JP2015204647A - Manufacturing method of stator, and coil insertion device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a stator by which a coil end part is small-sized and a coil density within a stator core slot is prevented from being reduced, and a coil insertion device.SOLUTION: A coil insertion device includes rod-like blades 81 as many as teeth 12 of a stator core 1 to which coil bundles 2a-2d are mounted, the blades 81 having a width equal to a circumferential width of inner peripheral side distal ends of the teeth 12 and being disposed annularly in such a manner that the inner circumferential distal ends of the teeth 12 are opposite to the outer peripheral surfaces thereof; blade drive mechanisms 87a and 87b for independently moving the blades 81 in a length direction of the blades 81; a stripper 86 which is disposed along inner side faces of the plurality of blades 81 for moving an inner peripheral side of the stator core 1 axially relatively while being interlocked with all the blades 81 or independently; and sub blades 83a and 83b which are mounted in distal ends of two blades 81 and for which a width of a distal end in a circumferential direction is narrower than the width of the blade 81 and a width of a proximal part at a side to be mounted to the blade 81 in the circumferential direction is equal to the width of the blade 81.

Description

この発明は、回転電機の固定子鉄心に予め巻回したコイルを挿入する固定子の製造方法およびコイル挿入装置に関するものである。   The present invention relates to a stator manufacturing method and a coil insertion device for inserting a coil wound in advance on a stator core of a rotating electric machine.

励磁コイルを有する回転電機の固定子において、一般的にコイルは固定子鉄心のスロット内に収納されている。複数の磁極を跨いで巻装する(実際には別の場所で周長に余裕を持たせて大きめに巻線し、これを後でスロットにはめ込む)場合、固定子鉄心の軸方向端部では、余ったコイルが、高く積み重なって無用の空間を有する形状となってしまう。   In a stator of a rotating electrical machine having an exciting coil, the coil is generally housed in a slot of a stator core. When winding across multiple magnetic poles (actually, winding around a large length with a margin in another location, and then inserting this into the slot), at the axial end of the stator core The surplus coils are stacked in a high shape and have a useless space.

コイルエンド部の余ったコイル部分は、磁界の形成に寄与せず(性能の向上に寄与しない)、同じ大きさの固定子鉄心であれば、この部分の体積を小さくする方が望ましい。また、固定子鉄心のスロット内の体積に対しコイルの体積をより大きくすることが回転電機の性能向上のために求められている。   The remaining coil portion of the coil end portion does not contribute to the formation of the magnetic field (does not contribute to improvement in performance), and if the stator core has the same size, it is desirable to reduce the volume of this portion. Further, it is required to improve the performance of the rotating electrical machine by increasing the volume of the coil relative to the volume in the slot of the stator core.

従来より行われている固定子の製造方法としては、予め巻枠を用いて巻回した周長が同じ複数のコイルを、コイル挿入装置のブレード間に装着し、ブレード間に装着したコイルをストリッパを用いて押し上げて固定子鉄心のスロット内に挿入して固定子を形成する方法が知られている。   As a conventional method for manufacturing a stator, a plurality of coils having the same peripheral length wound beforehand using a winding frame are mounted between blades of a coil insertion device, and the coil mounted between the blades is stripped. There is known a method of forming a stator by pushing it up and inserting it into a slot of a stator core.

そして、回転電機の固定子のコイルエンド部を小型化し、コイルの周長を短縮する方法の一つとして、コイルを巻回する際に巻線機の巻枠に段差部を設け、コイルの周長を段階的に変化させて周長差を持たせたコイルを固定子鉄心に挿入する方法が提案されている。これは、固定子のコイルエンド部を形成するコイルにおいて理想的な経路を考えた場合、外周を渡るコイルと内周を渡るコイルで周長が異なるためである。外周と内周を同じ長さにすると、どこかでコイルが余り、無用な空間ができるからである(例えば、特許文献1)。   As one method for reducing the coil end portion of the stator of the rotating electrical machine and shortening the circumferential length of the coil, a step portion is provided on the winding frame of the winding machine when winding the coil, There has been proposed a method of inserting a coil having a circumferential length difference by changing the length stepwise into a stator core. This is because when the ideal path is considered in the coil that forms the coil end portion of the stator, the perimeter differs between the coil that crosses the outer periphery and the coil that crosses the inner periphery. This is because if the outer circumference and the inner circumference have the same length, the coil is left somewhere and an unnecessary space is created (for example, Patent Document 1).

特許第4345423号公報Japanese Patent No. 4345423

ところで、固定子鉄心のティース間のスロットにコイルを挿入するためのコイル挿入装置のブレードは、固定子鉄心のティース形状に合わせて配列されており、隣接するブレード間の間隔は、一般的にコイル1本〜数本程度の幅しかない。このためブレード間に収める部分のコイル幅は、周長差を持たせたコイルでも、各層の周長が一定のコイルでも、ほぼ同様の形状となる。すなわち、ブレード間に挿入する部分は、巻き始めから巻き終わりまでが巻枠により形づくられたそのままの形となる。実際に特許文献1の図9では、ブレード側に当たる巻枠111Fには段差が図示されておらずコイルのマグネットワイヤがそのまま積み上げられている。その結果、コイルの固定子鉄心への挿入において、固定子鉄心のスロット部に順次挿入されるコイルは、最初と同じ形のまま固定子鉄心の反対側端部に押し出されてくる。   By the way, the blades of the coil insertion device for inserting the coils into the slots between the teeth of the stator core are arranged in accordance with the teeth shape of the stator core, and the interval between adjacent blades is generally a coil. There is only one to several. For this reason, the coil width of the portion accommodated between the blades is substantially the same regardless of whether the coil has a difference in peripheral length or a coil in which the peripheral length of each layer is constant. That is, the portion to be inserted between the blades has the same shape formed by the winding frame from the winding start to the winding end. Actually, in FIG. 9 of Patent Document 1, a step is not shown in the winding frame 111F that is on the blade side, and the magnet wires of the coil are stacked as they are. As a result, when the coil is inserted into the stator core, the coils sequentially inserted into the slot portions of the stator core are pushed out to the opposite end of the stator core in the same shape as the first.

特許文献1の図9に記載のように、マグネットワイヤを1本ずつ積み上げているようなコイルであれば周長の長さの違うコイルの端部を適度に形成することは可能であるが、コイルの積層数が増え、スロットに挿入されるコイルの厚さ(マグネットワイヤの積層方向幅)が大きくなると、ブレード間の隙間にコイルを一度に通すことができないという課題があった。   As shown in FIG. 9 of Patent Document 1, if the coil is such that magnet wires are stacked one by one, it is possible to appropriately form the ends of the coils having different circumferential lengths. When the number of coils stacked increases and the thickness of the coil inserted into the slot (magnet wire stacking direction width) increases, there is a problem that the coils cannot be passed through the gap between the blades at once.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、周長の異なる多くの層からなるコイルを一度にスロット部に挿入でき、コイルエンド部を小型化し、コイルの周長を全体として短くするとともに、固定子鉄心のスロット内のコイル密度を低下させない固定子の製造方法およびコイル挿入装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve such a problem. A coil composed of many layers having different circumferential lengths can be inserted into the slot portion at a time, the coil end portion can be reduced in size, and the circumferential length of the coil can be reduced. An object of the present invention is to provide a stator manufacturing method and a coil insertion device that are shortened as a whole and that do not reduce the coil density in the slots of the stator core.

この発明に係るコイル挿入装置は、
コイル束を装着する固定子鉄心のティースの内周側先端の周方向の幅と同じ幅を有し、前記固定子鉄心のそれぞれの前記ティースの内周側先端とそれぞれの外周面が対向可能に環状に配置された、前記ティースの数と同数の棒状のブレードと、
それぞれの前記ブレードを独立又はグループ単位で前記ブレードの長手方向に移動させるブレード駆動機構と、
複数の前記ブレードの内側面に沿って配置される円筒状の部材であって、全ての前記ブレードと連動又は独立して、前記固定子鉄心の内周側を軸方向に相対的に移動するストリッパと、
2本の前記ブレードの先端に装着する、先端の前記周方向の幅が前記ブレードの前記周方向の幅より狭く、前記ブレードに装着する側の基部の前記周方向の幅が前記ブレードの前記周方向の幅と同じであるサブブレードと、
前記サブブレードを前記ブレードに脱着するサブブレード脱着機構とを備えたものである。
A coil insertion device according to the present invention includes:
It has the same width in the circumferential direction as the inner peripheral side tip of the stator core teeth to which the coil bundle is mounted, and the inner peripheral side tip of each of the stator cores can be opposed to the respective outer peripheral surface. A rod-shaped blade of the same number as the number of teeth arranged in a ring;
A blade drive mechanism for moving each blade in the longitudinal direction of the blade independently or in units of groups;
A cylindrical member disposed along the inner surface of the plurality of blades, the stripper moving relative to the inner peripheral side of the stator core in the axial direction in conjunction with or independently of all the blades. When,
The circumferential width of the tip attached to the tips of the two blades is narrower than the circumferential width of the blade, and the circumferential width of the base on the side to be attached to the blade is the circumference of the blade. A sub-blade that is the same as the width of the direction;
A sub blade attaching / detaching mechanism for attaching / detaching the sub blade to / from the blade.

この発明に係る固定子の製造方法は、
環状のヨークと、前記ヨークから径方向内側に突出する複数のティースを備える固定子鉄心の、隣り合う前記ティースの間に形成されるスロット内にコイル束を装着する固定子の製造方法において、
マグネットワイヤを巻回して前記コイル束を製造するコイル製造工程と、
前記固定子鉄心の前記ティースの内周側先端の周方向の幅と同じ幅を有し、前記ティースの数と同数の棒状のブレードが環状に、前記固定子鉄心のティースの内周側先端と複数の前記ブレードの外周面が対向可能に配置され、
前記ブレードは独立して前記ブレードの長手方向に移動可能であり、
複数の前記ブレードの内側面に沿って配置される部材であって、全ての前記ブレードと連動又は独立して、前記固定子鉄心の内周側を軸方向に相対的に移動するストリッパを備えるコイル挿入装置の2本の前記ブレードを降下させ、2本の前記ブレードの先端に、前記ブレードの前記周方向の幅より狭い幅を有するサブブレードを装着するサブブレード装着工程と、
各前記サブブレードと隣り合う前記ブレードの間に、前記コイル束の2箇所のブレード間挿入部を通して引っ掛け、前記サブブレードと隣り合う前記ブレードにガイドさせて前記サブブレードを装着した前記ブレードと、隣り合う前記ブレードの間に前記コイル束を挿入するブレード間コイル束挿入工程と、
前記ブレード間コイル束挿入工程の後、前記固定子鉄心の軸方向の端部から、前記固定子鉄心の内周側に、軸方向に、前記ブレードに引っ掛けたままの状態で前記ストリッパによって前記コイル束を前記スロット内に押し込んで前記固定子鉄心の両端面にコイルエンド部を形成するコイル整形工程とを備えたものである。
The method of manufacturing the stator according to the present invention includes:
In a stator manufacturing method in which a coil bundle is mounted in a slot formed between adjacent teeth of a stator core having a ring-shaped yoke and a plurality of teeth projecting radially inward from the yoke,
A coil manufacturing process for manufacturing the coil bundle by winding a magnet wire;
The stator core has the same width as the circumferential width of the inner peripheral tip of the teeth, and the same number of rod-shaped blades as the number of teeth are annular, and the inner peripheral tip of the stator core teeth The outer peripheral surfaces of a plurality of the blades are arranged to face each other,
The blade is independently movable in the longitudinal direction of the blade;
A coil that is disposed along the inner surface of the plurality of blades, and includes a stripper that moves relative to the inner peripheral side of the stator core in the axial direction independently or in conjunction with all the blades. A sub-blade mounting step of lowering the two blades of the insertion device and mounting a sub-blade having a width narrower than the circumferential width of the blade at the tips of the two blades;
Between the blades adjacent to each of the sub-blades, the blades that are hooked through two inter-blade insertion portions of the coil bundle and guided by the blades adjacent to the sub-blades are attached to the blades. An inter-blade coil bundle insertion step of inserting the coil bundle between the matching blades;
After the inter-blade coil bundle insertion step, the coil is pulled by the stripper while being hooked on the blade in the axial direction from the axial end of the stator core toward the inner peripheral side of the stator core. A coil shaping step of pushing the bundle into the slot and forming coil end portions on both end faces of the stator core.

本発明に係る固定子の製造方法およびコイル挿入装置によれば、固定子のコイルエンド部に発生する無用な空間を抑制することができ、コイルの周長の短縮を図ることが可能になる。これにより固定子を利用する回転電機の性能向上と小型化を図ることができる。   According to the method for manufacturing a stator and the coil insertion device according to the present invention, it is possible to suppress unnecessary space generated in the coil end portion of the stator, and it is possible to shorten the circumferential length of the coil. Thereby, the performance improvement and size reduction of the rotary electric machine using a stator can be achieved.

この発明の実施の形態1に係る回転電機の固定子の平面図である。It is a top view of the stator of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の固定子のA−A線での断面図である。It is sectional drawing in the AA of the stator of FIG. 図1の固定子を軸方向に垂直に2分割した断面図である。It is sectional drawing which divided the stator of FIG. 1 into 2 perpendicular | vertical to the axial direction. 図3に示す固定子の要部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the stator shown in FIG. 3. この発明の実施の形態1に係る固定子鉄心に装着前のコイルの斜視図である。It is a perspective view of the coil before mounting | wearing with the stator core which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図5のコイルの一部断面斜視図と要部拡大模式図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional perspective view and a main part enlarged schematic view of the coil of FIG. 5. この発明の実施の形態1に係るコイル巻線機の巻線開始の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the winding start of the coil winding machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るコイルを巻枠から取り外す状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removes the coil which concerns on Embodiment 1 of this invention from a winding frame. この発明の実施の形態1に係るコイル挿入装置にコイルを装着し、固定子鉄心に挿入する前の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state before mounting | wearing with the coil insertion apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention, and inserting in a stator core. 図9のサブブレードの先端周辺部をD−D線で縦に切断した断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view in which the peripheral portion at the tip of the sub-blade in FIG. 9 is cut vertically along the line DD. この発明の実施の形態1に係るコイルの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the coil which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るコイルがブレードに装着された状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state with which the coil which concerns on Embodiment 1 of this invention was mounted | worn with the braid | blade. 準備段階にあるコイル挿入装置の斜視図である。It is a perspective view of the coil insertion apparatus in a preparation stage. サブブレードを装着したコイル挿入装置の斜視図である。It is a perspective view of the coil insertion apparatus which mounted | wore with the subblade. コイルをブレードに引っ掛けた状態にあるコイル挿入装置の斜視図である。It is a perspective view of a coil insertion device in a state where a coil is hooked on a blade. コイル挿入装置のブレード間にコイルが挟まれた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state by which the coil was pinched | interposed between the blades of a coil insertion apparatus. サブブレードを退避させ、コイルの挿入準備をしているコイル挿入装置の斜視図である。It is a perspective view of the coil insertion device which retracts the sub blade and prepares for insertion of the coil. コイル挿入装置を使って固定子鉄心にコイルを挿入する状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which inserts a coil in a stator core using a coil insertion apparatus. この発明の実施の形態2に係るコイル巻線機の巻線開始の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of the winding start of the coil winding machine which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係るコイルを巻枠から取り外す状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removes the coil which concerns on Embodiment 2 of this invention from a winding frame.

実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
本明細書において、特に断らずに「周方向」、「径方向」、「軸方向」という場合は、固定子の「周方向」、「径方向」、「軸方向」を指すものとする。
図1は、この発明の実施の形態1に係る回転電機の固定子100の平面図である。
図2は、図1の固定子のA−A線での断面図である。
図3は、固定子100を軸方向に垂直に2分割した断面図である。
図4は、図3に示す固定子100の要部拡大図である。
図1〜図4に示すように、固定子100は、環状のヨーク10及びこのヨーク10から径方向内側に突出する複数のティース12を備えた固定子鉄心1と、4種類のコイル2a〜2dからなる。外側のコイル2aと内側のコイル2cは、大コイルであり、それぞれ5つのティース12を跨いだコイル収納用のスロット11に収納されている。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In this specification, the terms “circumferential direction”, “radial direction”, and “axial direction” refer to the “circumferential direction”, “radial direction”, and “axial direction” of the stator unless otherwise specified.
FIG. 1 is a plan view of a stator 100 for a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA of the stator of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view in which the stator 100 is divided into two perpendicular to the axial direction.
4 is an enlarged view of a main part of the stator 100 shown in FIG.
As shown in FIGS. 1 to 4, the stator 100 includes a stator core 1 having an annular yoke 10 and a plurality of teeth 12 projecting radially inward from the yoke 10, and four types of coils 2 a to 2 d. Consists of. The outer coil 2a and the inner coil 2c are large coils, and are housed in the coil housing slots 11 straddling the five teeth 12, respectively.

また、外側のコイル2bと内側のコイル2dは、小コイルであり、それぞれ3つのティース12を跨いだスロット11に収納されている。大コイルであるコイル2aとコイル2cのスロット収納部21a、21cは、それぞれ単独でスロット11内に収納され、小コイルであるコイル2bとコイル2dのスロット収納部21b、21dは、同じ1つのスロット11内の外周側と内周側に分かれて収納されている。なお、ここで示すコイルの並びは一例であって、他の構成でもよい。   Moreover, the outer coil 2b and the inner coil 2d are small coils, and are accommodated in the slots 11 straddling the three teeth 12, respectively. The slot accommodating portions 21a and 21c of the coil 2a and the coil 2c which are large coils are individually accommodated in the slot 11, and the slot accommodating portions 21b and 21d of the coil 2b and the coil 2d which are small coils are the same slot. 11 is stored separately on the outer peripheral side and the inner peripheral side. The arrangement of the coils shown here is merely an example, and other configurations may be used.

2つのスロット収納部21の、固定子鉄心1の軸方向端部から軸方向に延出し相互に接続されている部分におけるコイル2aの当該部分が、コイルエンド部24aである。同様に、2つのスロット収納部21b、21c、21dの固定子鉄心1の軸方向端部から延出し相互に接続されている部分におけるコイル2b、2c、2dの当該部分が、コイルエンド部24b、24c、24dである。図1では、コイルエンド部24bは、コイルエンド部24aの下に隠れている。同様にコイルエンド部24dは、コイルエンド部24cの下に隠れている。   The portion of the coil 2a in the portion of the two slot accommodating portions 21 that extends in the axial direction from the axial end portion of the stator core 1 and is connected to each other is a coil end portion 24a. Similarly, the portions of the coils 2b, 2c, and 2d in the portions extending from the axial ends of the stator core 1 of the two slot housing portions 21b, 21c, and 21d are connected to the coil end portion 24b, 24c and 24d. In FIG. 1, the coil end part 24b is hidden under the coil end part 24a. Similarly, the coil end portion 24d is hidden under the coil end portion 24c.

固定子鉄心1のスロット11と、コイル2a〜2dのスロット収納部21a〜21dとの間には、固定子鉄心1とコイル2a〜2dとの絶縁を保持する絶縁部材3としてスロットセル31とウェッジ32を備えている。   Between the slot 11 of the stator core 1 and the slot accommodating portions 21a to 21d of the coils 2a to 2d, a slot cell 31 and a wedge are provided as an insulating member 3 for maintaining insulation between the stator core 1 and the coils 2a to 2d. 32.

図5は、固定子鉄心1に装着前のコイル2bを示す斜視図である。
図6(a)は、コイル2bの一部を切断した斜視図である。
図6(b)は、図6(a)の丸印Bを付した部分の拡大図であり、矢印はコイルの巻回順序を示している。
FIG. 5 is a perspective view showing the coil 2 b before being attached to the stator core 1.
Fig.6 (a) is the perspective view which cut | disconnected a part of coil 2b.
FIG. 6B is an enlarged view of the portion marked with a circle B in FIG. 6A, and the arrows indicate the winding order of the coils.

以下、コイル2bを例に説明するが、他のコイル2a、2c、2dについても同様であるため、その説明は適宜省略する。コイル2bは、図6(b)に示すように予め1本のマグネットワイヤ6を矢印の方向に巻回して形成され、スロット11の深さ相当の幅(固定子鉄心径方向の幅を指す)で複数の層を成してコイル束の形状に形成されている。このコイル2bは、予め後述する巻枠を利用して形成する。そして、固定子鉄心1に挿入される前のコイル形成段階では、マグネットワイヤ6の積層方向の厚さt1が、固定子鉄心1の隣接するティース12の先端間の間隔S1よりも大きな束状のコイル2bである。具体的には、コイル2bの巻き始め線は内周側から始まり、所定のターン数のコイル列23を形成した後、先程のコイル列23の上に次のコイル列23が形成される。そして、これを繰り返して密着した複数のコイル層24が形成される。そして、コイル列23の幅t2が、スロット11の径方向の深さS2と同等となる。そして、このコイル2bのスロット収納部21bは、固定子鉄心1のスロット11内に収納される部分である。   Hereinafter, the coil 2b will be described as an example, but the same applies to the other coils 2a, 2c, and 2d, and the description thereof will be omitted as appropriate. The coil 2b is formed by winding a single magnet wire 6 in advance in the direction of the arrow as shown in FIG. 6B, and has a width corresponding to the depth of the slot 11 (refers to the width in the stator core radial direction). A plurality of layers are formed in the shape of a coil bundle. The coil 2b is formed in advance using a winding frame described later. In the coil formation stage before being inserted into the stator core 1, the magnet wire 6 has a bundle-like thickness t 1 that is larger than the interval S 1 between the tips of adjacent teeth 12 of the stator core 1. Coil 2b. Specifically, the winding start line of the coil 2b starts from the inner peripheral side, and after the coil array 23 having a predetermined number of turns is formed, the next coil array 23 is formed on the previous coil array 23. A plurality of coil layers 24 that are in close contact with each other are formed. The width t2 of the coil array 23 is equal to the radial depth S2 of the slot 11. And the slot accommodating part 21b of this coil 2b is a part accommodated in the slot 11 of the stator core 1. FIG.

図7は、コイル2bの製造(コイル製造工程を指す)に用いるコイル巻線機7の巻線開始の状態を示す斜視図である。
図8は、巻線終了後のコイル2bを巻枠7a、7bから取り外す状態を示す斜視図である。
図7に示すように、コイル巻線機7は、回転軸52を中心として旋回可能なフライヤ5と、フライヤ5に設けたノズル51から供給されるマグネットワイヤ6を巻回して(マグネットワイヤ巻回工程を指す)コイル2bを形成する巻枠7a、7bからなる。巻枠7a、7bは、コイルの周長変更が可能であり、マグネットワイヤ6の巻回を完了したコイル2bを取り出す時には、巻枠7a、7bの間の間隔を図7のX方向に相互に近接させる巻枠縮小機能を備える。
FIG. 7 is a perspective view showing a winding start state of the coil winding machine 7 used for manufacturing the coil 2b (referring to a coil manufacturing process).
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the coil 2b after winding is removed from the winding frames 7a and 7b.
As shown in FIG. 7, the coil winding machine 7 winds a flyer 5 that can turn around a rotating shaft 52 and a magnet wire 6 that is supplied from a nozzle 51 provided in the flyer 5 (magnet wire winding). This refers to the winding frames 7a and 7b forming the coil 2b. The winding lengths of the winding frames 7a and 7b can be changed. When the coil 2b that has completed the winding of the magnet wire 6 is taken out, the interval between the winding frames 7a and 7b is set in the X direction in FIG. Equipped with a reel reduction function for close proximity.

また、巻枠7a、7bの上下の面には、上蓋71a、71bと下蓋72a、72bを設けている。そして、これらは、マグネットワイヤ6を複数回巻回して、スロット11の深さ相当の幅(径方向の幅)を有するコイル列23を形成し、これを重ねてコイル層24を形成するための巻線ガイドとなる。   In addition, upper and lower lids 71a and 71b and lower lids 72a and 72b are provided on the upper and lower surfaces of the winding frames 7a and 7b. These are formed by winding the magnet wire 6 a plurality of times to form a coil array 23 having a width corresponding to the depth of the slot 11 (width in the radial direction), and superimposing this to form the coil layer 24. Winding guide.

なお、下蓋72a、72bには、コイル2bを取り出す時に、図8に示すY方向の幅を縮小する下蓋縮小機能を備える。図8に示すように、2分割された巻枠7a、7bの間隔を巻枠縮小機能により縮小させ、下蓋72a、72bの幅を下蓋縮小機能によりコイル2bの内径より下蓋72a、72bの幅(外径)を縮小させ(ガイド縮小工程を指す)、巻枠7a、7bの上側から図示しないプッシャで押し出すことにより、コイル巻線機7から巻枠7a、7bに巻回されたコイル2bは分離される。   The lower lids 72a and 72b have a lower lid reduction function for reducing the width in the Y direction shown in FIG. 8 when the coil 2b is taken out. As shown in FIG. 8, the space between the two divided reels 7a and 7b is reduced by the reel reduction function, and the width of the lower lids 72a and 72b is reduced by the lower lid reduction function from the inner diameter of the coil 2b. The coil wound around the winding frames 7a and 7b from the coil winding machine 7 by reducing the width (outer diameter) of the coil (referring to a guide reduction process) and pushing it out from above the winding frames 7a and 7b with a pusher (not shown). 2b is separated.

図9は、コイル挿入装置8にコイル2bを装着し、固定子鉄心1に挿入する前の状態を示す斜視図である。
コイル挿入装置8は、固定子鉄心1のスロット11内にコイル2a〜2dを挿入するために使用する器具である。コイル挿入装置8は、固定子鉄心1に装着前の束状のコイル2a〜2dを引っ掛けて装着する複数の棒状のブレード81と、コイル2a〜2dのスロット11内への挿入と同時に、ウェッジ32をコイル2a〜2dの内周側に装着するウェッジプッシャ(図9では見えない)と、ウェッジプッシャを外周側からガイドするウェッジガイド85と、ブレード81の内側に沿って上下動し、コイル2a〜2dを固定子鉄心1のスロット11内に押し上げながら挿入する円筒状のストリッパ(図9では見えない)を備える。
FIG. 9 is a perspective view showing a state before the coil 2 b is mounted on the coil insertion device 8 and inserted into the stator core 1.
The coil insertion device 8 is an instrument used for inserting the coils 2 a to 2 d into the slot 11 of the stator core 1. The coil insertion device 8 includes a plurality of rod-shaped blades 81 for hooking and attaching bundle-like coils 2a to 2d before being attached to the stator core 1, and a wedge 32 simultaneously with insertion of the coils 2a to 2d into the slots 11. Wedge pusher (not visible in FIG. 9), a wedge guide 85 for guiding the wedge pusher from the outer peripheral side, and a vertical movement along the inner side of the blade 81, and the coils 2a to 2d. A cylindrical stripper (not visible in FIG. 9) for inserting 2d into the slot 11 of the stator core 1 while being pushed up is provided.

また、コイル挿入装置8のブレード81間に束状のコイル2a〜2dを装着するための補助機材として、コイル2a〜2dの1個に対し2つのサブブレード83a、83bを用いる。
サブブレード83a、83bは、ブレード81に装着する側の基部の横幅(周方向の幅)がブレード81の横幅とほぼ同等である。
Further, as auxiliary equipment for mounting the bundled coils 2a to 2d between the blades 81 of the coil insertion device 8, two sub blades 83a and 83b are used for one of the coils 2a to 2d.
In the sub blades 83 a and 83 b, the lateral width (width in the circumferential direction) of the base portion on the side attached to the blade 81 is substantially equal to the lateral width of the blade 81.

図10は、図9のサブブレード83aの先端周辺部をD−D線で縦に切断した断面図である。サブブレード83aの上部の片面(周方向の面を指す)は、斜めに大きく削りこまれた傾斜面83a1を有している。またこの傾斜面83a1は、その下部の滑らかで軸方向の断面が2次曲線状の曲面83a2を経て、平らな側面83a3へと繋がる。サブブレード83bについても同様である。このように、サブブレード83a、83bの先端の横幅(周方向の幅)は、基部の横幅より狭い。   FIG. 10 is a cross-sectional view in which the tip peripheral portion of the sub-blade 83a in FIG. 9 is cut vertically along the line DD. One surface (pointing to the surface in the circumferential direction) of the upper portion of the sub blade 83a has an inclined surface 83a1 that is greatly shaved. In addition, the inclined surface 83a1 is connected to a flat side surface 83a3 through a curved surface 83a2 having a smooth and axial cross section at a lower portion thereof and a quadratic curve. The same applies to the sub blade 83b. Thus, the lateral width (circumferential width) of the tips of the sub blades 83a and 83b is narrower than the lateral width of the base.

図11(a)は、コイル2bの断面模式図である。説明を簡単にするために、コイル2bを形成する1つの層のマグネットワイヤ6のターン数を3とし、積層も3層として示している。当然のことながら、コイル2bの1周あたりのマグネットワイヤ6の周長はコイル2bの内側から外側に向けて次第に長くなる。   FIG. 11A is a schematic cross-sectional view of the coil 2b. In order to simplify the description, the number of turns of one layer of the magnet wire 6 forming the coil 2b is set to 3, and the stack is also shown as 3 layers. As a matter of course, the circumference of the magnet wire 6 per circumference of the coil 2b gradually increases from the inside to the outside of the coil 2b.

図11(b)は、図11(a)に示すコイル2bが巻崩れた状態でブレード81に装着された状態を示す図である。
図12は、コイル2bがブレード81に装着された状態を示す斜視図である。図12では、ブレード81とコイル2bのみを示し、その他の部材は省略している。
FIG.11 (b) is a figure which shows the state with which the coil 2b shown to Fig.11 (a) was mounted | worn with the blade 81 in the state collapsed.
FIG. 12 is a perspective view showing a state where the coil 2 b is mounted on the blade 81. In FIG. 12, only the blade 81 and the coil 2b are shown, and other members are omitted.

図5に示すコイル2bのブレード間挿入部22bは、図12に示すようにコイル挿入装置8の隣接するブレード81の間に挿入される部分である。コイル2bをコイル挿入装置8のブレード81間に収める時点では、ブレード間挿入部22bの積層方向の厚さは、隣接するブレード81の間隔以下となるようにコイル2bの束を平らに延ばす必要がある。図12は、そのコイル2bのブレード間挿入部22bが伸びた状態(巻崩れた状態を指す)を示している。   The inter-blade insertion portion 22b of the coil 2b shown in FIG. 5 is a portion inserted between adjacent blades 81 of the coil insertion device 8 as shown in FIG. When the coil 2b is placed between the blades 81 of the coil insertion device 8, the bundle of the coils 2b needs to be flattened so that the thickness in the stacking direction of the inter-blade insertion portion 22b is equal to or less than the interval between adjacent blades 81. is there. FIG. 12 shows a state in which the inter-blade insertion portion 22b of the coil 2b is extended (refers to a collapsed state).

以下、コイル挿入装置8を使用したコイル2bの固定子鉄心1への具体的な装着方法について説明する。
図13は、準備段階にあるコイル挿入装置8の斜視図である。コイル挿入装置8のブレード81の数は、コイル2a〜2dを装着しようとする固定子鉄心1のティース12の数(スロット11の数)と同数あり、複数のブレード81が環状に配置される。
Hereinafter, a specific method for attaching the coil 2b to the stator core 1 using the coil insertion device 8 will be described.
FIG. 13 is a perspective view of the coil insertion device 8 in a preparation stage. The number of blades 81 of the coil insertion device 8 is the same as the number of teeth 12 (number of slots 11) of the stator core 1 to which the coils 2a to 2d are to be mounted, and a plurality of blades 81 are arranged in a ring shape.

図13において、ブレード81を1本おきに段下げした状態で使用しているが、準備段階において各ブレード81をどのような高さとするかは、装着するコイル2a〜2bの大きさによって適宜設定される。図13において、ブレード81a、81bが、これからコイル2bを引っ掛けるためのブレード81a、81bである。また、ブレード81c、81dは、この状態から更に下方に、図示しないブレード駆動機構(図18(b)、符号87a、87b参照)によって移動され、サブブレード83を先端上に積むように装着するブレード81c、81dである。なお、ブレード駆動機構は、ブレード81を個別に独立して又はグループ単位として各ブレード81を長手方向に移動できる。   In FIG. 13, the blade 81 is used in a state where it is lowered every other blade, but the height of each blade 81 in the preparation stage is appropriately set according to the size of the coils 2a to 2b to be mounted. Is done. In FIG. 13, blades 81a and 81b are blades 81a and 81b for hooking the coil 2b. The blades 81c and 81d are further moved downward from this state by a blade driving mechanism (not shown) (see FIG. 18B, reference numerals 87a and 87b), and the blade 81c is mounted so that the sub blade 83 is stacked on the tip. , 81d. The blade drive mechanism can move each blade 81 in the longitudinal direction individually or as a group unit.

図14は、図13の状態からブレード81c、81dをさらに下降させて、それぞれのブレード81c、81dの上部にサブブレード脱着アーム84a、84b(サブブレード脱着機構を指す)によってサブブレード83a、83bを装着した(サブブレード装着工程を指す)状態を示す斜視図である。この後の工程でコイル2bを挟むこととなる一方のブレード81c、81dがサブブレード83a、83bに置き替わった状態となり、元のブレード81間の隙間に加え、サブブレード83a、83bの基部から先端にかけて細くなっている削り込み量の分だけコイル2bの装着スペースを拡大して確保できる。   In FIG. 14, the blades 81c and 81d are further lowered from the state shown in FIG. It is a perspective view which shows the state mounted | worn (it points out a subblade mounting process). In the subsequent process, one of the blades 81c and 81d that sandwich the coil 2b is replaced with the sub blades 83a and 83b, and in addition to the gap between the original blades 81, the base blades 83a and 83b start from the base. As a result, the mounting space for the coil 2b can be expanded and secured by an amount corresponding to the amount of cutting that has become thinner.

図15は、コイル2bをブレード81a、81bに引っ掛けた状態を示す斜視図である。コイル2bの2つのブレード間挿入部22bは、それぞれサブブレード83aの傾斜面83a1とブレード81aの間、及びサブブレード83bの傾斜面83b1とブレード81bとの間に挟まれている。   FIG. 15 is a perspective view showing a state where the coil 2b is hooked on the blades 81a and 81b. The two inter-blade insertion portions 22b of the coil 2b are sandwiched between the inclined surface 83a1 and the blade 81a of the sub blade 83a and between the inclined surface 83b1 and the blade 81b of the sub blade 83b, respectively.

図16は、コイル2bがブレード81a、81cの間、及びブレード81b、81dの間に挟まれた状態を示す斜視図である。
コイル2bの2つのブレード間挿入部22bは、図14の状態から、サブブレード83a、83bの傾斜面83a1、83a2、曲面83a2、83b2とブレード81a、81bとにガイドされて、最終的に図12、図16に示すように、ブレード81a、81cの間、及びブレード81b、81dの間に挟まれる(ブレード間コイル束挿入工程を指す)。この時、コイル2bの巻装状態は、ブレード81間の間隔を通過可能な形状になるまで崩れて図の上下方向にばらけるが、コイル2bの装着には問題無い。このことは後述で説明する。
FIG. 16 is a perspective view showing a state where the coil 2b is sandwiched between the blades 81a and 81c and between the blades 81b and 81d.
The two inter-blade insertion portions 22b of the coil 2b are guided from the state of FIG. 14 to the inclined surfaces 83a1 and 83a2, the curved surfaces 83a2 and 83b2 of the sub blades 83a and 83b, and the blades 81a and 81b. 16, it is sandwiched between the blades 81a and 81c and between the blades 81b and 81d (refers to the inter-blade coil bundle insertion step). At this time, the winding state of the coil 2b collapses to a shape that can pass through the interval between the blades 81 and spreads in the vertical direction in the figure, but there is no problem in mounting the coil 2b. This will be described later.

図17は、サブブレード83a、83bを退避させ、ブレード81c、81dを図13の位置まで再び上昇させ、固定子鉄心1の準備をしている状態を示す斜視図である。
コイル挿入装置8への固定子鉄心1の装着は、図9に示すように全てのブレード81の外周面が、それぞれ、ティース12の内周側端面と対向し、ブレード81の周囲に被せるように挿入する。
FIG. 17 is a perspective view showing a state where the sub-blades 83a and 83b are retracted and the blades 81c and 81d are raised again to the position shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the stator core 1 is attached to the coil insertion device 8 so that the outer peripheral surfaces of all the blades 81 face the inner peripheral end surfaces of the teeth 12 and cover the blades 81. insert.

次に、コイル2bの2つのスロット収納部21bを固定子鉄心1のスロット11に収納させる方法について説明する。
図18は、コイル挿入装置8の中心軸を通る面で切断したコイル挿入装置8の断面模式図である。
図18(a)は、コイル挿入装置8のブレード81の内で、コイル挿入装置8の中心に対して相対する位置にあるブレード81に引っ掛けた状態の2つのコイル2bを示している。
Next, a method for accommodating the two slot accommodating portions 21b of the coil 2b in the slot 11 of the stator core 1 will be described.
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the coil insertion device 8 cut along a plane passing through the central axis of the coil insertion device 8.
FIG. 18 (a) shows two coils 2 b in a state of being hooked on the blade 81 at a position facing the center of the coil insertion device 8 among the blades 81 of the coil insertion device 8.

ストリッパ86は、ブレード81の内側面に沿って上下動できる円筒状の部材である。ストリッパ86は、固定部89で上方を固定された固定子鉄心1のスロット11内にコイル2bを押し上げながら挿入する機能を有する。また、ストリッパ86は、全てのブレード81と連動又は独立して上下動できる。図18(a)の状態では、ブレード81の上端は、ストリッパ86の上面より上方に突出して存在し、その突出した部分によってにコイル2bが引っ掛けられている。   The stripper 86 is a cylindrical member that can move up and down along the inner surface of the blade 81. The stripper 86 has a function of inserting the coil 2 b while pushing up the coil 2 b into the slot 11 of the stator core 1, the upper part of which is fixed by the fixing portion 89. Further, the stripper 86 can move up and down in conjunction with or independently of all the blades 81. In the state shown in FIG. 18A, the upper end of the blade 81 protrudes upward from the upper surface of the stripper 86, and the coil 2b is hooked by the protruding portion.

図18(b)は、固定子鉄心1のスロット11内に半分入った状態のコイル2bを示している。
コイル2bは、当初はストリッパ86と同期して上方に上昇するブレード81に引っ掛けられているので、ストリッパ86の上昇により固定子鉄心1のスロット11内に次第に挿入されていく。また、同時にブレード81の外周側から、コイル2bとブレード81の間にウェッジ32を押し上げて挿入する。ウェッジ32は、ウェッジガイド85にガイドされ、ストリッパ86と同期して上昇するウェッジプッシャ82によって押し上げられる(ウェッジ装着工程を指す)。
FIG. 18 (b) shows the coil 2 b in a state where it is half in the slot 11 of the stator core 1.
Since the coil 2 b is initially hooked on the blade 81 that moves upward in synchronization with the stripper 86, the coil 2 b is gradually inserted into the slot 11 of the stator core 1 by the lift of the stripper 86. At the same time, the wedge 32 is pushed up and inserted between the coil 2 b and the blade 81 from the outer peripheral side of the blade 81. The wedge 32 is guided by the wedge guide 85 and is pushed up by the wedge pusher 82 that rises in synchronization with the stripper 86 (refers to a wedge mounting step).

図18(c)は、コイル挿入装置8と、完全に固定子鉄心1に装着されたコイル2bを示す断面図である。
ストリッパ86が完全に上昇すると、図に示すように、コイル2bの図の上側端部(渡り線の無い側)にはコイルエンド部24bが形成され、コイル2bの図の下側端部にはコイルエンド部25bが形成され、スロット収納部21bがスロット11内に収納される(コイル整形工程を指す)。このとき、当初ストリッパ86と同期して上昇したブレード81は、固定子鉄心1の上端面から僅かに上方に抜け出た所で、同期が解除され、図18(c)に示すように、ブレード81は停止している。これは、コイルエンド部24bに無用なテンションが掛かることを防止するためである。
FIG. 18C is a cross-sectional view showing the coil insertion device 8 and the coil 2 b that is completely attached to the stator core 1.
When the stripper 86 is completely raised, as shown in the figure, a coil end portion 24b is formed at the upper end portion (the side without the crossover) of the coil 2b, and at the lower end portion of the coil 2b in the drawing. The coil end portion 25b is formed, and the slot storage portion 21b is stored in the slot 11 (refers to a coil shaping step). At this time, the blade 81 that was initially raised in synchronism with the stripper 86 is released from the position slightly above the upper end surface of the stator core 1, and the synchronization is released. As shown in FIG. Has stopped. This is to prevent unnecessary tension from being applied to the coil end portion 24b.

なお、実際には、図3に示すように、コイル2bに引き続きコイル2dが同じスロット11に挿入されるので、ウェッジ32は、コイル2dを挿入するときに装着するが、説明に都合上、上述のように説明した。   Actually, as shown in FIG. 3, since the coil 2d is inserted into the same slot 11 after the coil 2b, the wedge 32 is mounted when the coil 2d is inserted. Explained.

次に、コイル2bを構成する周長の異なる一巻きのマグネットワイヤ6が、ブレード81とサブブレード83の間を通る時にばらけてしまっても、コイルエンド部24b、25bを隙間無く形成できる理由を説明する。   Next, even if the one-turn magnet wire 6 having a different circumferential length constituting the coil 2b is scattered when passing between the blade 81 and the sub-blade 83, the coil end portions 24b and 25b can be formed without a gap. Will be explained.

まず、図11(a)のように巻回したコイル2bが、図11(b)に示すようにばらけてブレード81に引っ掛けられたとする。1番〜3番の一巻きのマグネットワイヤ6が一番周長が短く、4番〜6番の一巻きのマグネットワイヤ6は中間の長さであり、7番〜9番の一巻きのマグネットワイヤ6は周長が一番長い。   First, it is assumed that the coil 2b wound as shown in FIG. 11A is scattered and hooked on the blade 81 as shown in FIG. 11B. The first to third winding magnet wire 6 has the shortest circumference, and the fourth to sixth winding magnet wire 6 has an intermediate length, and the seventh to ninth winding magnets. The wire 6 has the longest circumference.

コイル挿入装置8を用いてコイル2bを固定子鉄心1へ挿入していくと、ブレード81に引っ掛けられた部分と反対側の、コイルエンド部25bとなる部分のうち、まず、1番〜3番のマグネットワイヤ6が固定子鉄心1の下端面(コイル挿入側端面を指す)に到達し2つのスロット11間に引っ掛かり、それ以上上昇できなくなる。このため、1番〜3番のマグネットワイヤ6のブレード81に引っ掛けた側に、図において下向きのテンションが掛かり、コイルエンド部24bとなる部分では、それらのマグネットワイヤ6が、ブレード81に引っ掛かった状態で、一番下側に集まる。次に、4番〜6番のマグネットワイヤ6が固定子鉄心1の下端面の1番から3番のマグネットワイヤ6の上に引っ掛かって1番〜3番のマグネットワイヤ6の上に積み重なり、同様に繰り返して最後に7番〜9番のマグネットワイヤ6がコイルエンド部24b、25bの最上層に積み重なる。このように、予め巻回したコイル2bが、ばらけたとしても、コイル2bの固定子鉄心1への挿入過程において、自然と周長の短いマグネットワイヤ6から下層に再度積み重なって、隙間なくコイルエンド部24b、25bを形成できる。   When the coil 2 b is inserted into the stator core 1 using the coil insertion device 8, first, the first to third of the portions that become the coil end portion 25 b on the opposite side of the portion hooked by the blade 81. The magnet wire 6 reaches the lower end surface of the stator core 1 (points to the end surface on the coil insertion side) and is caught between the two slots 11 and cannot rise further. For this reason, the downward tension in the drawing is applied to the side of the first to third magnet wires 6 that are hooked on the blade 81, and those magnet wires 6 are hooked on the blade 81 in the portion that becomes the coil end portion 24 b. In the state, gather at the bottom. Next, the 4th to 6th magnet wires 6 are hooked on the 1st to 3rd magnet wires 6 on the lower end surface of the stator core 1 and stacked on the 1st to 3rd magnet wires 6. Finally, the seventh to ninth magnet wires 6 are stacked on the uppermost layer of the coil end portions 24b and 25b. In this way, even if the coil 2b wound in advance is separated, in the process of inserting the coil 2b into the stator core 1, the magnet wire 6 is naturally stacked again from the magnet wire 6 having a short circumference to the lower layer, so that the coil end is not gaped. The portions 24b and 25b can be formed.

サブブレード83の配置については、上述の位置、方向の他に、例えば、図9に示す連続して低−高−低と並ぶ3本のブレード81の内、両端の低いブレード81を更に降下させ、それらの上にサブブレード83を装着し、それぞれのサブブレード83の傾斜面83a1が真ん中のブレード81の側面とは反対側を向くように配置しても良い。コイル2bより大きなコイル2a、2cを固定子鉄心1に装着する時は、さらに2本のブレード81を跨いでコイル2a、2cを引っ掛けることとなる。   Regarding the arrangement of the sub-blades 83, in addition to the above-described positions and directions, for example, among the three blades 81 arranged in series of low-high-low shown in FIG. The sub blades 83 may be mounted on them, and the inclined surfaces 83a1 of the respective sub blades 83 may be arranged so as to face the side opposite to the side surface of the middle blade 81. When the coils 2 a and 2 c larger than the coil 2 b are mounted on the stator core 1, the coils 2 a and 2 c are further hooked across the two blades 81.

また、サブブレード83の形状は、上記に示した形状に限られるものではなく、サブブレード83と隣り合うブレード81との間に、隣り合うブレード81間の間隔より広い間隔を確保でき、コイル2bを巻崩してガイドできる形状であれば良い。   Further, the shape of the sub blade 83 is not limited to the above-described shape, and a space larger than the space between the adjacent blades 81 can be secured between the sub blade 83 and the adjacent blade 81, and the coil 2b. Any shape can be used as long as it can be rolled up and guided.

また、本実施の形態では、固定子鉄心1を固定してストリッパ86が移動する構成としたが、ストリッパ86を固定して、固定子鉄心1がその周囲を軸方向に移動する構成としても良い。   In this embodiment, the stator core 1 is fixed and the stripper 86 is moved. However, the stripper 86 is fixed and the stator core 1 is moved in the axial direction around the stator core 1. .

本発明の実施の形態1に係る固定子の製造方法およびコイル挿入装置によれば、固定子100のコイルエンド部24b、25bに発生する無用な空間を抑制することができ、コイル2bの周長の短縮を図ることが可能になる。これにより固定子100を利用する回転電機の性能向上と小型化を図ることができる。   According to the stator manufacturing method and the coil insertion device according to the first embodiment of the present invention, useless space generated in the coil end portions 24b and 25b of the stator 100 can be suppressed, and the circumferential length of the coil 2b. Can be shortened. Thereby, the performance improvement and size reduction of the rotary electric machine using the stator 100 can be achieved.

実施の形態2.
以下、本発明の実施の形態2に係る固定子の製造方法およびコイル挿入装置を、図を用いて実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図19は、コイル2bの製造に用いるコイル巻線機207の巻線開始の状態を表す斜視図である。
図20は、巻線終了後のコイル2bを巻枠207a、207bから取り外す状態を示す斜視図である。
実施の形態1のコイル巻線機7では、フライヤ5が巻枠7a、7bの周囲を旋回してマグネットワイヤ6を巻枠7a、7bに巻回していたのに対して、本実施の形態2のコイル巻線機207では、ノズル251の位置は固定されている。そして、実施の形態1とは反対に、2つの巻枠207a、207bが巻枠固定部207cによって固定されていて、巻枠固定部207cが回転軸207dに接続されている。また、回転軸207dは、図20のZ方向に移動可能であるので、巻枠207a、207bを回転させながら、実施の形態1と同様にスロット11の深さ相当の幅(径方向の幅を指す)を有するコイル列23を形成しつつ、コイル層24を形成できる。マグネットワイヤ6を巻回した後の巻枠207a、207bからの取り出しについては、実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
Hereinafter, the stator manufacturing method and the coil insertion device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
FIG. 19 is a perspective view showing a winding start state of the coil winding machine 207 used for manufacturing the coil 2b.
FIG. 20 is a perspective view showing a state where the coil 2b after winding is removed from the winding frames 207a and 207b.
In the coil winding machine 7 according to the first embodiment, the flyer 5 swirls around the winding frames 7a and 7b and winds the magnet wire 6 around the winding frames 7a and 7b. In the coil winding machine 207, the position of the nozzle 251 is fixed. In contrast to the first embodiment, the two winding frames 207a and 207b are fixed by the winding frame fixing portion 207c, and the winding frame fixing portion 207c is connected to the rotating shaft 207d. Further, since the rotating shaft 207d is movable in the Z direction in FIG. 20, the width corresponding to the depth of the slot 11 (the radial width is set as in the first embodiment) while rotating the reels 207a and 207b. The coil layer 24 can be formed while forming the coil array 23 having The removal from the winding frames 207a and 207b after winding the magnet wire 6 is the same as in the first embodiment.

本発明の実施の形態2に係る固定子の製造方法およびコイル挿入装置によれば、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   According to the method for manufacturing a stator and the coil insertion device according to the second embodiment of the present invention, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

100 固定子、1 固定子鉄心、2a〜2d コイル、3 絶縁部材、
31 スロットセル、32 ウェッジ、5 フライヤ、6 マグネットワイヤ、
7,207 コイル巻線機、7a,207a,7b,207b 巻枠、
207c 巻枠固定部、207d 回転軸、8 コイル挿入装置、
81,81a〜81d ブレード、82 ウェッジプッシャ、
83,83a,83b サブブレード、83a1,83b1 傾斜面、
83a2,83b2 曲面、83a3,83b3 側面、
84a,84b サブブレード脱着アーム、85 ウェッジガイド、
86 ストリッパ、87a,87b ブレード駆動機構、89 固定部、
11 スロット、12 ティース、21a,21b スロット収納部、
22b ブレード間挿入部、24a〜24d,25b コイルエンド部、
23 コイル列、24 コイル層、51,251 ノズル、52 回転軸、
71a,71b 上蓋、72a,72b 下蓋。
100 Stator, 1 Stator core, 2a-2d coil, 3 Insulating member,
31 slot cells, 32 wedges, 5 flyers, 6 magnet wires,
7,207 coil winding machine, 7a, 207a, 7b, 207b reel,
207c reel fixing part, 207d rotating shaft, 8 coil insertion device,
81, 81a-81d blade, 82 wedge pusher,
83, 83a, 83b sub-blade, 83a1, 83b1 inclined surface,
83a2, 83b2 curved surface, 83a3, 83b3 side surface,
84a, 84b Sub-blade detaching arm, 85 wedge guide,
86 Stripper, 87a, 87b Blade drive mechanism, 89 Fixed part,
11 slots, 12 teeth, 21a, 21b slot housing,
22b Insertion part between blades, 24a to 24d, 25b Coil end part,
23 coil array, 24 coil layers, 51,251 nozzle, 52 rotating shaft,
71a, 71b Upper lid, 72a, 72b Lower lid.

Claims (11)

コイル束を装着する固定子鉄心のティースの内周側先端の周方向の幅と同じ幅を有し、前記固定子鉄心のそれぞれの前記ティースの内周側先端とそれぞれの外周面が対向可能に環状に配置された、前記ティースの数と同数の棒状のブレードと、
それぞれの前記ブレードを独立又はグループ単位で前記ブレードの長手方向に移動させるブレード駆動機構と、
複数の前記ブレードの内側面に沿って配置される円筒状の部材であって、全ての前記ブレードと連動又は独立して、前記固定子鉄心の内周側を軸方向に相対的に移動するストリッパと、
2本の前記ブレードの先端に装着する、先端の前記周方向の幅が前記ブレードの前記周方向の幅より狭く、前記ブレードに装着する側の基部の前記周方向の幅が前記ブレードの前記周方向の幅と同じであるサブブレードと、
前記サブブレードを前記ブレードに脱着するサブブレード脱着機構とを備えたコイル挿入装置。
It has the same width in the circumferential direction as the inner peripheral side tip of the stator core teeth to which the coil bundle is mounted, and the inner peripheral side tip of each of the stator cores can be opposed to the respective outer peripheral surface. A rod-shaped blade of the same number as the number of teeth arranged in a ring;
A blade drive mechanism for moving each blade in the longitudinal direction of the blade independently or in units of groups;
A cylindrical member disposed along the inner surface of the plurality of blades, the stripper moving relative to the inner peripheral side of the stator core in the axial direction in conjunction with or independently of all the blades. When,
The circumferential width of the tip attached to the tips of the two blades is narrower than the circumferential width of the blade, and the circumferential width of the base on the side to be attached to the blade is the circumference of the blade. A sub-blade that is the same as the width of the direction;
A coil insertion device comprising: a sub blade attaching / detaching mechanism for attaching / detaching the sub blade to / from the blade.
前記サブブレードの先端側の前記周方向の側面は、前記サブブレードの先端が細くなるように斜めに削り込まれた傾斜面を有する請求項1に記載のコイル挿入装置。 2. The coil insertion device according to claim 1, wherein a side surface in the circumferential direction on a tip side of the sub blade has an inclined surface that is cut obliquely so that a tip of the sub blade is thinned. 前記傾斜面の下部は、軸方向の断面が2次曲線状の滑らかな曲面を経て、平らな側面へと繋がる請求項2に記載のコイル挿入装置。 3. The coil insertion device according to claim 2, wherein the lower portion of the inclined surface is connected to a flat side surface through a smooth curved surface having a quadratic cross section in the axial direction. 2本の前記サブブレードは、前記傾斜面が互いに向き合うように装着される請求項2又は請求項3に記載のコイル挿入装置。 The coil insertion device according to claim 2 or 3, wherein the two sub blades are mounted such that the inclined surfaces face each other. 2本の前記サブブレードは、前記傾斜面が互いに反対を向くように装着される請求項2又は請求項3に記載のコイル挿入装置。 The coil insertion device according to claim 2 or 3, wherein the two sub blades are mounted such that the inclined surfaces face each other. 前記ストリッパの動作に連動して、隣り合う前記ティース間に形成されるスロットに挿入された前記コイル束と前記固定子鉄心の間に、前記コイル束と前記固定子鉄心の間を絶縁しつつ前記スロットの開口部を塞ぐウェッジを押し入れるウェッジプッシャと、前記ウェッジをガイドするウェッジガイドとを備える請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のコイル挿入装置。 In conjunction with the operation of the stripper, between the coil bundle inserted in a slot formed between adjacent teeth and the stator core, while insulating between the coil bundle and the stator core, The coil insertion device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a wedge pusher that pushes in a wedge that closes an opening of the slot, and a wedge guide that guides the wedge. 環状のヨークと、前記ヨークから径方向内側に突出する複数のティースを備える固定子鉄心の、隣り合う前記ティースの間に形成されるスロット内にコイル束を装着する固定子の製造方法において、
マグネットワイヤを巻回して前記コイル束を製造するコイル製造工程と、
前記固定子鉄心の前記ティースの内周側先端の周方向の幅と同じ幅を有し、前記ティースの数と同数の棒状のブレードが環状に、前記固定子鉄心のティースの内周側先端と複数の前記ブレードの外周面が対向可能に配置され、
前記ブレードは独立して前記ブレードの長手方向に移動可能であり、
複数の前記ブレードの内側面に沿って配置される部材であって、全ての前記ブレードと連動又は独立して、前記固定子鉄心の内周側を軸方向に相対的に移動するストリッパを備えるコイル挿入装置の2本の前記ブレードを降下させ、2本の前記ブレードの先端に、前記ブレードの前記周方向の幅より狭い幅を有するサブブレードを装着するサブブレード装着工程と、
各前記サブブレードと隣り合う前記ブレードの間に、前記コイル束の2箇所のブレード間挿入部を通して引っ掛け、前記サブブレードと隣り合う前記ブレードにガイドさせて前記サブブレードを装着した前記ブレードと、隣り合う前記ブレードの間に前記コイル束を挿入するブレード間コイル束挿入工程と、
前記ブレード間コイル束挿入工程の後、前記固定子鉄心の軸方向の端部から、前記固定子鉄心の内周側に、軸方向に、前記ブレードに引っ掛けたままの状態で前記ストリッパによって前記コイル束を前記スロット内に押し込んで前記固定子鉄心の両端面にコイルエンド部を形成するコイル整形工程とを備えた固定子の製造方法。
In a stator manufacturing method in which a coil bundle is mounted in a slot formed between adjacent teeth of a stator core having a ring-shaped yoke and a plurality of teeth projecting radially inward from the yoke,
A coil manufacturing process for manufacturing the coil bundle by winding a magnet wire;
The stator core has the same width as the circumferential width of the inner peripheral tip of the teeth, and the same number of rod-shaped blades as the number of teeth are annular, and the inner peripheral tip of the stator core teeth The outer peripheral surfaces of a plurality of the blades are arranged to face each other,
The blade is independently movable in the longitudinal direction of the blade;
A coil that is disposed along the inner surface of the plurality of blades, and includes a stripper that moves relative to the inner peripheral side of the stator core in the axial direction independently or in conjunction with all the blades. A sub-blade mounting step of lowering the two blades of the insertion device and mounting a sub-blade having a width narrower than the circumferential width of the blade at the tips of the two blades;
Between the blades adjacent to each of the sub-blades, the blades that are hooked through two inter-blade insertion portions of the coil bundle and guided by the blades adjacent to the sub-blades are attached to the blades. An inter-blade coil bundle insertion step of inserting the coil bundle between the matching blades;
After the inter-blade coil bundle insertion step, the coil is pulled by the stripper while being hooked on the blade in the axial direction from the axial end of the stator core toward the inner peripheral side of the stator core. And a coil shaping step of forming a coil end portion on both end faces of the stator core by pushing the bundle into the slot.
前記スロットに挿入される前記コイル束と前記固定子鉄心間に、前記コイル束と前記固定子鉄心の間を絶縁しつつ前記スロットの開口部を塞ぐウェッジを押し入れるウェッジ装着工程を備えた請求項7に記載の固定子の製造方法。 A wedge mounting step of pushing a wedge that closes an opening of the slot while insulating between the coil bundle and the stator core between the coil bundle inserted into the slot and the stator core. A method for manufacturing the stator according to claim 7. 前記コイル製造工程は、前記コイル束を形成するコイル列の幅を、前記スロットの深さ相当の幅に両側から規制する巻線ガイドを有する2つ1組の巻枠に、マグネットワイヤを巻回するマグネットワイヤ巻回工程と、
前記巻線ガイドの外径を前記コイル束の内径より小さく縮めるガイド縮小工程とを備えた請求項7又は請求項8に記載の固定子の製造方法。
In the coil manufacturing process, a magnet wire is wound around a pair of winding frames having winding guides that regulate the width of a coil array forming the coil bundle from both sides to a width corresponding to the depth of the slot. A magnet wire winding process,
The stator manufacturing method according to claim 7, further comprising a guide reduction step of reducing an outer diameter of the winding guide to be smaller than an inner diameter of the coil bundle.
前記マグネットワイヤ巻回工程は、前記マグネットワイヤを供給するノズルを備えたフライヤを1組の前記巻枠の周囲に回転させて前記マグネットワイヤを巻回する請求項9に記載の固定子の製造方法。 The method of manufacturing a stator according to claim 9, wherein the magnet wire winding step winds the magnet wire by rotating a fryer provided with a nozzle for supplying the magnet wire around a set of the winding frames. . 前記マグネットワイヤ巻回工程は、前記マグネットワイヤを供給するノズルに対して1組の前記巻枠を回転させて前記マグネットワイヤを巻回する請求項9に記載の固定子の製造方法。 10. The method of manufacturing a stator according to claim 9, wherein in the magnet wire winding step, the magnet wire is wound by rotating a set of the winding frames with respect to a nozzle that supplies the magnet wire.
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