JP2019030164A - コイル捻り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を抑制し、捻り成形を行うことのできるコイル捻り装置の提供。【解決手段】円環状ステータコア（Ｗ１００）のコイル端部（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４）を捻り成形するコイル捻り装置（１００）である。コイル捻り装置（１００）は、筒状の外周ガイド（１０）と、筒状の外周ガイド（１０）の内側に配置された複数の環状層（１、２、３、４）とを備える。複数の環状層（１、２、３、４）は、同心円状に並び、隣接する環状層同士（１、２、３、４）は、互いに逆方向に回転し、外周ガイド（１０）の内周面（１０ｂ）には、凹部（１０ｃ）が設けられ、凹部（１０ｃ）は、コイル端部（Ｗ１）よりも大きく開口する。【選択図】図４

Description

本発明は、コイル捻り装置に関する。

同心円状に並ぶ複数の環状層と、当該複数の環状層から軸方向に延びる複数のコイル端部とを備える円環状ステータコアがある。隣接する環状層のうち、外側の環状層及び内側環状層のコイル端部同士が、捻り成形によって、突き合わされた後、接合される。このような捻り成形の一例が、特許文献１に開示されている。

特開２００４−２８２９４７号公報

このような捻り成形においてコイルが交差した場合、互いに隣接する層のコイル端部同士が干渉し、コイルのエナメルが剥離することがあった。

このようなコイル捻り装置の一例として、図５に示すコイル捻り装置９００がある。コイル捻り装置９００は、円筒状のガイド９０と、第１の環状層９１と、第２の環状層９２とを備える。第１の環状層９１、及び第２の環状層９２が、軸方向に（ここでは、Ｚ軸方向プラス側）に延びるコイル端部Ｗ９１、コイル端部Ｗ９２をそれぞれ把持したまま、第１の環状層９１と第２の環状層９２とを、互いに逆方向に回転させる。すると、コイル端部Ｗ９１、及びコイル端部Ｗ９２を捻り成形することによって、突き合わせる。この捻り成形中において、図６に示すように、コイル端部Ｗ９１、及びコイル端部Ｗ９２が互いに機械的に干渉することがある。図７に示すように、コイル端部Ｗ９１は、導線Ｗ９１ａと、導線Ｗ９１ａを被覆するエナメル膜Ｗ９１ｂとを備えるものの、上記した干渉が生じると、エナメル膜Ｗ９１ｂの少なくとも一部Ｗ９１ｃが剥離して、めくれてしまうことがあった。

本発明は、互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を抑制し、捻り成形を行うものとする。

本発明に係るコイル捻り装置は、
円環状ステータコアのコイル端部を捻り成形するコイル捻り装置であって、
筒状の外周ガイドと、
前記筒状の外周ガイドの内側に配置された複数の環状層と、を備え、
前記複数の環状層は、同心円状に並び、
隣接する環状層同士は、互いに逆方向に回転し、
前記外周ガイドの内周面には、凹部が設けられ、
捻り成形中において、前記外周ガイドの内側に位置するコイル端部が、前記凹部に逃れる。
このような構成によれば、捻り成形中において、外周ガイド側のコイル端部を外周ガイドの内周面の凹部に逃して、外周ガイド側に移動させることができる。従って、外周ガイド側のコイル端部に隣接する層のコイル端部が、外周ガイド側のコイル端部と接触し難い。そのため、互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を抑制して、捻り成形を行うことができる。

本発明は、互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を抑制し、捻り成形を行うことができる。

実施の形態１に係るコイル捻り装置を示す模式図である。 実施の形態１に係るコイル捻り装置の要部を示す模式断面図である。 実施の形態１に係るコイル捻り装置を用いた捻り成形方法を示す模式図である。 実施の形態１に係るコイル捻り装置を用いた捻り成形方法を示す模式図である。 従来のコイル捻り装置を示す模式図である。 互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を示す模式図である。 コイルのエナメルの剥離の発生を示す模式図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。図１〜図４では、三次元ｘｙｚ座標系を規定した。

（実施の形態１）
図１〜図４を参照して実施の形態１に係るコイル捻り装置について説明する。

図１に示すように、コイル捻り装置１００は、円筒状の外周ガイド１０と、第１の環状層１と、第２の環状層２と、第３の環状層３と、第４の環状層４とを備える。第１の環状層１と、第２の環状層２と、第３の環状層３と、第４の環状層４とは、外周ガイド１０の内側に配置され、この順に外周ガイド１０からその中心Ｏに向かって同心円状に並ぶ。

第１の環状層１は、外周ガイド１０の内側に回転可能に配置されている。第２の環状層２は、第１の環状層１の内側に回転可能に配置されている。第３の環状層３は、第２の環状層２の内側に回転可能に配置されている。第４の環状層４は、第３の環状層３の内側に回転可能に配置されている。第１の環状層１と、第２の環状層２と、第３の環状層３と、第４の環状層４とのうち、隣接する環状層同士は、互いに逆方向に回転する。

図２に示すように、円環状ステータコアＷ１００は、第１層コイル端部Ｗ１と、第２層コイル端部Ｗ２と、第３層コイル端部Ｗ３と、第４層コイル端部Ｗ４と、円環状のコアＷ１０とを備える。第１層コイル端部Ｗ１と、第２層コイル端部Ｗ２と、第３層コイル端部Ｗ３と、第４層コイル端部Ｗ４とは、コアＷ１０から軸方向（ここでは、Ｚ軸プラス側）に延びる。第１の環状層１の底面には、第１層コイル端部Ｗ１を把持する凹部が設けられている。第２の環状層２の底面には、第２層コイル端部Ｗ２を把持する凹部が設けられている。第３の環状層３の底面には、第３層コイル端部Ｗ３を把持する凹部が設けられている。第４の環状層４の底面には、第４層コイル端部Ｗ４を把持する凹部が設けられている。

外周ガイド１０は、外周面１０ａと、凹部１０ｃを有する内周面１０ｂとを備える。図１及び図２に示す外周ガイド１０の内周面１０ｂの一例は、凹部１０ｃを一つ含むが、内周面１０ｂは、必要に応じて、凹部１０ｃを複数含んでもよい。凹部１０ｃの開口形状は、第１層コイル端部Ｗ１よりも大きな形状を備えるとよい。具体的には、図４に示すように、凹部１０ｃの底部１０ｄの周方向（ここでは、Ｘ軸方向）における幅Ｌ１は、例えば、第１層コイル端部Ｗ１の幅ＬＷ１の１．５倍以上２．５倍以下であるとよい。また、凹部１０ｃの周方向における幅Ｌ２は、第１層コイル端部Ｗ１の内径側面Ｗ１ｂが捻り成形中において第１の環状層１の内周面１ｂよりも外周ガイド１０側（ここでは、Ｙ軸マイナス側）に位置するように設定されるとよい。これによって、捻り成形中において第１層コイル端部Ｗ１、第２層コイル端部Ｗ２が交差するとき、第１層コイル端部Ｗ１、及び第２層コイル端部Ｗ２が強く機械的に干渉し難くなるからである。また、凹部１０ｃの深さＤ１は、捻り成形中において第１層コイル端部Ｗ１、第２層コイル端部Ｗ２が交差するとき、第１層コイル端部Ｗ１が凹部１０ｃの斜面１０ｅに乗り上げることなく凹部１０ｃの底部１０ｄに留まるように、所定の範囲内に設定されるとよい。

ここで、コイル捻り装置１００を用いて、円環状ステータコアＷ１００を捻り成形する。具体的には、図３に示すように、まず、第１層コイル端部Ｗ１、及び第２層コイル端部Ｗ２は、互いに離間している。第１の環状層１、第２の環状層２に第１層コイル端部Ｗ１、及び第２層コイル端部Ｗ２をそれぞれ把持させる。そのまま、第１の環状層１、第２の環状層２を相互に逆回転させる。すると、第１層コイル端部Ｗ１、及び第２層コイル端部Ｗ２が捻り成形される。捻り成形中において、第１層コイル端部Ｗ１が捻られるとともに、図４に示すように、第１層コイル端部Ｗ１が外周ガイド１０の内周面１０ｂの凹部１０ｃに逃れる。これによって、第１層コイル端部Ｗ１が外周ガイド１０側（ここでは、Ｙ軸マイナス側）に移動するため、第２層コイル端部Ｗ２と機械的に干渉し難い。捻り成形が完了すると、第１層コイル端部Ｗ１の先端部Ｗ１ａと、第２層コイル端部Ｗ２の先端部Ｗ２ａとが突き合わされる。

第３層コイル端部Ｗ３、及び第４層コイル端部Ｗ４についても、同様に、第３の環状層３、及び第４の環状層４を用いて捻り成形を行なうと、第３層コイル端部Ｗ３の先端部と、第４層コイル端部Ｗ４の先端部とが突き合わされる。必要に応じて先端部Ｗ１ａ、Ｗ２ａ、第３層コイル端部Ｗ３及び第４層コイル端部Ｗ４の先端部等を接合する等して、円環状ステータコアＷ１００を完成することができる。

以上より、互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を抑制し、捻り成形を行うことができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１００ コイル捻り装置
１、２、３、４ 環状層
１ｂ 内周面
１０ 外周ガイド
１０ｂ 内周面 １０ｃ 凹部
１０ｄ 底部 １０ｅ 斜面
Ｌ１、Ｌ２、ＬＷ１ 幅
Ｗ１００ 円環状ステータコア
Ｗ１〜Ｗ４ 第１層コイル端部、第２層コイル端部、第３層コイル端部、及び第４層コイル端部
Ｗ１ａ、Ｗ２ａ 先端部 Ｗ１ｂ 内径側面

Claims (1)

1. 円環状ステータコアのコイル端部を捻り成形するコイル捻り装置であって、
   筒状の外周ガイドと、
   前記筒状の外周ガイドの内側に配置された複数の環状層と、を備え、
   前記複数の環状層は、同心円状に並び、
   隣接する環状層同士は、互いに逆方向に回転し、
   前記外周ガイドの内周面には、凹部が設けられ、
   捻り成形中において、前記外周ガイドの内側に位置するコイル端部が、前記凹部に逃れる、
   コイル捻り装置。

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