 66 ... Coil guide 70 ... Stator C1 ... Outer coil C2 ... Inner coil

Claims (2)

ステータコアの端面から見たときコイル同士が螺旋状に重なった形状をなすように、コイルがスロットに挿入されたステータにおいて、
1つのスロットに挿入されるコイルが2つに分かれて、スロットの外径側及び内径側に挿入されて、螺旋状に重なった形状のコイルが外内2層をなして挿入されており、
同じ極をなす同相のコイルのうち、スロットの外径側に挿入されるものと、スロットの内径側に挿入されるものとが、周方向に1スロットずれて挿入されており、
1つのスロットに挿入される外径側のコイルと内径側のコイルとの間に絶縁シートが配置されていることを特徴とするステータ。
In the stator in which the coil is inserted into the slot so that the coils overlap each other when viewed from the end face of the stator core,
The coil inserted into one slot is divided into two, inserted into the outer diameter side and the inner diameter side of the slot, and the spirally overlapped coil is inserted in two layers inside and outside,
Among the coils of the same phase forming the same pole, the one inserted on the outer diameter side of the slot and the one inserted on the inner diameter side of the slot are inserted shifted by one slot in the circumferential direction,
A stator in which an insulating sheet is arranged between an outer diameter side coil and an inner diameter side coil inserted into one slot.
ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードと、各ブレードの外側に配置された複数本のウェッジガイドとを有するコイル挿入治具の前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、全体として螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルを、ステータコアの対応するスロットに同時挿入すると共に、前記ウェッジガイドを通してスロット開口部側に絶縁シートを挿入するステータの製造方法において、
1つのスロットに挿入されるコイルを2つに分けて、最初にスロットの外径側に配置されるコイルを上記方法で挿入すると共に、絶縁シートをスロット開口部側に挿入し、
次いで、挿入されたコイル及び絶縁シートをスロットの外径側に押し付けて移動させる中間成形を行い、
更に、スロットの内径側に配置されるコイルを、上記外径側に配置されるコイルに対して周方向に1スロットずれるように配置して、上記方法で挿入すると共に、絶縁シートをスロットの開口部側に挿入することにより、
同じ極をなす同相のコイルのうち、スロットの外径側に挿入されるものと、スロットの内径側に挿入されるものとが、周方向に1スロットずれて挿入され、1つのスロットに挿入される外径側のコイルと内径側のコイルとの間に絶縁シートが配置されたステータを得ることを特徴とするステータの製造方法。
In a predetermined gap of the blade of a coil insertion jig having a plurality of blades arranged in an annular shape corresponding to the inner teeth of the stator core and a plurality of wedge guides arranged outside each blade, A coil that is set in a state where one side is under the adjacent coil and enters the predetermined gap, and the other side of the coil is superimposed on the adjacent coil on the opposite side to the predetermined gap and is overlapped spirally as a whole In the stator manufacturing method, the insulating sheet is inserted into the slot opening side through the wedge guide and simultaneously inserted into the corresponding slots of the stator core.
The coil to be inserted into one slot is divided into two, and first the coil arranged on the outer diameter side of the slot is inserted by the above method, and the insulating sheet is inserted into the slot opening side,
Next, intermediate molding is performed in which the inserted coil and insulating sheet are pressed against the outer diameter side of the slot and moved,
Further, the coil arranged on the inner diameter side of the slot is arranged so as to be shifted by one slot in the circumferential direction with respect to the coil arranged on the outer diameter side, and is inserted by the above method, and the insulating sheet is opened in the slot. By inserting on the side,
Of the same-phase coils forming the same pole, those inserted on the outer diameter side of the slot and those inserted on the inner diameter side of the slot are inserted shifted by one slot in the circumferential direction and inserted into one slot. A stator manufacturing method comprising: obtaining a stator in which an insulating sheet is disposed between an outer diameter side coil and an inner diameter side coil.
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