JP4281496B2 - Stator manufacturing method, coil winding apparatus, and stator manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ステータの製造方法、コイル巻線装置、ステータの製造装置に関し、特に、インサータ方式によるステータの製造方法、インサータ方式にかかるコイル巻線装置及びステータ製造装置に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a stator coil winding apparatus, relates to the production equipment of the stator, in particular, relates a method of manufacturing a stator according to the inserter system, the coil winding device and the stator manufacturing equipment according to the inserter system.
従来より、インサータ方式によるステータの製造方法、あるいはインサータ方式にかかるステータの製造装置について、様々なものが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
Conventionally, various types of stator manufacturing methods using an inserter system or stator manufacturing apparatuses according to an inserter system have been proposed (see, for example,
特許文献1、特許文献2、特許文献3に開示されている製造方法では、複数本の素線からなる巻線を巻枠に巻き付けて成形しつつ、環状に配置された複数のブレードを有するトランスファツールのうち隣り合うブレード間に挟持させる形態で、成形した巻線をトランスファツールへ移し換え、セットする。次いで、ステータ鉄心をブレードの先端位置に配置させた後、ストリッパを用いて、トランスファツールにセットされている成形済み巻線(コイル)を押し上げつつ、ステータ鉄心のスロット内に挿入する。
In the manufacturing methods disclosed in
ところで、特許文献1、特許文献2、特許文献3にも開示されているように、従来の製造方法では、一つのコイル51のうち少なくともステータ鉄心30のスロット32内へ挿入、配置されるスロット内挿入部53における各素線40を直線状に成形し、一つのコイル51の一部を所定のブレード521間に挟持させる形態で、トランスファツール520へ移し換える(図9参照)。その後、巻線50にテンションをかけつつ巻線50をフライヤ515(あるいはグリッパ)から引き出し、トランスファツール520あるいは巻枠(図示しない)をトランスファツール520の軸線C2周りに回転移動させて渡り部57(隣り合うコイル51を渡る部分)を形成し、引き続き、巻線50を巻枠に巻き付けて次のコイル51を成形しつつ、他のブレード521間に挟持させる形態でトランスファツール520へ移し換える。
By the way, as disclosed in
しかし、このような手法では、図9に示すように、巻線50にテンションをかけつつ、トランスファツール520あるいは巻枠(図示しない)の少なくともいずれかをトランスファツール520の軸線C2周りに回転移動させて渡り部57を形成する間に、一旦直線状に成形した第1最先端側スロット内挿入部53b(スロット内挿入部53のうち、最もブレード521の先端側に位置し渡り部57と隣り合って連なるスロット内挿入部)が、ブレード521を支点として屈曲してしまうことがあった。このように、スロット32内に最初に挿入される第1最先端側スロット内挿入部53b(図10中黒丸で示す)が、屈曲した状態で、スロット内壁32bと当接しながらスロット32の奥側32X(スロット32を通るステータ鉄心30の径方向のうち外側方向)へ挿入されるので、挿入の抵抗となる。また、挿入の際に、これらがステータ鉄心30の周方向に力を受け、周方向に片寄って配置されてしまう(図10参照)。その上、屈曲した状態でスロット32内に挿入されるので、後から挿入される素線40が奥側32Xへ進むのを妨害する形となり、図10に示すように、スロット32内のうち奥側32Xに素線40が配置されていないデッドスペースDSができてしまうことがあった。特に、占積率の高い(例えば、占積率60%以上)ステータを製造しようとする場合には、デッドスペースDSの存在により、挿入すべき素線40の一部がスロット32内に挿入できず、ステータ鉄心30の内周からはみ出してしまうなどの不具合を生じることもあった。
However, in such a method, as shown in FIG. 9, at least one of the
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、スロット内のうち奥側に素線が配置されていないデッドスペースができるのを抑制できるステータの製造方法、第1最先端側スロット内挿入部における各素線を直線状とすることができるコイル巻線装置、スロットの奥まで素線が配置されたステータを製造することが可能なステータの製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a current situation, and is a stator manufacturing method capable of suppressing the formation of a dead space in which no wire is arranged on the back side in the slot, and in the first most advanced side slot. coil winding apparatus can be linearly the wires in the insertion portion, and an object thereof is to provide a stator manufacturing equipment of capable of producing the inner stator wire is disposed to the slot .
その解決手段は、複数本の素線からなる巻線を予め巻回して成形したコイルの一部を、表面及び裏面を有し内歯形状のステータ鉄心に形成されたスロット内に挿入、装着してなるステータの製造方法であって、上記巻線を成形して、所定ターン数ずつ巻回されてコイルをなす複数のコイル部と、このコイル部同士の間を渡る渡り部と、を有する挿入用成形済み巻線としつつ、上記コイル部のうちの挟持部を、環状に配置された複数のブレードを有するトランスファツールのうち隣り合うブレード間に挟持させる形態で、上記挿入用成形済み巻線を上記トランスファツールにセットする巻線成形セット工程と、セットされた上記挿入用成形済み巻線を、ストリッパで上記ブレードに沿って移動させ、上記挿入用成形済み巻線のうち上記コイル部のスロット内挿入部を、上記ステータ鉄心の上記スロット内に挿入、配置すると共に、上記コイル部のうち上記スロット内挿入部以外のコイルエンド部及び上記渡り部を上記ステータ鉄心の上記表面上あるいは上記裏面上に配置する巻線挿入工程と、を含み、上記巻線成形セット工程は、上記挟持部のうち最も上記ブレードの先端側に位置する最先端側挟持部から上記渡り部までの部分に、上記各素線が直線状に成形された上記スロット内挿入部を含む形状に、あるいは上記最先端側挟持部を含み上記渡り部までの部分が、上記各素線が直線状に成形された上記スロット内挿入部となる形状に、上記挿入用成形済み巻線を成形しつつ、上記トランスファツールにセットするステータの製造方法である。 The solution is that a part of a coil formed by winding a wire consisting of a plurality of strands in advance is inserted into a slot formed in an internal tooth-shaped stator core having a front surface and a back surface. A stator manufacturing method comprising: a plurality of coil portions that form the winding and are wound by a predetermined number of turns to form a coil; and an insertion portion that includes a transition portion that spans between the coil portions. In the form in which the sandwiched portion of the coil portion is sandwiched between adjacent blades of a transfer tool having a plurality of blades arranged in an annular shape, the molded winding for insertion is formed. A winding molding setting step for setting in the transfer tool, and the set molded winding for insertion is moved along the blade by a stripper, and the coil portion of the molded molding for insertion is moved. The slot insertion portion is inserted and arranged in the slot of the stator core, and the coil end portion other than the slot insertion portion and the transition portion of the coil portion are arranged on the front surface or the back surface of the stator core. A winding insertion step disposed on the winding forming set step, wherein the winding forming and setting step includes, on the portion from the most advanced clamping portion located on the most distal end side of the blade to the transition portion, The slot in which each element wire is linearly formed in a shape including the insertion part in the slot in which each element wire is linearly formed, or in a portion up to the transition part including the most distal side clamping part. This is a method for manufacturing a stator which is set on the transfer tool while forming the inserted pre-formed winding into a shape to be an inner insertion portion.
本発明のステータの製造方法では、最先端側挟持部から渡り部までの部分に、各素線が直線状に成形されたスロット内挿入部を含む形状に、挿入用成形済み巻線を成形しつつ、トランスファツールにセットする。あるいは、最先端側挟持部を含み渡り部までの部分が、各素線が直線状に成形されたスロット内挿入部となる形状に、挿入用成形済み巻線を成形しつつ、トランスファツールにセットする。すなわち、本発明の製造方法では、従来と異なり、第1最先端側スロット内挿入部(スロット内挿入部のうち、最もブレードの先端側の位置で渡り部と隣り合って連なるスロット内挿入部を、屈曲させることなく、直線状に成形セットさせている。 In the stator manufacturing method of the present invention, a molded winding for insertion is formed into a shape including an insertion portion in a slot in which each element wire is linearly formed in a portion from the most advanced side clamping portion to the transition portion. While setting the transfer tool. Alternatively, set the transfer tool while forming the pre-molded winding for insertion into the shape where the part including the most advanced side clamping part to the transition part becomes the insertion part in the slot where each element wire is formed linearly To do. That is, in the manufacturing method of the present invention, unlike the prior art, the first most advanced side slot insertion portion (among the slot insertion portions, the slot insertion portion that is adjacent to the crossover portion at the position closest to the tip of the blade). The shape is set in a straight line without bending.
このため、トランスファツールにセットされている挿入用成形済み巻線を、ストリッパを用いてステータ鉄心のスロット内に挿入したとき、スロット内に最初に挿入される第1最先端側スロット内挿入部がスロットの奥側(スロットを通るステータ鉄心の径方向のうち外側方向を言う。以下同じ)にスムーズに挿入させることができる。すなわち、従来と異なり、スロット内に最初に挿入される第1最先端側スロット内挿入部が、屈曲した状態で、スロット内壁と当接しながらスロットの奥側へ挿入されることがなく、また、ステータ鉄心の周方向に力を受け、周方向に片寄って配置されることもない。従って、本発明の製造方法によれば、概略挿入の順序にしたがって奥側から順に素線がスロット内に詰め込まれ、スロット内のうち奥側に素線が配置されていないデッドスペースができるのを抑制することができる。 For this reason, when the formed coil for insertion set in the transfer tool is inserted into the slot of the stator iron core using the stripper, the first most advanced side slot insertion portion inserted first in the slot is It can be smoothly inserted into the back side of the slot (referred to as the outside direction in the radial direction of the stator core passing through the slot, the same applies hereinafter). That is, unlike the prior art, the first most advanced side slot insertion portion that is inserted first into the slot is not inserted into the back of the slot while being in contact with the inner wall of the slot in a bent state, A force is received in the circumferential direction of the stator iron core, and the stator iron core is not displaced in the circumferential direction. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, the strands are stuffed into the slots in order from the back side according to the general insertion order, and a dead space in which no strands are arranged on the back side in the slot is created. Can be suppressed.
なお、本発明の製造方法は、スロットに対する巻線の占積率が、例えば、60%以上というような高い値のステータを製造する場合において、特に有効である。スロットに対する巻線の占積率が60%以上という高い値のステータを製造する場合、その製造に際してスロット内に巻線を挿入するとき、僅かなデッドスペースができてしまうだけで、最後に挿入する素線の挿入が困難となり、あるいはウエッジ紙を挿入するのが困難となり、不良となる虞がある。これに対し、本発明の製造方法によれば、上述のように、スロット内のうち奥側に素線が配置されていないデッドスペースができるのを抑制することができるので、占積率が60%以上というような高い値のステータを製造する場合でも、適切に製造することができる。 The manufacturing method of the present invention is particularly effective when manufacturing a stator having a high value such that the space factor of the windings relative to the slots is, for example, 60% or more. When manufacturing a stator with a high space factor of 60% or more with respect to the slot, when the winding is inserted into the slot at the time of manufacture, only a slight dead space is created, and the stator is inserted at the end. It becomes difficult to insert the wire, or it becomes difficult to insert the wedge paper, which may cause a defect. On the other hand, according to the manufacturing method of the present invention, as described above, it is possible to suppress the formation of a dead space in which no wire is disposed on the back side in the slot. Even when a high value stator such as% or more is manufactured, it can be manufactured appropriately.
ここで、占積率とは、スロットの中に占める素線(絶縁被覆を含む)の割合をいう。一般に、素線(絶縁被覆を含む)の半径をr(m)、スロット内の素線数をn、スロット断面積(スロット紙等の絶縁物を除いた有効スロット断面積)をA(m2)としたとき、占積率S(%)は、S=(nπr2/A)×100として求められる。 Here, the space factor means the ratio of the strands (including the insulation coating) occupying in the slots. In general, the radius of the wire (including the insulation coating) is r (m), the number of wires in the slot is n, and the slot cross-sectional area (effective slot cross-sectional area excluding an insulator such as slot paper) is A (m 2 ). ), The space factor S (%) is obtained as S = (nπr 2 / A) × 100.
また、複数本の素線からなる巻線を予め巻回して成形したコイルの一部を、表面及び裏面を有し内歯形状のステータ鉄心に形成されたスロット内に挿入、装着してなるステータの製造方法であって、上記巻線を成形して、所定ターン数ずつ巻回されてコイルをなす複数のコイル部と、このコイル部同士の間を渡る渡り部と、を有する挿入用成形済み巻線としつつ、上記コイル部のうちの挟持部を、環状に配置された複数のブレードを有するトランスファツールのうち隣り合うブレード間に挟持させる形態で、上記挿入用成形済み巻線を上記トランスファツールにセットする巻線成形セット工程と、セットされた上記挿入用成形済み巻線を、ストリッパで上記ブレードに沿って移動させ、上記挿入用成形済み巻線のうち上記コイル部のスロット内挿入部を、上記ステータ鉄心の上記スロット内に挿入、配置すると共に、上記コイル部のうち上記スロット内挿入部以外のコイルエンド部及び上記渡り部を上記ステータ鉄心の上記表面上あるいは上記裏面上に配置する巻線挿入工程と、を含み、上記巻線成形セット工程では、上記スロット内挿入部のうち最も上記ブレードの先端側に位置する最先端側スロット内挿入部における上記各素線を、直線状に成形するステータの製造方法が好ましい。 In addition , a stator in which a part of a coil formed by winding a wire made of a plurality of strands in advance is inserted into a slot formed in an internal tooth-shaped stator core having a front surface and a back surface. A method for manufacturing an insert, comprising: a plurality of coil parts that form the coil by winding a predetermined number of turns to form a coil; and a transition part that extends between the coil parts. The inserted winding is inserted into the transfer tool in a form in which the holding portion of the coil portion is held between adjacent blades among the transfer tools having a plurality of blades arranged in an annular shape while forming the winding. A winding molding setting step for setting the coil, and the set molded winding for insertion is moved along the blade by a stripper, and the coil portion of the molded winding for insertion is slotted. The insertion portion is inserted and arranged in the slot of the stator core, and the coil end portion and the transition portion other than the insertion portion in the slot of the coil portion are on the front surface or the back surface of the stator core. A winding insertion step to be arranged, and in the winding forming and setting step, the strands in the insertion portion in the foremost side slot located closest to the tip side of the blade among the insertion portions in the slot are straight lines. A method of manufacturing a stator that is molded into a shape is preferred .
このステータの製造方法では、巻線成形セット工程において、最先端側スロット内挿入部における各素線を、直線状に成形する。すなわち、第1最先端側スロット内挿入部(スロット内挿入部のうち、最もブレードの先端側の位置で渡り部と隣り合って連なるスロット内挿入部)を含む最先端側スロット内挿入部における各素線を、いずれも直線状に成形する。このため、トランスファツールにセットされている挿入用成形済み巻線を、ストリッパを用いてステータ鉄心のスロット内に挿入すると、スロット内に最初に挿入される最先端側スロット内挿入部がスロットの奥側(スロットをステータ鉄心の径方向に見たとき、ステータ鉄心の径方向外側)へスムーズに挿入される。 In the manufacturing method of this stator, the winding-molded setting step, the respective wires in the cutting-edge-side slot insert is molded in a straight line. That is, each of the most distal end side slot insertion portions including the first most distal side slot insertion portion (among the slot insertion portions, the slot insertion portion connected adjacent to the crossing portion at the position closest to the tip of the blade). Both strands are formed in a straight line. For this reason, when the molded pre-insertion winding set on the transfer tool is inserted into the slot of the stator core using a stripper, the most advanced slot insertion portion that is inserted first into the slot is the back of the slot. It is smoothly inserted to the side (when the slot is viewed in the radial direction of the stator core, the outer side in the radial direction of the stator core).
すなわち、従来と異なり、スロット内に最初に挿入される第1最先端側スロット内挿入部が、屈曲した状態で、スロット内壁と当接しながらスロットの奥側へ挿入され、ステータ鉄心の周方向に力を受け、周方向に片寄って配置されることがない。同様に、最先端側スロット内挿入部のうち、第1最先端側スロット内挿入部とは異なる最先端側スロット内挿入部(以下、第2最先端側スロット内挿入部とも言う)についても、周方向に片寄って配置されることがない。従って、この製造方法によれば、概略挿入の順序にしたがって奥側から順に素線がスロット内に詰め込まれ、スロット内のうち奥側に素線が配置されていないデッドスペースができるのを抑制することができる。 That is, unlike the prior art, the first most distal end slot insertion portion that is inserted first into the slot is inserted into the back of the slot in a bent state while abutting against the inner wall of the slot, and in the circumferential direction of the stator core. It receives force and is not arranged in the circumferential direction. Similarly, among the most advanced side slot insertion portions, the most advanced side slot insertion portion (hereinafter also referred to as the second most advanced side slot insertion portion) different from the first most advanced side slot insertion portion, It is not arranged in the circumferential direction. Therefore, according to the manufacturing method of this, the wire from the back side in this order according to the order of outline insertion packed into the slot, prevent the can dead space wire on the far side is not located out of the slot can do.
なお、この製造方法は、スロットに対する巻線の占積率が、例えば、60%以上というような高い値のステータを製造する場合において、特に有効である。スロットに対する巻線の占積率が60%以上という高い値のステータを製造する場合、その製造に際してスロット内に巻線を挿入するとき、僅かなデッドスペースができてしまうだけで、最後に挿入する素線の挿入が困難となり、あるいはウエッジ紙を挿入するのが困難となり、不良となる虞がある。これに対し、この製造方法によれば、上述のように、スロット内のうち奥側に素線が配置されていないデッドスペースができるのを抑制することができるので、占積率が60%以上というような高い値のステータを製造する場合でも、適切に製造することができる。 The manufacturing method of this is the space factor of the winding for the slots is, for example, in the case of producing the high value of the stator such that 60% or more, is particularly effective. When manufacturing a stator with a high space factor of 60% or more with respect to the slot, when the winding is inserted into the slot at the time of manufacture, only a slight dead space is created, and the stator is inserted at the end. It becomes difficult to insert the wire, or it becomes difficult to insert the wedge paper, which may cause a defect. In contrast, according to the manufacturing method of this, as described above, since the can dead space wire on the far side is not located out of the slot can be prevented, the space factor is 60% Even when a stator having a high value as described above is manufactured, it can be appropriately manufactured.
さらに、上記いずれかのステータの製造方法であって、前記巻線成形セット工程では、前記スロット内挿入部における前記各素線のいずれについても直線状に成形するステータの製造方法とすると良い。 Furthermore, in any one of the above-described stator manufacturing methods, in the winding forming and setting step, it is preferable to use a stator manufacturing method in which any of the strands in the slot insertion portion is linearly formed.
本発明の巻線成形セット工程では、スロット内挿入部における各素線のいずれについても、屈曲部を有することなく、直線状に成形する。このため、トランスファツールにセットされている挿入用成形済み巻線を、ストリッパを用いてステータ鉄心のスロット内に挿入すると、スロット内挿入部が、ブレードの先端側から順に、スロットの奥側へスムーズに挿入される。従って、いずれのスロットについても、概略挿入の順序にしたがって奥側から順に素線がスロット内に詰め込まれ、スロット内にデッドスペースができるのを抑制することができる。
このような本発明の製造方法は、例えば、占積率が60%以上というような高い値のステータを製造する場合において、特に有効である。すなわち、スロット内にデッドスペースができるのを抑制することができるので、占積率が60%以上というような高い値のステータを製造する場合でも、適切に製造することができる。
In the winding forming and setting step of the present invention, any of the strands in the slot insertion portion is linearly formed without having a bent portion. For this reason, when the molded winding for insertion set on the transfer tool is inserted into the slot of the stator core using a stripper, the insertion portion in the slot is smoothly moved from the tip end side of the blade to the back side of the slot. Inserted into. Therefore, in any slot, it is possible to suppress the formation of dead space in the slot due to the wires being stuffed into the slot in order from the back side according to the approximate insertion order.
Such a manufacturing method of the present invention is particularly effective in the case of manufacturing a stator having a high value such as a space factor of 60% or more. That is, since it is possible to suppress the formation of a dead space in the slot, even when a stator having a high value such as a space factor of 60% or more is manufactured, it can be appropriately manufactured.
他の解決手段は、複数本の素線からなる巻線を巻枠に巻き付けて成形しつつ、環状に配置された複数のブレードを有するトランスファツールのうち隣り合うブレード間に挟持させる形態で、上記成形した巻線を上記トランスファツールへ移し換え、所定ターン数ずつ巻回されてコイルをなす複数のコイル部とこのコイル部同士の間を渡る渡り部とを有する挿入用成形済み巻線を、上記トランスファツールにセットするコイル巻線装置であって、一つのコイル部のうち少なくともステータ鉄心のスロット内へ挿入、配置されるスロット内挿入部における上記各素線を直線状に成形し、上記一つのコイル部の一部を所定の上記ブレード間に挟持させる形態で、上記トランスファツールへ移し換えた後、上記巻線にテンションをかけつつ上記巻線を引き出し、上記トランスファツール及び上記巻枠の少なくともいずれかを上記トランスファツールの軸線周りに回転移動させて上記渡り部を形成し、引き続き、上記巻線を上記巻枠に巻き付けて次のコイル部を成形し、他の上記ブレード間に挟持させる形態で上記トランスファツールへ移し換えるにあたり、上記一つのコイル部の上記スロット内挿入部のうち最も上記ブレードの先端側に位置するものを最先端側スロット内挿入部としたとき、この最先端側スロット内挿入部のうち上記渡り部と隣り合って連続する第1最先端側スロット内挿入部における上記各素線の屈曲を防止する屈曲防止機構を備え、上記屈曲防止機構は、上記ブレードよりも上記トランスファツールの径方向外側に配置された屈曲部材であって、上記巻線にテンションをかけつつ上記巻線を引き出し、上記トランスファツール及び上記巻枠の少なくともいずれかを上記トランスファツールの軸線周りに回転移動させて上記渡り部を形成するにあたり、上記巻線を当該屈曲部材に回し掛けて、上記第1最先端側スロット内挿入部を直線状に保ちつつ、当該屈曲部材に接触する部位で上記巻線を屈曲させる屈曲部材、を含むコイル巻線装置である。 Another solution is to form a winding made of a plurality of strands around a winding frame and sandwiched between adjacent blades among transfer tools having a plurality of annularly arranged blades. The formed winding is transferred to the transfer tool, and a molded winding for insertion having a plurality of coil portions wound by a predetermined number of turns to form a coil and a transition portion extending between the coil portions, A coil winding device to be set on a transfer tool, wherein at least one of the coil portions is inserted into a slot of a stator core, and each of the strands in the slot insertion portion is linearly formed, In a form in which a part of the coil portion is sandwiched between the predetermined blades, after being transferred to the transfer tool, the winding is applied while applying tension to the winding. And at least one of the transfer tool and the winding frame is rotated around the axis of the transfer tool to form the transition portion, and then the winding is wound around the winding frame to form the next coil portion. When transferring to the transfer tool in a form that is formed and sandwiched between the other blades, the one in the slot of the one coil portion that is located closest to the tip of the blade is inserted into the most advanced slot. When the insertion portion is provided with a bending prevention mechanism for preventing the bending of each of the strands in the insertion portion in the first cutting edge side that is adjacent to the transition portion of the insertion portion in the cutting edge side slot and is continuous , The bend preventing mechanism is a bend member disposed radially outside the transfer tool with respect to the blade, and the tension is applied to the winding. The winding is pulled out while being applied, and at least one of the transfer tool and the winding frame is rotated around the axis of the transfer tool to form the transition portion, the winding is turned around the bending member. A coil winding apparatus including a bending member that bends the winding at a portion in contact with the bending member while keeping the insertion portion in the first foremost side slot in a straight line .
従来のコイル巻線装置では、巻線にテンションをかけつつ、トランスファツール及び巻枠の少なくともいずれかをトランスファツールの軸線周りに回転移動させて渡り部を形成する間に、一旦直線状に成形した第1最先端側スロット内挿入部が、ブレードを支点として屈曲してしまうことがあった。これにより、スロット内に最初に挿入される第1最先端側スロット内挿入部が、屈曲した状態で、スロット内壁と当接しながらスロットの奥側へ挿入されると、スムーズな挿入が妨げられる。また、ステータ鉄心の周方向に力を受け、周方向に片寄って配置されてしまうことがあった。これによって、スロット内のうち奥側に素線が配置されていないデッドスペースができてしまうことがあった。 In the conventional coil winding device, while tension is applied to the winding, at least one of the transfer tool and the reel is rotated around the axis of the transfer tool to form the crossing portion, and then is linearly formed. The first most advanced side slot insertion portion may be bent using the blade as a fulcrum. As a result, when the first most distal end slot insertion portion that is inserted first into the slot is inserted into the back of the slot while being in contact with the inner wall of the slot in a bent state, smooth insertion is prevented. In addition, the force is applied in the circumferential direction of the stator iron core, and the stator iron core may be disposed in the circumferential direction. As a result, there is a case where a dead space is formed in which no wire is arranged on the back side in the slot.
これに対し、本発明のコイル巻線装置は、巻線にテンションをかけつつ巻線を引き出し、トランスファツール及び巻枠の少なくともいずれかをトランスファツールの軸線周りに回転移動させて渡り部を形成し、引き続き、巻線を巻枠に巻き付けて次のコイル部を成形し、他のブレード間に挟持させる形態でトランスファツールへ移し換えるにあたり、第1最先端側スロット内挿入部における各素線の屈曲を防止する屈曲防止機構を備えている。この屈曲防止機構は、ブレードよりもトランスファツールの径方向外側に配置された屈曲部材を含んでいる。この屈曲部材は、巻線にテンションをかけつつ巻線を引き出し、トランスファツール及び巻枠の少なくともいずれかをトランスファツールの軸線周りに回転移動させて渡り部を形成するにあたり、巻線を当該屈曲部材に回し掛けて、第1最先端側スロット内挿入部を直線状に保ちつつ、屈曲部材に接触する部位で巻線を屈曲させる。
これにより、最終的に、トランスファツールにセットされた挿入用成形済み巻線について、第1最先端側スロット内挿入部における各素線を直線状とすることができる。
On the other hand, the coil winding device of the present invention draws the winding while applying tension to the winding, and rotates at least one of the transfer tool and the winding frame around the axis of the transfer tool to form the transition portion. Next, when winding the winding around the winding frame to form the next coil part and transferring it to the transfer tool in the form of being sandwiched between the other blades, the bending of each strand in the first most advanced slot insertion part It is provided with a bend prevention mechanism for preventing this. This bend prevention mechanism includes a bend member disposed on the radially outer side of the transfer tool with respect to the blade. This bending member pulls out the winding while applying tension to the winding, and at least one of the transfer tool and the winding frame is rotated around the axis of the transfer tool to form a crossing portion. The winding is bent at a portion that contacts the bending member while keeping the insertion portion in the first foremost side slot in a straight line.
Thereby, finally, each strand in the insertion part in the 1st most advanced side slot can be made into the shape of a straight line about the shaping | molding winding for insertion set to the transfer tool.
このため、トランスファツールにセットされている挿入用成形済み巻線を、ストリッパを用いてステータ鉄心のスロット内に挿入した場合、スロット内挿入部を、ブレードの先端側から順に、スロットの奥側へスムーズに挿入させることが可能となる。これにより、スロット内の奥側にデッドスペースができるのを抑制することができる。
なお、本発明のコイル巻線装置は、例えば、占積率が60%以上というような高い値のステータを製造する場合において、特に有効である。すなわち、本発明のコイル巻線装置を用いることで、スロット内の奥側にデッドスペースができるのを抑制することができるので、占積率が60%以上というような高い値のステータを製造する場合でも、適切に製造することができる。また、上述のような屈曲部材を含む変形防止機構は、極めて構造が簡易で、安価となる。
For this reason, when the inserted molded winding set in the transfer tool is inserted into the slot of the stator iron core using a stripper, the insertion part in the slot is sequentially moved from the tip end side of the blade to the back side of the slot. It becomes possible to insert smoothly. Thereby, it can suppress that a dead space is made in the back | inner side in a slot.
The coil winding apparatus of the present invention is particularly effective when manufacturing a stator having a high value such as a space factor of 60% or more. That is, by using the coil winding device of the present invention, it is possible to suppress the formation of a dead space on the back side in the slot, and thus a stator having a high value such as a space factor of 60% or more is manufactured. Even in this case, it can be manufactured appropriately. Moreover, the deformation preventing mechanism including the bending member as described above is extremely simple in structure and inexpensive.
他の解決手段は、前記のコイル巻線装置と、前記ステータ鉄心を前記ブレードの先端位置に配置させた状態で、前記トランスファツールにセットされた前記挿入用成形済み巻線を、上記トランスファツールの軸線方向に上記ステータ鉄心側へ押し出しつつ上記ステータ鉄心のスロット内に挿入するストリッパと、を備えるステータの製造装置である。 Other solutions, before and SL of the coil winding apparatus, in a state in which the stator iron core is disposed at the distal end position of the blade, the insertion preformed winding set in the transfer tool, the transfer tool And a stripper that is inserted into a slot of the stator core while being pushed out toward the stator core in the axial direction of the stator.
本発明のステータの製造装置は、前述の屈曲防止機構を有するコイル巻線装置と、トランスファツールにセットされた挿入用成形済み巻線を、トランスファツールの軸線方向にステータ鉄心側へ押し出しつつステータ鉄心のスロット内に挿入するストリッパとを備えている。このような製造装置を用いることで、スロット内の奥側にデッドスペースが生じることなく、スロットの奥まで素線が配置されたステータを製造することが可能となる。
なお、本発明のステータの製造装置は、例えば、占積率が60%以上というような高い値のステータを製造する場合において、特に有効である。すなわち、本発明のコイル巻線装置を用いることで、スロット内の奥側にデッドスペースが生じることなく、スロットの奥まで素線を配置できるので、占積率が60%以上というような高い値のステータを製造する場合でも、適切に製造することができる。
A stator manufacturing apparatus according to the present invention includes a coil winding device having the above-described bending prevention mechanism and a stator winding core while extruding a molded winding for insertion set in the transfer tool toward the stator core in the axial direction of the transfer tool. A stripper for insertion into the slot. By using such a manufacturing apparatus, it is possible to manufacture a stator in which the strands are arranged to the back of the slot without causing a dead space on the back side in the slot.
Note that the stator manufacturing apparatus of the present invention is particularly effective in the case of manufacturing a stator having a high value such as a space factor of 60% or more. That is, by using the coil winding device of the present invention, since the strands can be arranged to the back of the slot without causing a dead space in the back of the slot, the space factor is as high as 60% or more. Even when the stator is manufactured, it can be appropriately manufactured.
また、内歯形状のステータ鉄心と、複数本の素線からなる巻線を用い、この巻線を予め巻回成形し、上記内歯で構成されるスロット内にその一部を挿入、装着して形成された複数のコイル、及び隣り合う上記コイル同士の間を渡る渡り部と、を備え、上記コイルをなす上記巻線のうち上記スロット内に挿入されている部分をスロット内挿入部とし、このスロット内挿入部のうち上記スロットの奥側から延びる上記渡り部に隣り合って連なる部分を第1先端側スロット内挿入部としたとき、いずれの上記コイルについても、上記第1先端側スロット内挿入部が、他のスロット内挿入部よりも上記スロット内で奥側に位置してなるステータが好ましい。 In addition , an internal tooth-shaped stator iron core and a winding made of a plurality of strands are used, and this winding is pre-rolled, and a part of the winding is inserted into the slot formed by the internal teeth. A plurality of coils formed between the adjacent coils, and a cross section between the adjacent coils, and a portion of the winding forming the coil inserted into the slot is an in-slot insertion portion, When the portion adjacent to the crossing portion extending from the back side of the slot among the insertion portions in the slot is used as the first distal end slot insertion portion, any of the coils is in the first distal end slot. A stator in which the insertion portion is located on the back side in the slot with respect to the insertion portion in the other slot is preferable .
このステータは、それぞれのコイルについて、スロット内挿入部のうち、スロットの奥側から延びる渡り部に隣り合って連なる第1先端側スロット内挿入部が、他のスロット内挿入部よりもスロット内で奥側に位置している。このように第1先端側スロット内挿入部が、他のスロット内挿入部よりもスロット内で奥側に挿入、配置されたステータは、デッドスペースが生じることなく、スロットの奥から口元まで素線を適切に配置できる。 This stator for each of the coils, of the slots in the insertion portion, the first distal end side in the slot insertion section, slot than the insertion portion other slots continuous adjacent the connecting portions extending from the inner side of the slot It is located at the back side. In this way, the stator in which the first distal end side slot insertion portion is inserted and arranged deeper in the slot than the other slot insertion portions does not cause a dead space, and the strands extend from the back of the slot to the mouth. Can be arranged appropriately.
さらに、上記のステータであって、前記スロットに対する前記巻線の占積率を60%以上としてなるステータが好ましい。 Further, in the above-described stator, the stator comprising a space factor of the winding relative to the slot as a 60% or more.
スロットに対する巻線の占積率が60%以上という高い値のステータの場合、その製造に際してスロット内に巻線を挿入するとき、僅かなデッドスペースができてしまうだけで、最後に挿入する素線の挿入が困難となり、あるいはウエッジ紙を挿入するのが困難となり、不良となる場合がある。このため、従来のように、第1先端側スロット内挿入部が屈曲した状態でスロット内に巻線(スロット内挿入部)が挿入されたステータでは、するスロットの奥側にデッドスペースができてしまうことによって、製造が困難となることがあった。
これに対し、このステータは、前述のように、第1先端側スロット内挿入部を、他のスロット内挿入部よりもスロット内で奥側に位置させている。従って、デッドスペースが生じることなく、スロットの奥から口元まで高密度で素線を配置できるので、容易に、占積率が60%以上のステータとすることができる。このため、このステータは、モータに用いた場合、従来のステータに比して、高出力、小型、軽量とすることができる。
In the case of a stator with a high space factor of 60% or more with respect to the slot, when the winding is inserted into the slot during its manufacture, only a small dead space is created, and the last strand to be inserted Insertion becomes difficult, or it becomes difficult to insert wedge paper, which may be defective. For this reason, as in the conventional case, in the stator in which the winding (insertion portion in the slot) is inserted in the slot with the insertion portion in the first distal end side slot bent, there is a dead space on the back side of the slot to be formed. As a result, manufacturing may become difficult.
In contrast, this stator, as described above, the first distal end side slot insertion portion, and is positioned on the back side in the slot than the insertion portion other slots. Therefore, since the strands can be arranged with high density from the back of the slot to the mouth without causing a dead space, a stator having a space factor of 60% or more can be easily obtained. Therefore, this stator, when used in a motor, as compared with the conventional stator, high output, compact, can be lightweight.
また、上記いずれかのステータと、ロータと、を備えるモータが好ましい。 A motor including any one of the above stators and a rotor is preferable .
このモータを構成するステータは、それぞれのコイルについて、スロット内挿入部のうち、スロットの奥側から延びる渡り部に隣り合って連なる第1スロット内挿入部が、他のスロット内挿入部よりもスロット内で奥側に位置している。このように第1スロット内挿入部が挿入、配置されたステータは、素線がスロットの奥から口元まで高密度で配置される。従って、スロットに対する巻線の占積率が、例えば、60%以上というような高い値のステータとすることができる。
このため、このモータは、従来のように、スロット内の奥側にデッドスペースができてしまい、スロットに対する巻線の占積率が低いステータを備えるモータに比して、高出力、小型、軽量とすることができる。
Stator constituting the this motor, for each of the coils, of the slots in the insertion portion, the first slot insertion portion continuous adjacent the connecting portions extending from the inner side of the slots, than the insertion portion other slots Located behind the slot. In the stator in which the first slot insertion portion is inserted and arranged in this way, the strands are arranged at a high density from the back of the slot to the mouth. Therefore, the stator can have a high value such that the space factor of the winding with respect to the slot is, for example, 60% or more.
Therefore, the motor of this, as is traditional, will be able to dead space on the back side of the slot, compared to a motor comprising a winding low space factor stator for the slots, high output, compact, It can be lightweight.
次に、本発明の実施例について、図面を参照しつつ説明する。
(実施例)
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Example)
まず、本実施例にかかるモータ10について、図1を参照して説明する。このモータ10は、ロータ11とステータ20とからなる三相モータである。このうち、ロータ11は、回転軸12を中心とする円筒形のロータ本体13と、マグネット14とからなる8極の永久磁石ロータである。マグネット14は、ロータ本体13に、平面視花びらのように、外周面近傍に沿ってジグザグに形成したスリット13Sにそれぞれ挿入固着してなる。一方、ステータ20はこのロータ11を包囲するように配置されている。
First, a
このステータ20は、3相8極の分布巻きステータである。ステータ20は、図2に示すように、平面視リング状で、48ヶのティース(内歯)31及びスロット32を有するステータ鉄心30を備える。また、それぞれ8ヶのU相コイル51,V相コイル61,W相コイル71を備える。これらのコイルは、U相,V相,W相の各相毎にU相巻線50,V相巻線60,W相巻線70を所定のスロット32に挿入しティース31に分布巻きによって巻き付けて形成してなる。U相巻線50,V相巻線60,W相巻線70は、それぞれ一端にU相端子50T,V相端子60T,W相端子70Tを有し、他端は共通端子79によって終端されている。
This
なお、本実施例では、このようなステータ20について、スロット32に対する巻線(U相巻線50,V相巻線60,W相巻線70)の占積率を約70%としている。ここで、占積率とは、スロット32の中に占める素線40(絶縁被覆を含む)の割合をいう。本実施例では、素線40(絶縁被覆を含む)の半径をr(m)、スロット32内の素線数をn、スロット断面積(スロット紙等の絶縁物を除いた有効スロット断面積)をA(m2)としたとき、占積率S(%)を、S=(nπr2/A)×100として求めている。
In the present embodiment, for such a
また、図1及び図2では、U相コイル51,V相コイル61,W相コイル71における各相の巻線50,60,70の巻き方(時計回りと反時計回り)の違いを示すため、各相のコイル51等の側部に「ドット(・印)」及び「クロス(×印)」を示した。各相のコイル51等のうち、「ドット」で示される側は、各相の端子50T,60T,70Tに近く、「クロス」で示される側は共通端子79に近いことを示している。これにより理解できるように、各相の8ヶのコイル51,61,71は、それぞれ巻き付け方が交互に逆向きになっており、隣り合うコイルが逆極性となることが判る。
1 and 2 show the difference in winding method (clockwise and counterclockwise) of the
次に、このようなステータ20を製造する製造装置100の概略図を図3に示す。製造装置100は、図3に示すように、巻線機110と、巻線機110の下方に配置されたトランスファツール120と、ストリッパ130とを有している。このうち、巻線機110は、公知の巻線機であり、巻枠111と、この巻枠111を保持して軸線C1方向(図中上下方向)に移動可能な支持板112と、巻枠111の径方向外側に位置し、複数(本実施例では10本)の素線40からなる巻線(U相巻線50,V相巻線60,W相巻線70)を挿通させたフライヤ115とを備えている。このフライヤ115は、軸線C1周りに回転可能に設けられており、フライヤ115を高速で巻枠111の周りに旋回させつつ、支持板112と共に巻枠111を下降させることにより、巻枠111に巻線(U相巻線50等)を螺旋状に巻き付けることができる。
Next, a schematic view of a
さらに、この巻線機110には、支持板112に対し軸線C1方向(図中上下方向)に摺動可能に装着された複数のコイル落し113と、このコイル落し113の下端部に固設された押板114とが設けられている。このため、所定ターン数(本実施例では5ターン)の巻線(U相巻線50等)を巻枠111の周りに巻き付け、一つのコイル部(U相コイル部51b,V相コイル部61b,W相コイル部71b)を形成した後、コイル落し113を下方に移動させることで、押板114によって巻枠111に巻き付けられているコイル部を下方に押し出し、下方に配置されているトランスファツール120に移載することができる(図6参照)。なお、フライヤ115は、軸線C1方向(図中上下方向)にも移動可能に設けられており、コイル落し113と同期して、下方に移動するように構成されている。
Further, the winding
本実施例では、巻線機110によって成形され、トランスファツール120にセットされた巻線(U相巻線50等)を挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b、挿入用成形済みV相巻線60b、挿入用成形済みW相巻線70b)とする。この挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b等)のうち、巻線(U相巻線50等)が5ターンずつ巻回されコイルをなす部分をコイル部(U相コイル部51b,V相コイル部61b,W相コイル部71b)とし、このコイル部(U相コイル部51b等)同士の間を渡る部分を渡り部(U相渡り部57,V相渡り部67,W相渡り部77)とする。
In the present embodiment, a winding (U-phase winding 50 or the like) formed by the winding
さらに、トランスファツール120の隣り合うブレード121の間に挟持された部分を挟持部(U相挟持部54,V相挟持部64,W相挟持部74)とし、この挟持部(U相挟持部54等)のうち、最もブレード121の先端側(図4中上方側)に位置するものを最先端側挟持部(最先端側U相挟持部54b,最先端側V相挟持部64b,最先端側W相挟持部74b)とする(図4,図7参照)。
Further, a portion sandwiched between
さらに、コイル部(U相コイル部51b等)のうち、ステータ鉄心30のスロット32内に挿入される部分をスロット内挿入部(U相スロット内挿入部53,V相スロット内挿入部63,W相スロット内挿入部73)とする。また、ステータ鉄心30の表面30b上に配置される部分を表面側コイルエンド部(表面側U相コイルエンド部56b,表面側V相コイルエンド部66b,表面側W相コイルエンド部76b)、裏面30c上に配置される部分を裏面側コイルエンド部(裏面側U相コイルエンド部56c,裏面側V相コイルエンド部66c,裏面側W相コイルエンド部76c)とする(図4,図7参照)。
なお、本実施例では、挟持部(U相挟持部54等)は、スロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)に含まれている。換言すれば、コイル部(U相コイル部51b等)は、スロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)において、ブレード121間に挟持される。
Further, portions of the coil part (
In the present embodiment, the clamping part (U-phase clamping part 54 and the like) is included in the slot insertion part (U-phase
さらに、スロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)のうち、トランスファツール120のブレード121の最も先端側(図中上側)に位置するものを最先端側スロット内挿入部(最先端側U相スロット内挿入部53c,最先端側V相スロット内挿入部63c,最先端側W相スロット内挿入部73c)とする。さらに、この最先端側スロット内挿入部(最先端側U相スロット内挿入部53c等)のうち、渡り部(U相渡り部57等)と隣り合って連続するものを第1最先端側スロット内挿入部(第1最先端側U相スロット内挿入部53b,第1最先端側V相スロット内挿入部63b,第1最先端側W相スロット内挿入部73b)とする(図4,図7参照)。
Further, among the in-slot insertion portions (the U-phase
トランスファツール120は、ベース部123と、このベース部123から軸線C2方向に延びる複数(本実施例では24本)のブレード121と、このブレード121よりもトランスファツール120の径方向外側の位置で軸線C2方向に延びる複数(本実施例では8本)の屈曲部材125とを有している(図3,図5参照)。このうち、ブレード121は、図5に示すように、1本の可動ブレード121c(軸線C2方向に移動可能)とこの可動ブレード121cの両側に配置された2本の固定ブレード121bとの計3本のブレード121の組が、コイルを挿入しようとするスロット32を構成するティース31の位置に対応するように、計8組、軸線C2の周りに等間隔で、環状に配置されている。
The
屈曲部材125は、図5に示すように、ブレード121よりも径方向外側の位置で、隣接する2本の屈曲部材125の組が、計4組、軸線C2の周りに等間隔で、環状に配置されている。詳細には、屈曲部材125は、直線状に成形された第1最先端側スロット内挿入部(第1最先端側U相スロット内挿入部53b等)を径方向外側に延長した仮想延長線Kと接する位置に配置されている。このような屈曲部材125を設けることで、後に詳述するが、巻線(U相巻線50等)にテンションをかけつつフライヤ115から巻線(U相巻線50等)を引き出し、トランスファツール120を軸線C2周りに回転移動させて渡り部(U相渡り部57等)を形成するにあたり、巻線(U相巻線50等)をこの屈曲部材125に回し掛けて、第1最先端側スロット内挿入部(第1最先端側U相スロット内挿入部53b等)を直線状に保ちつつ、屈曲部材125に接触する部位で巻線(U相巻線50等)を屈曲させることができる(図4参照)。すなわち、本実施例では、屈曲部材125が、第1最先端側スロット内挿入部(第1最先端側U相スロット内挿入部53b等)における各素線40の屈曲を防止する屈曲防止機構を構成している。
As shown in FIG. 5, the bending
なお、この屈曲部材125は、ベース部123に対し、着脱可能に設けられている。このため、後に詳述するが、トランスファーツール120にセットされた挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b等)を、ステータ鉄心30のスロット32内に挿入する際、屈曲部材125をベース部123から取り外すことにより、屈曲部材125によって挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b等)の挿入が妨げられないようにできる。
なお、本実施例では、巻線機110とトランスファツール120とによって、コイル巻線装置101が構成されている。
The bending
In the present embodiment, the
ストリッパ130は、公知のストリッパであり、軸線C2方向に移動可能に設けられている(図3,図6参照)。後に詳述するが、このストリッパ130を上方に移動させることで、トランスファーツール120にセットされた挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b等)を、ステータ鉄心30のスロット32内に挿入することができる。
The
次に、このようなステータの製造装置100を用いたステータ20の製造方法について説明する。
まず、巻線成形セット工程において、巻線機110によって巻線(U相巻線50等)を成形し、挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b等)をトランスファツール120にセットする。具体的には、図3に示すように、巻線機110のフライヤ115を高速で巻枠111の周りに旋回させながら、支持板112と共に巻枠111を下降させ、巻枠111に巻線(U相巻線50等)を螺旋状に巻き付けていく。このとき、巻枠111に巻き付けられた巻線(U相巻線50等)は、巻枠111が下降するのに伴い、順に、トランスファツール120の隣り合うブレード121の間に挿入されていく。このようにして、所定ターン数(本実施例では5ターン)の巻線(U相巻線50等)を巻枠111の周りに巻き付け、一つのコイル部(U相コイル部51b等)を形成する。なお、形成されたコイル部(U相コイル部51b等)のうち、スロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)における各素線40は、直線状に成形されている(図4参照)。
Next, a method for manufacturing the
First, in the winding forming set process, the winding
次いで、コイル落し113を下方に移動させると、押板114によって巻枠111に巻き付けられているコイル部(U相コイル部51b等)が下方に押し出され、図4に示すように、トランスファツール120に移し換えられる。このとき、フライヤ115を、コイル部(U相コイル部51b等)と共に下方に移動させ、コイル部(U相コイル部51b等)の略側方に配置させる。なお、図4では、左側に位置するコイル部(U相コイル部51b等)が、図3に示されているコイル部(U相コイル部51b等)を移し換えたものに相当し、右側に位置するコイル部(U相コイル部51b等)は、これより先にトランスファツール120に移し換えられたコイル部(U相コイル部51b等)を示している。
Next, when the coil drop 113 is moved downward, the coil portion (
次いで、図4に示すように、新たに成形するコイル部(U相コイル部51b等)を所定のブレード121間に挟持させるために、トランスファツール120を軸線C2周りに、所定の角度(本実施例では約45°)だけ回転移動させる。このとき、巻線(U相巻線50等)にテンションをかけつつ、フライヤ115から巻線(U相巻線50等)を引き出し、渡り部(U相渡り部57等)を形成する。
Next, as shown in FIG. 4, in order to sandwich a newly formed coil part (
ところで、本実施例では、前述のように、直線状に成形された第1最先端側スロット内挿入部(第1最先端側U相スロット内挿入部53b等)を径方向外側に延長した仮想延長線Kと接する位置に、屈曲部材125を配置させている(図5参照)。このため、上記のように、トランスファツール120を軸線C2周りに回転移動させ、渡り部(U相渡り部57等)を形成する際、巻線(U相巻線50等)を屈曲部材125に回し掛けて、第1最先端側スロット内挿入部(第1最先端側U相スロット内挿入部53b等)を直線状に保ちつつ、屈曲部材125に接触する部位で巻線(U相巻線50等)を屈曲させることができる(図4参照)。
このようにして、コイル部(U相コイル部51b等)及び渡り部(U相渡り部57等)を順次形成し、図5に示すように、スロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)における各素線40のいずれもが直線状に成形された挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b等)をトランスファーツール120にセットすることができる。
By the way, in the present embodiment, as described above, the first cutting edge side slot insertion portion (first cutting edge side U-phase
In this way, a coil part (
次に、巻線挿入工程において、トランスファーツール120にセットされた挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b等)をステータ鉄心30のスロット32内に挿入する。具体的には、トランスファーツール120に挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b等)をセットした後、図6に示すように、屈曲部材125をベース部123から取り外し、各ブレード121がスロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)を挿入しようとするスロット32を構成するティース31の位置に対応するように、ステータ鉄心30をブレード121の先端位置に配置させる。次いで、ストリッパ130を上方に移動させることで、トランスファーツール120にセットされた挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b等)を、ステータ鉄心30のスロット32内に挿入させる。
Next, in the winding insertion process, the inserted molded winding (inserted molded U-phase winding 50 b and the like) set on the
このとき、スロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)は、第1最先端側スロット内挿入部(第1最先端側U相スロット内挿入部53b)を含めた最先端側スロット内挿入部(最先端側U相スロット内挿入部53c等)がスロット内に最初に挿入され、ブレード121の先端側に位置するスロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)から順に、スロット32内に挿入される。なお、本実施例では、固定ブレード121bに挟まれた可動ブレード121cを、ストリッパ130の上昇と共に上昇させることで、ブレード121とスロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)との間の摩擦を軽減させている。
以上のようにして、挿入用成形済みU相巻線50b、挿入用成形済みV相巻線60b、及び挿入用成形済みW相巻線70bをそれぞれスロット32内に挿入させた後、表面側コイルエンド部(表面側U相コイルエンド部56b等)及び裏面側コイルエンド部(裏面側U相コイルエンド部56c等)を整形し、図7に示す、ステータ20が完成する。
At this time, the in-slot insertion portion (U-phase
As described above, after inserting the molded U-phase winding 50b for insertion, the molded V-phase winding 60b for insertion, and the molded W-phase winding 70b for insertion into the
ところで、本実施例では、前述のように、第1最先端側スロット内挿入部(第1最先端側U相スロット内挿入部53b等)を含め、スロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)における各素線40のいずれもを直線状に成形している(図5参照)。このため、挿入用成形済み巻線(挿入用成形済みU相巻線50b等)をステータ鉄心30のスロット32内に挿入すると、スロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)が、最先端側スロット内挿入部(最先端側U相スロット内挿入部53c等)から順に、スロット32の奥側32Xへスムーズに挿入される。
By the way, in the present embodiment, as described above, the insertion portion in the slot (the insertion portion in the U-phase slot) including the first insertion portion in the most advanced slot (the
これにより、図8に示すように、第1最先端側スロット内挿入部(第1最先端側U相スロット内挿入部53b)を含め、最先端側スロット内挿入部(最先端側U相スロット内挿入部53c等)における各素線40を、他のスロット内挿入部(U相スロット内挿入部53等)よりもスロット32内で奥側32Xに位置させることができる。従って、スロット32内にデッドスペースができることなく、素線40をスロット32内の奥側32Xから順に高密度で配置できる。このため、挿入すべき全ての素線40をスロット32内に挿入でき、さらに、ウエッジ紙25を無理なく適切にスロット32内に挿入することができる。
このように、スロット32に対する巻線(U相巻線50等)の占積率を60%以上(本実施例では約70%)としたステータ20を確実に製造することができる。
As a result, as shown in FIG. 8, including the first most advanced side slot insertion portion (first most advanced U phase
As described above, the
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例では、屈曲部材125をトランスファツール120に設けたが、巻線機110に設けるようにしても良い。あるいは、別途、屈曲部材125を有する屈曲防止装置を設けるようにしても良い。また、実施例では、屈曲部材125を屈曲防止機構として用いたが、第1最先端側スロット内挿入部(第1最先端側U相スロット内挿入部53b)の屈曲を防止できる機構であればいずれの機構でも良く、例えば、屈曲防止装置を別途設けるようにしても良い。
While the present invention has been described with reference to the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be appropriately modified and applied without departing from the scope of the invention.
For example, although the bending
また、実施例では、3相8極分布巻きのステータ20を製造したが、本発明は、任意の複数相、複数極のいずれの分布巻きステータについても適用することができる。また、分布巻に限らず、集中巻のステータにも適用することができる。
また、実施例では、一つのコイル部(U相コイル部51b,V相コイル部61b,W相コイル部71b)のターン数を5ターンとしたが、5ターンに限らず、要求される出力等に応じて適宜変更することができる。
In the embodiment, the three-phase, eight-pole distributed winding
In the embodiment, the number of turns of one coil part (
また、実施例では、トランスファツール120を軸線C2の周りに回転移動させて、順に、成形した各コイル部(U相コイル部51b等)をトランスファツール120に移し換えたが、巻枠111をトランスファツール120を軸線C2の周りに回転移動させるようにしても良い。
また、実施例では、フライヤ115を巻枠111の周りに旋回させて巻枠111に巻線(U相巻線50等)を巻き付けたが、軸線C1を回転軸として、巻枠111を回転させるようにしても良い。
In the embodiment, the
In the embodiment, the
10 モータ
20 ステータ
30 ステータ鉄心
32 スロット
40 素線
50 U相巻線(巻線)
50b 挿入用成形済みU相巻線(挿入用成形済み巻線)
51 U相コイル(コイル)
51b U相コイル部(コイル部)
53 U相スロット内挿入部(スロット内挿入部)
53b 第1最先端側U相スロット内挿入部(第1最先端側スロット内挿入部)
53c 最先端側U相スロット内挿入部(最先端側スロット内挿入部)
54 U相挟持部(挟持部)
54b 最先端側挟持部(最先端側U相挟持部)
56b 表面側U相コイルエンド部(表面側コイルエンド部)
56c 裏面側U相コイルエンド部(裏面側コイルエンド部)
57 U相渡り部(渡り部)
100,500 ステータの製造装置
101 コイル巻線装置
110 巻線機
111 巻枠
115,515 フライヤ
120,520 トランスファツール
121,521 ブレード
125 屈曲部材
130 ストリッパ
10
50b Molded U-phase winding for insertion (molded winding for insertion)
51 U-phase coil (coil)
51b U-phase coil part (coil part)
53 U-phase slot insertion part (slot insertion part)
53b First cutting edge side U-phase slot insertion part (first cutting edge side slot insertion part)
53c Insertion part in the most advanced U phase slot (Insertion part in the most advanced slot)
54 U-phase clamping part (clamping part)
54b The most advanced side clamping part (The most advanced side U-phase clamping part)
56b Surface side U-phase coil end part (surface side coil end part)
56c Back side U-phase coil end (back side coil end)
57 U phase crossover (crossover)
100,500
Claims (4)
上記巻線を成形して、所定ターン数ずつ巻回されてコイルをなす複数のコイル部と、このコイル部同士の間を渡る渡り部と、を有する挿入用成形済み巻線としつつ、上記コイル部のうちの挟持部を、環状に配置された複数のブレードを有するトランスファツールのうち隣り合うブレード間に挟持させる形態で、上記挿入用成形済み巻線を上記トランスファツールにセットする巻線成形セット工程と、
セットされた上記挿入用成形済み巻線を、ストリッパで上記ブレードに沿って移動させ、上記挿入用成形済み巻線のうち上記コイル部のスロット内挿入部を、上記ステータ鉄心の上記スロット内に挿入、配置すると共に、上記コイル部のうち上記スロット内挿入部以外のコイルエンド部及び上記渡り部を上記ステータ鉄心の上記表面上あるいは上記裏面上に配置する巻線挿入工程と、を含み、
上記巻線成形セット工程は、
上記挟持部のうち最も上記ブレードの先端側に位置する最先端側挟持部から上記渡り部までの部分に、上記各素線が直線状に成形された上記スロット内挿入部を含む形状に、
あるいは上記最先端側挟持部を含み上記渡り部までの部分が、上記各素線が直線状に成形された上記スロット内挿入部となる形状に、
上記挿入用成形済み巻線を成形しつつ、上記トランスファツールにセットする
ステータの製造方法。 Manufacture of a stator in which a part of a coil formed by winding a winding made of a plurality of strands in advance is inserted into a slot formed in an internal tooth-shaped stator core having a front surface and a back surface. A method,
The coil is formed, and the coil is formed with a plurality of coil portions wound by a predetermined number of turns to form a coil, and a transition winding portion between the coil portions. Winding forming set that sets the inserted pre-formed winding to the transfer tool in a form in which the sandwiching portion among the portions is sandwiched between adjacent blades among transfer tools having a plurality of annularly arranged blades Process,
The set molded winding for insertion is moved along the blade with a stripper, and the insertion portion in the slot of the coil portion of the molded winding for insertion is inserted into the slot of the stator core. A winding insertion step of arranging the coil end portion other than the in-slot insertion portion and the crossing portion on the front surface or the back surface of the stator iron core, among the coil portions,
The winding molding set process
In the shape including the insertion portion in the slot in which each of the strands is linearly formed in a portion from the most distal side clamping portion located on the most distal end side of the blade among the clamping portions to the transition portion,
Alternatively, the portion up to the transition part including the most advanced side sandwiching part has a shape that becomes the insertion part in the slot in which each of the strands is linearly formed,
A method for manufacturing a stator, which is set on the transfer tool while forming the molded winding for insertion.
前記巻線成形セット工程では、前記スロット内挿入部における前記各素線のいずれについても直線状に成形する
ステータの製造方法。 It is a manufacturing method of the stator according to claim 1 ,
In the winding forming and setting step, a stator manufacturing method in which any of the strands in the slot insertion portion is linearly formed.
一つのコイル部のうち少なくともステータ鉄心のスロット内へ挿入、配置されるスロット内挿入部における上記各素線を直線状に成形し、上記一つのコイル部の一部を所定の上記ブレード間に挟持させる形態で、上記トランスファツールへ移し換えた後、上記巻線にテンションをかけつつ上記巻線を引き出し、上記トランスファツール及び上記巻枠の少なくともいずれかを上記トランスファツールの軸線周りに回転移動させて上記渡り部を形成し、引き続き、上記巻線を上記巻枠に巻き付けて次のコイル部を成形し、他の上記ブレード間に挟持させる形態で上記トランスファツールへ移し換えるにあたり、
上記一つのコイル部の上記スロット内挿入部のうち最も上記ブレードの先端側に位置するものを最先端側スロット内挿入部としたとき、この最先端側スロット内挿入部のうち上記渡り部と隣り合って連続する第1最先端側スロット内挿入部における上記各素線の屈曲を防止する屈曲防止機構を備え、
上記屈曲防止機構は、
上記ブレードよりも上記トランスファツールの径方向外側に配置された屈曲部材であって、
上記巻線にテンションをかけつつ上記巻線を引き出し、上記トランスファツール及び上記巻枠の少なくともいずれかを上記トランスファツールの軸線周りに回転移動させて上記渡り部を形成するにあたり、上記巻線を当該屈曲部材に回し掛けて、上記第1最先端側スロット内挿入部を直線状に保ちつつ、当該屈曲部材に接触する部位で上記巻線を屈曲させる屈曲部材、を含む
コイル巻線装置。 While winding a winding made of a plurality of strands around a winding frame and forming the winding, the above-described formed winding is held between adjacent blades among transfer tools having a plurality of annularly arranged blades. A coil that is transferred to a transfer tool and sets a molded winding for insertion having a plurality of coil portions wound around a predetermined number of turns to form a coil and a transition portion that spans between the coil portions in the transfer tool. A winding device,
Each of the strands in the slot insertion portion to be inserted and arranged in at least the slot of the stator core of one coil portion is linearly formed, and a part of the one coil portion is sandwiched between predetermined blades. After the transfer to the transfer tool, pull out the winding while applying tension to the winding, and rotate and transfer at least one of the transfer tool and the winding frame around the axis of the transfer tool. Forming the transition part, and then forming the next coil part by winding the winding around the winding frame, and transferring to the transfer tool in the form of being sandwiched between the other blades,
When the most inserted portion in the slot of the one coil portion located closest to the tip of the blade is the insert portion in the most advanced slot, the insert portion in the most advanced slot is adjacent to the crossing portion. A bending preventing mechanism for preventing bending of each of the strands in the first leading edge side slot insertion portion that is continuous ;
The bending prevention mechanism is
A bending member disposed radially outside the transfer tool from the blade,
The winding is pulled out while tension is applied to the winding, and at least one of the transfer tool and the winding frame is rotated around the axis of the transfer tool to form the transition portion, A bending member that turns the bending member to bend the winding at a portion in contact with the bending member while keeping the insertion portion in the first foremost side slot in a straight line. apparatus.
前記ステータ鉄心を前記ブレードの先端位置に配置させた状態で、前記トランスファツールにセットされた前記挿入用成形済み巻線を、上記トランスファツールの軸線方向に上記ステータ鉄心側へ押し出しつつ上記ステータ鉄心のスロット内に挿入するストリッパと、
を備える
ステータの製造装置。 A coil winding device according to claim 3 ;
While the stator core is disposed at the tip of the blade, the molded winding for insertion set on the transfer tool is pushed toward the stator core in the axial direction of the transfer tool while the stator core A stripper to be inserted into the slot;
A stator manufacturing apparatus comprising:
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