JP4498686B2 - Expansion former and coil forming method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータコアのスロットに挿入されたコイルをステータコアの外周方向へ拡張成形するための拡張フォーマおよびコイルの成形方法に関する。さらに詳細には、十分な相間絶縁性を確保することができる位置へコイルの拡張成形を行うことができる拡張フォーマおよびコイルの成形方法に関するものである。特に、相間絶縁紙を自動挿入してステータを製造する場合に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来からステータの製造工程においては、ステータのスロットにコイルを挿入して、その後、スロットに挿入されたコイルのコイルエンド部をステータコアの外周方向へ拡張成形する工程がある。このような工程が必要になるのは、初回のコイル挿入に際しては、スロットには絶縁物以外には何もないので、コイルの挿入が妨げられることはないが、次相のコイルを挿入する際に、既にスロットに挿入されたコイルが邪魔にならないようにするためである。
【0003】
そして、コイルの拡張成形を行う際に、コイルを傷つけてしまうと絶縁不良となってしまうため、コイルに傷をつけないようにコイルを拡張成形する必要がある。そこで、コイルに傷をつけずに拡張成形を行うための方法が色々と提案されている。そのうちの1つとして、例えば、特開平11−27889号公報に開示されたものが挙げられる。この拡張成形方法は、図12に示すように、ステータ(固定子鉄心)のスロットに挿入された固定子コイル101のコイルエンド部の一部を内周側から外周側に押圧する複数個の拡張フォーマ(成形型)100を設け、 複数回に分けて挿入された固定子コイルのうち、最後に挿入された固定子コイルを除く各固定子コイルが挿入される毎に、順次、拡張フォーマ(成形型)100により拡張成形を施して行くようになっている。
【0004】
このように拡張フォーマ(成形型)100を用いて、既にスロットに挿入されたコイルのコイルエンドにおける次のコイルが挿入されるスロット位置に相当するコイルエンド部を、ステータ(固定子鉄心)の内周より外周に向かって放射状に拡開成形することにより、コイルを傷をつけることなく拡張成形することができるようになっている。また、この拡張成形により、次相のコイルを挿入する際に、既にスロットに挿入されたコイルが邪魔にならないようにされている。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−27889号公報(第2〜3頁、第2図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特開平11−27889号公報に開示された技術では、スロットに挿入されたコイルのすべてを正常に拡張成形することができないという問題があった。すなわち、図13に示すように数本のコイルが正常に拡張されずに変形してしまうのである。このように正常に拡張成形されずに変形したコイル(以下、「はぐれコイル」という)101aは、相間絶縁紙102を挿入した際に相間絶縁紙102から外れてしまい、次相のコイルと接触しまう。そうなると、相間絶縁性が低下してしまう。
【0007】
また、拡張フォーマ(成形型)100がはぐれコイル101aを踏み潰してしまい、図14に示すように、はぐれコイル101aがコイル拡張成形後にステータコアのスロットを横切るような形で残ってしまう場合もあった。この場合にも、相間絶縁紙102を挿入したときに、相間絶縁紙102からはぐれコイル101aがはみ出すため、次相のコイルと接触して相間絶縁性が低下してしまう。つまり、上記した特開平11−27889号公報に開示された技術では、各相コイル同士が接触してしまって、相間絶縁性を確保することができないおそれがあったのである。
【0008】
特に、このようなことはハイブリッド車駆動用のモータで特に問題となる。なぜなら、ハイブリッド車駆動用のモータは、動作領域が広いために使用電圧が高く、一般のモータよりもモータの絶縁性能に関する規格が厳しいからである。また、ハイブリッド車駆動用のモータは、コスト低減のために高回転化の傾向があり、今後ますます使用電圧が高くなる傾向になるからである。
【0009】
このため、はぐれコイルが発生して相間絶縁が確保できていない場合には、手直しをする必要があった。ここで、手作業により相間絶縁紙を挿入する場合であれば、相間絶縁紙を挿入する際にはぐれコイルの手直しをすればよい。
【0010】
ところが、相間絶縁紙を自動挿入する場合、はぐれコイルが発生すると相関絶縁紙の挿入とは別に手直しを行う必要がある。このため、相関絶縁紙を自動挿入しても、はぐれコイルの手直しを行う必要が生じるため、相関絶縁紙を手作業で挿入する場合と比べて生産効率の変化がほとんどない。これでは、生産効率の向上を図るために相間絶縁紙の自動挿入化を図る意味がなくなってしまう。
【0011】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、相間絶縁紙を自動挿入した場合であっても、十分な相間絶縁性を確保することができる位置へコイルの拡張成形を行うことができる拡張フォーマおよびコイルの成形方法を提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る拡張フォーマは、ステータコアのスロットに挿入されたコイルのコイルエンド部をステータコアの外周方向へ拡張するための拡張フォーマにおいて、コイルのコイルエンド部に当接して拡張する当接部と、当接部から突出した突起部とを有し、突起部は、当接部のステータコア側端部に設けられていることを特徴とするものである。
【0013】
この拡張フォーマでは、当接部がステータコアのスロットに挿入されたコイルのコイルエンド部に当接する。そして、その状態でコイルの拡張成形が行われる。具体的には、拡張フォーマをステータコアの外周方向へ移動させることによりコイルの拡張成形が行われる。ここで、この拡張フォーマの当接部のステータコア側端部には、突起部が形成されている。このため、拡張フォーマをステータコアの外周方向へ移動させる際に、コイルエンド部が突起部にすくい上げられるようにして、コイルの拡張成形が行われる。したがって、コイル全体が正常に拡張されるので、拡張フォーマがコイルを踏みつぶすこともない。このため、はぐれコイルが発生しない。これにより、コイルの拡張成形後に相間絶縁紙を自動挿入しても、既にスロットに挿入されたコイルと次にスロットに挿入される次相コイルとが接触することがない。したがって、十分な相間絶縁性を確保することができる。
【0014】
本発明に係る拡張フォーマにおいては、突起部は、コイルのコイルエンド部とステータコアとの間に入り込めるように縦断面形状が略三角形に形成されていることが望ましい。
【0015】
このように突起部の縦断面形状を略三角形にすることにより、拡張フォーマをステータコアの外周方向へ移動させる際に、スロットに挿入されたコイルのコイルエンド部を確実にすくい上げることができるからである。その結果として、はぐれコイルの発生を確実に防止することができる。
【0016】
また、本発明に係る拡張フォーマにおいては、突起部と当接部との境界部は、両側端よりも中央が高くなるような凸形状をなしていることが望ましい。
【0017】
こうすることにより、コイルの拡張成形時に拡張フォーマの当接部に当接しているコイルを持ち上げることができる。そして、このようにコイルを持ち上げることができる結果、コイルの拡張成形後に拡張フォーマを取り除いた際に、コイルのスプリングバックによる戻りが生じても、十分な相間絶縁性を確保することができる位置にコイルエンド部を位置させることができる。
【0018】
また、本発明に係る拡張フォーマにおいては、突起部の両側端は、先端に向かって幅が狭くなるように面取りされていることが望ましい。
【0019】
はぐれコイルのうちスロットを横切るようなものは、突起部ですくい上げることができない場合もある。そして、このようなスロットを横切るはぐれコイルは、拡張フォーマの両側端部付近に発生する。このため、拡張フォーマの両側端部を面取りして、内側に切り込むような形状とすることにより、はぐれコイルを踏みつぶさないようにすることができる。そして、はぐれコイル以外のコイルを拡張フォーマで拡張成形することにより、はぐれコイルも面取り部分に沿って持ち上げられる。つまり、はぐれコイルも他のコイルと同様の位置に拡張成形されるのである。はぐれコイルも他のコイルと繋がっているため、他のコイル部分が持ち上げられると、はぐれコイルもそれに引き連れられるようにして移動するからである。
【0020】
また、本発明に係る拡張フォーマにおいては、当接部の反対端にも突起部が形成されていることが望ましい。
【0021】
拡張フォーマにより、スロットに挿入されたコイルのコイルエンド部を持ち上げると、相関絶縁紙を挿入した際にその相間絶縁性を乗り越える場合が生じてしまう。そうすると、相間絶縁性を確保することができなくなってしまう。そこで、拡張フォーマの反対端にも突起部を形成することにより、コイルの拡張成形時にコイルエンド部が持ち上がりすぎないように規制することができる。その結果、コイルエンド部が相間絶縁紙を乗り越えることを確実に防止することができるので、十分な相間絶縁性を確保することができる。
【0022】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係るコイルの成形方法は、上記したいずれか1つの拡張フォーマを用いてステータコアの外周方向へ拡張することを特徴とする。
【0023】
このコイルの成形方法では、上記した拡張フォーマのいずれか1つを用いてコイルの拡張成形を行うので、相間絶縁紙を自動挿入した場合であっても、十分な相間絶縁性を確保することができる。
【0024】
本発明に係るコイルの成形方法においては、コイルのコイルエンド部を拡張成形した後に、拡張フォーマをステータコアの軸方向であってステータコアから離れる方向に移動させることが望ましい。
【0025】
このコイルの成形方法では、拡張フォーマをステータコアの外周方向へ移動させて拡張成形した後に、拡張フォーマをステータコアの軸方向であってステーコアから離れる方向に移動させるので、コイルエンド部をより持ち上げることができる。これにより、コイルの拡張成形後に拡張フォーマを取り除いた際に、コイルのスプリングバックによる戻りが生じても、十分な相間絶縁性を確保することができる位置にコイルエンド部を位置させることができる。
【0026】
なお、この成形方法によりコイルの拡張成形を行う場合には、反対端にも突出部を形成した拡張フォーマを使用することが望ましい。上記したように、スロットに挿入されたコイルのコイルエンド部を持ち上げると、相関絶縁紙を挿入した際にその相間絶縁紙を乗り越える場合が生じてしまうため、反対端にも突起部が形成された拡張フォーマを使用することにより、コイルの拡張成形時にコイルエンド部が持ち上がりすぎないように規制することができるからである。
【0027】
また、本発明に係るコイルの成形方法においては、コイル拡張成形前に拡張フォーマをステータコアの内周面よりも内側に配置し、その後、拡張フォーマをステータコアの外周方向に移動させることが望ましい。
【0028】
この拡張成形方法では、拡張フォーマをステータコアの内周面よりも内側から外周方向に移動させるので、コイルを踏みつぶすことなく、確実に突起部ですくい上げることができる。これにより、コイルを十分な相間絶縁性を確保することができる位置へ拡張成形することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の拡張フォーマおよびコイルの成形方法を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態は、相間絶縁紙が自動挿入されて製造されるステータの製造工程に本発明を適用したものである。
【0030】
そこでまず、本発明を適用して製造されるステータについて、図1および図2を用いて説明する。図1は、ステータ50の概略構成を示す縦断面図である。図2は、ステータコア52の一部(1/4円弧分)を示す図であり、U相コイル51U、およびU相コイル51UとV相コイル51Vとの相間絶縁を行うための相間紙60を挿入した状態を示している。
【0031】
このステータ50は、図1に示すように、U相コイル51U、V相コイル51V、およびW相コイル51Wを備える三相ステータである。このステータ50は、ステータコア52と、ステータコア52に配設される上記した三相のコイル51U,51V,51Wと、各コイルの相間(U相−V相間とV相−W相間)に配設される相間紙60,60とを備える。
【0032】
ここで、ステータコア52は、複数枚の鋼板が積層されて一体的に接着されて形成された円環形状のものである(図2参照)。そして、ステータコア52の内周面には、図2に示すように、各相コイル51U,51V,51Wを配設させるための複数のスロット53が所定の間隔をおいて形成されている。一方、各相のコイル51U,51V,51Wは、エナメル線を巻回して形成されたものである。そして、これら各相のコイル51U,51V,51Wが、相間紙60を介してステータコア52のスロット53に挿入されるようになっている。なお、後述するように、相間紙60が自動挿入されるため、コイルの拡張成形時に、はぐれコイルを発生させないようにすることが必要である。
【0033】
そこで、コイルの拡張成形時に、はぐれコイルが発生しないようにするために以下に説明する拡張フォーマを用いたコイルの拡張成形を行う。まず、本実施の形態に係る拡張フォーマの概略構成を図3に示す。図3は、拡張フォーマを示す斜視図である。この拡張フォーマ10は、図3に示すように、略直方体形状の成形型であり、当接部11と突起部12とを備えている。
【0034】
当接部11は、ステータコアのスロットに挿入されたコイルのうちステータコアからはみ出しているコイルエンド部に当接する箇所である。この当接部11は、コイルと接触するためコイルに傷がつかないように、その表面は鏡面研磨が施されている。突起部12は、図3において当接部11の下端に形成され、コイルの拡張方向(ステータコアの外周方向)に出っ張っている。この突起部12の縦断面形状は、図3に示すように、略三角形である。これにより、コイルを拡張成形する際に、拡張フォーマ10をステータコアの外周方向へ移動させると、突起部12の先端がコイルエンド部とステータコアとの間に入り込み、コイルのコイルエンド部を持ち上げることができるようになっている。
【0035】
上記の構成を有する拡張フォーマ10は、図4に示すように、円周状に配置されて使用される。図4は、拡張フォーマ10の配置位置を示す平面図である。本実施の形態では、8箇所のコイルエンド部を同時に拡張成形するため、8個の拡張フォーマ10が等間隔で配置される。具体的には、拡張フォーマは、コイル拡張成形装置に取り付けられることになる。
【0036】
そこで、コイル拡張成形装置について、図5を用いて簡単に説明する。図5は、コイル拡張成形装置の概略構成を示す正面図である。コイル拡張成形装置には、図5に示すように、拡張フォーマ10を保持するための拡張フォーマ保持部20と、拡張フォーマ保持部20と当接・離間するテーパ部材21とが備わっている。
【0037】
拡張フォーマ保持部20の内側には、図5に示すように、テーパ(図5中下向きに縮径するテーパ)が形成されている。なお、拡張フォーマ保持部20は、8個の拡張フォーマ10を保持することができるよう8個備わっているが、図5には1個のみ示している。そして、これらの拡張フォーマ保持部20は、それぞれが図5中上下方向に移動可能となっている。
【0038】
また、テーパ部材21にも、拡張フォーマ保持部20と同様のテーパが形成されている。そして、このテーパ部材21は、図5中上下方向に移動するようになっている。これにより、テーパ部材21がコイルの拡張成形時には図5中下向きに移動して拡張フォーマ保持部20と当接し、その状態からさらに下向きに移動すると、拡張フォーマ保持部20が外周方向へ移動するようになっている。
【0039】
このコイル拡張成形装置の動作を簡単に説明する。まず、コイルが挿入されたステータコア52が、コイル拡張成形装置に固定される。このとき、ステータコア52の上下には、コイルのコイルエンド部が突出した状態となっている。次に、テーパ部材21が上昇している状態で、拡張フォーマ10が取り付けられた拡張フォーマ保持部20が、ステータコア52の内周面よりも内側に配置される(図4参照)。これにより、拡張フォーマ10をステータコア52の内周面よりも内側から外周方向に移動させることになるので、コイルを踏みつぶすことなく、確実に突起部12ですくい上げることができる。したがって、コイルを十分な相間絶縁性を確保することができる位置へ拡張成形することができる。
【0040】
次に、テーパ部材21を下降させて拡張フォーマ保持部材20のテーパ面に当接させる。そして、その状態からさらにテーパ部材21を下降させる。これにより、拡張フォーマ保持部20がステータコア52の外周方向へ押し出される。このため、拡張フォーマ10も、ステータコア52の外周方向へ移動する。これにより、拡張フォーマ10によるコイルの拡張成形が行われる。このとき、まず、拡張フォーマ10の突起部12がステータコア52とコイルのコイルエンド部に入り込む。続いて、拡張フォーマ10の当接部11がコイルのコイルエンド部に当接する。そして、コイルエンド部の端部が持ち上げられながらコイルエンド部がステータコア52の外周方向へ押し出される。その後、拡張フォーマ10の外周方向への移動が終了すると、拡張フォーマ保持部20を上昇させる。これにより拡張フォーマ10も上昇するので、コイルのコイルエンド部が持ち上げられる。
【0041】
ここで、コイル拡張成形装置における拡張フォーマの動きに着目すると、拡張フォーマ10は、図6に示すように移動してコイルの拡張成形を行う。図6は、拡張フォーマの移動軌跡を説明するための図である。すなわち、まず、拡張フォーマ10は、ステータコア52の内周面よりも内側から外周方向に向かって移動する。そして、外周方向への移動が終了すると、ステータコア52の軸方向であってステータコア52から遠ざかる方向に移動する。このように拡張フォーマ10を移動させてコイルの拡張成形を行うことにより、はぐれコイルの発生を確実に防止することができるとともに、コイルのスプリングバックによる戻りが生じても十分に相間絶縁性を確保することができる位置にコイルエンド部を位置させることができる。
【0042】
次に、上記の構成を有する拡張フォーマを使用してステータ50を組み立てる作業について図7および図8を参照して説明する。図7は、U相コイルの拡張形成が終了した状態を示す図である。図8は、1枚の相間紙60をステータコア52に挿入した後の状態を示す図である。まず、U相コイル51Uがステータコア52のスロット53に挿入される。そして、上記したコイル拡張成形装置によりU相コイル51Uの拡張成形が行われる。このU相コイル51Uのコイルの拡張成形は、拡張フォーマ10によって行われる。
【0043】
具体的には、拡張フォーマ保持部20に保持された拡張フォーマ10が、ステータコア52の内周面よりも内側に配置される。そして、テーパ部材21が下降させられ、拡張フォーマ保持部20がステータコア52の外周方向へ押し出される。これにより、拡張フォーマ10は、ステータコア52の外周方向へ移動させられる。このとき、拡張フォーマ10の突起部12がステータコア52とコイルのコイルエンド部に入り込むので、U相コイル51のコイルエンド部の端部が持ち上げられながらステータコア52の外周方向へ押し出される。その後、拡張フォーマ保持部20を、ステータコア52の軸方向であってステータコア52から遠ざかる方向に移動させる。これにより、拡張フォーマ10もステータコア52の軸方向であってステータコア52から遠ざかる方向に移動させられるので、突起部12により、U相コイル51のコイルエンド部の端部がさらに持ち上げられる。
【0044】
かくして、U相コイル51Uの拡張成形が終了すると、図7に示す状態になる。図7に示すように、本実施の形態に係る拡張フォーマ10を用いて拡張成形することにより、はぐれコイルを発生させることなく正常に拡張成形を行うことができる。
【0045】
そして、U相コイル51Uの拡張成形が終了すると、U−V相間絶縁用の相間紙60がステータコア52に挿入される。この相間紙60の挿入は、図示しない挿入治具を用いて自動的に行われる。すなわち、挿入治具に保持された相間紙60が、ステータコア52の内周側に配置され、挿入治具に保持された相間紙60がステータコア52に挿入されるのである。ここで、U相コイル51Uの拡張成形時にはぐれコイルが発生することなく正常に拡張成形が行われるので、相関紙60を自動挿入しても、U相コイル51Uが相関紙60からはみ出すことがない。その後、順次、相関紙60が自動挿入される。本実施の形態では、U相コイル51Uが挿入されたステータコア52に対して、8枚の相間紙60が挿入される。これにより、ステータコア52の全周に隙間なく相間紙60が配置されてU相コイル51Uが覆い隠される。
【0046】
次いで、V相コイル51Vがステータコア52のスロット53に挿入される。そして、上記したのと同様にして、V相コイル51Vの拡張成形が行われた後に、V相−W相間に配設される相間紙60がステータコア52に自動挿入される。さらにW相コイル51Wがステータコア52に挿入される。その後、最終成形が行われて三相ステータ50が完成する。上記したように、U相コイル51UおよびV相コイル51Vの拡張成形が正常に行われるので、はぐれコイルが発生しないため、相関紙60を自動挿入してステータ50を製造しても、相間絶縁性を十分に確保することができる。
【0047】
ここで、拡張フォーマの変形例について説明する。まず、第1の変形例について説明する。この第1の変形例に係る拡張フォーマの概略構成を図9に示す。図9は、拡張フォーマ10aを示す斜視図である。この拡張フォーマ10aは、図9に示すように、拡張フォーマ10と同様、当接部11と突起部12とを有している。しかしながら、拡張フォーマ10とは異なり、当接部11と突起部12との境界部13が両側端よりも中央が高くなるような凸形状となっている。すなわち、突起部12の上端中央部が盛り上がっているのである。
【0048】
当接部11と突起部11と境界部13をこのような形状にすることにより、拡張フォーマ10aをステータコアの外周方向へ移動させるときに、コイルのコイルエンド部をより持ち上げることができる。そして、このようにコイルを持ち上げることができる結果、コイルの拡張成形後に拡張フォーマを取り除いた際に、コイルのスプリングバックによる戻りが生じても、十分な相間絶縁性を確保することができる位置にコイルエンド部を位置させることができる。
【0049】
次に、第2の変形例について説明する。この第2の変形例に係る拡張フォーマの概略構成を図10に示す。図10は、拡張フォーマ10bを示す斜視図である。この拡張フォーマ10bは、図10に示すように、拡張フォーマ10aとほとんど同様の形状をなし、当接部11と突起部12とを有している。しかしながら、拡張フォーマ10aとは異なり、突起部12の両側端部に面取り部12bが形成されている。この面取り部12aは、突起部12が先端(図10中下端)に向かって幅が狭くなるように面取りされることにより形成されている。
【0050】
このように突起部12の両側端を面取りして面取り部12aを形成することにより、ステータコア52のスロット53を横切るようなはぐれコイルを踏みつぶさない。そして、はぐれコイル以外のコイルを拡張フォーマ10bで拡張成形することにより、はぐれコイルも面取り部12aに沿って持ち上げられる。はぐれコイルも他のコイルと繋がっているため、他のコイル部分が持ち上げられると、はぐれコイルもそれに引き連れられるようにして移動するからである。したがって、はぐれコイルも他のコイルと同様の位置に正常に拡張成形することができる。
【0051】
最後に、第3の変形例について説明する。この第3の変形例に係る拡張フォーマの概略構成を図11に示す。図11は、拡張フォーマ30を示す斜視図である。この拡張フォーマ30は、図11に示すように、拡張フォーマ10と同様、当接部11と突起部12とを有している。しかしながら、拡張フォーマ10とは異なり、突起部12が設けられている反対端にも突起部14が設けられている。つまり、図11において上下両端に突起部12,14が形成されている。
【0052】
このように、突起部12が設けられている反対端にも突起部14を設けることにより、コイルの拡張成形時にコイルエンド部が持ち上がりすぎないように規制することができる。その結果、コイルエンド部が相間紙を乗り越えることを確実に防止することができるので、十分な相間絶縁性を確保することができる。特に、上記したように、拡張フォーマをステータコアの外周方向へ移動させた後、ステータコアから遠ざかる方向へ移動させる場合には、この拡張フォーマ30を用いるとよい。
【0053】
以上、詳細に説明したように実施の形態に係る拡張フォーマ10は、コイルのコイルエンド部に当接して拡張する当接部11と、当接部11から突出した突起部12とを有し、突起部12は、当接部12のステータコア側端部に設けられているので、拡張フォーマ10をステータコアの外周方向へ移動させる際に、コイルエンド部が突起部12にすくい上げられるようにして、コイルの拡張成形が行われる。したがって、コイル全体が正常に拡張されるので、拡張フォーマ10がコイルを踏みつぶすこともない。このため、はぐれコイルが発生しないので、コイルの拡張成形後に相間紙60を自動挿入しても、既にスロット53に挿入されたコイルと次にスロットに挿入される次相コイルとが接触することがない。したがって、十分な相間絶縁性を確保することができる。
【0054】
そして、突起部12は、コイルのコイルエンド部とステータコアとの間に入り込めるように縦断面形状が略三角形に形成されているので、拡張フォーマ10をステータコアの外周方向へ移動させる際に、スロットに挿入されたコイルのコイルエンド部を確実にすくい上げることができる。
【0055】
また、実施の形態に係るコイルの成形方法は、上記した拡張フォーマ10を用いてコイルの拡張成形を行うので、相間紙60を自動挿入した場合であっても、十分な相間絶縁性を確保することができる。
【0056】
また、実施の形態に係るコイルの成形方法では、上記した拡張フォーマ10をステータコアの外周方向に移動させてコイルのコイルエンド部を拡張成形した後に、拡張フォーマ10をステータコアの軸方向であってステータコアから離れる方向に移動させるので、コイルエンド部をより持ち上げることができる。これにより、コイルの拡張成形後に拡張フォーマを取り除いた際に、コイルのスプリングバックによる戻りが生じても、十分な相間絶縁性を確保することができる位置にコイルエンド部を位置させることができる。
【0057】
また、実施の形態に係るコイルの成形方法では、コイル拡張成形前に拡張フォーマ10をステータコアの内周面よりも内側に配置し、その後、拡張フォーマ10をステータコアの外周方向に移動させるので、コイルを踏みつぶすことなく、確実に突起部12ですくい上げることができる。これにより、コイルを十分な相間絶縁性を確保することができる位置へ拡張成形することができる。
【0058】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。上記した実施の形態では、相関紙60を自動挿入してステータ50を製造する場合に本発明を適用しているが、相関紙を自動挿入せずにステータを製造する場合にも本発明を適用することができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明に係る拡張フォーマによれば、ステータコアのスロットに挿入されたコイルのコイルエンド部をステータコアの外周方向へ拡張するための拡張フォーマにおいて、コイルのコイルエンド部に当接して拡張する当接部と、当接部から突出した突起部とを有し、突起部は、当接部のステータコア側端部に設けられているので、拡張フォーマをステータコアの外周方向へ移動させる際に、コイルエンド部が突起部にすくい上げられるようにして、コイルの拡張成形が行われる。したがって、コイル全体が正常に拡張されるので、拡張フォーマがコイルを踏みつぶすこともない。このため、はぐれコイルが発生しない。これにより、コイルの拡張成形後に相間絶縁紙を自動挿入しても、既にスロットに挿入されたコイルと次にスロットに挿入される次相コイルとが接触することがない。したがって、十分な相間絶縁性を確保することができる。
【0060】
また、本発明に係るコイルの成形方法は、上記した拡張フォーマを用いてステータコアの外周方向へ拡張するので、相間絶縁紙を自動挿入した場合であっても、十分な相間絶縁性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る拡張フォーマおよび成形方法を用いて製造したステータの概略構成を示す縦断面図である。
【図2】図1のステータの概略構成を示す平面図である。
【図3】実施の形態に係る拡張フォーマの概略構成を示す斜視図である。
【図4】拡張フォーマの配置位置を示す平面図である。
【図5】拡張フォーマが取り付けられるコイル拡張成形装置の概略構成を示す図である。
【図6】拡張フォーマの移動軌跡を説明する図である。
【図7】U相コイルを拡張成形した後のステータコアの状態を示す図である。
【図8】相間紙をステータコアに挿入した後の状態を示す図である。
【図9】拡張フォーマの第1変形例を示す斜視図である。
【図10】拡張フォーマの第2変形例を示す斜視図である。
【図11】拡張フォーマの第3変形例を示す斜視図である。
【図12】従来のコイル成形方法を説明するための図である。
【図13】従来の拡張フォーマの概略構成およびはぐれコイルを示す図である。
【図14】スロットを横切るコイル(はぐれコイル)の様子を示す図である。
【符号の説明】
10 拡張フォーマ
11 当接部
12 突起部
50 ステータ
52 ステータコア
53 スロット
60 相関紙
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an expansion former and a method for forming a coil for extending a coil inserted into a slot of a stator core in an outer peripheral direction of the stator core. More specifically, the present invention relates to an expansion former and a method for forming a coil that can perform coil expansion molding to a position where sufficient interphase insulation can be ensured. In particular, it is suitable for manufacturing a stator by automatically inserting interphase insulating paper.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the stator manufacturing process, there is a process of inserting a coil into a slot of the stator and then expanding the coil end portion of the coil inserted into the slot in the outer peripheral direction of the stator core. This process is necessary when the coil is inserted for the first time because there is nothing other than the insulator in the slot, so that the insertion of the coil is not hindered. In addition, the coil already inserted in the slot does not get in the way.
[0003]
When the coil is expanded, if the coil is damaged, insulation failure occurs. Therefore, the coil needs to be expanded so as not to damage the coil. Therefore, various methods for performing expansion molding without damaging the coil have been proposed. As one of them, for example, one disclosed in JP-A-11-27889 can be cited. As shown in FIG. 12, this expansion molding method includes a plurality of expansions that press a part of the coil end portion of the stator coil 101 inserted into the slot of the stator (stator core) from the inner peripheral side to the outer peripheral side. A former (molding die) 100 is provided, and among the stator coils inserted in a plurality of times, each expansion coil (molding) is sequentially inserted each time a stator coil other than the last inserted stator coil is inserted. The mold) 100 is subjected to expansion molding.
[0004]
In this way, using the expansion former (molding die) 100, the coil end portion corresponding to the slot position where the next coil in the coil end of the coil already inserted in the slot is inserted into the stator (stator core). By expanding and forming radially from the periphery toward the outer periphery, the coil can be expanded without damaging the coil. In addition, this expansion molding prevents the coil already inserted in the slot from getting in the way when the next phase coil is inserted.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-27889 (pages 2 and 3, FIG. 2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-27889 has a problem that all the coils inserted into the slots cannot be normally expanded. That is, as shown in FIG. 13, several coils are deformed without being normally expanded. Thus, the coil 101a deformed without being normally expanded and formed (hereinafter referred to as the “coil coil”) 101a is detached from the interphase insulating paper 102 when the interphase insulating paper 102 is inserted, and comes into contact with the coil of the next phase. . If it becomes so, interphase insulation will fall.
[0007]
Further, the expansion former (molding die) 100 may crush the peeling coil 101a, and as shown in FIG. 14, the peeling coil 101a may remain in a shape that crosses the slot of the stator core after the coil expansion molding. . Also in this case, when the interphase insulating paper 102 is inserted, the peeling coil 101a protrudes from the interphase insulating paper 102, so that the interphase insulating property decreases due to contact with the next phase coil. In other words, in the technique disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-27889, the phase coils are in contact with each other, and there is a possibility that interphase insulation cannot be ensured.
[0008]
In particular, this is a problem particularly in a motor for driving a hybrid vehicle. This is because the motor for driving a hybrid vehicle has a large operating area and thus has a high operating voltage, and the standard regarding the insulation performance of the motor is stricter than that of a general motor. In addition, the motor for driving a hybrid vehicle has a tendency to increase the rotation speed in order to reduce the cost, and the use voltage tends to increase further in the future.
[0009]
For this reason, when a loose coil is generated and insulation between phases cannot be ensured, it is necessary to rework. Here, if the interphase insulating paper is inserted manually, the stray coil may be reworked when inserting the interphase insulating paper.
[0010]
However, when the interphase insulating paper is automatically inserted, it is necessary to make a correction separately from the insertion of the correlation insulating paper when the peeling coil is generated. For this reason, even if the correlation insulating paper is automatically inserted, it is necessary to rework the peeling coil, so that there is almost no change in production efficiency as compared with the case where the correlation insulating paper is manually inserted. This makes it meaningless to automatically insert interphase insulating paper in order to improve production efficiency.
[0011]
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and even when interphase insulating paper is automatically inserted, the coil is extended to a position where sufficient interphase insulation can be secured. It is an object of the present invention to provide an expansion former and a method of forming a coil that can perform the above.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
An expansion former according to the present invention made to solve the above problems is an expansion former for expanding a coil end portion of a coil inserted into a slot of a stator core in an outer peripheral direction of the stator core. It has a contact part that expands by contact, and a protrusion protruding from the contact part, and the protrusion is provided at a stator core side end of the contact part.
[0013]
In this expansion former, the contact portion contacts the coil end portion of the coil inserted into the stator core slot. In this state, the coil is expanded. Specifically, the expansion molding of the coil is performed by moving the expansion former in the outer peripheral direction of the stator core. Here, a protrusion is formed at the end of the contact portion of the expansion former on the stator core side. For this reason, when the expansion former is moved in the outer peripheral direction of the stator core, the coil end portion is scooped up to the protrusion portion, and the coil is expanded. Therefore, since the entire coil is normally expanded, the expansion former does not crush the coil. For this reason, no loose coil is generated. As a result, even if the interphase insulating paper is automatically inserted after the expansion of the coil, the coil already inserted in the slot and the next phase coil inserted in the slot do not come into contact with each other. Therefore, sufficient interphase insulation can be ensured.
[0014]
In the expansion former according to the present invention, it is preferable that the protrusion has a substantially triangular cross section so that the protrusion can enter between the coil end portion of the coil and the stator core.
[0015]
This is because when the extension former is moved in the outer peripheral direction of the stator core, the coil end portion of the coil inserted into the slot can be surely scooped up by making the vertical cross-sectional shape of the protruding portion substantially triangular. . As a result, it is possible to reliably prevent the flaking coil from being generated.
[0016]
In the expansion former according to the present invention, it is desirable that the boundary portion between the protrusion and the contact portion has a convex shape such that the center is higher than both side ends.
[0017]
By doing so, it is possible to lift the coil that is in contact with the contact portion of the expansion former when the coil is expanded. As a result of lifting the coil in this way, when the expansion former is removed after the expansion molding of the coil, even if a return due to the spring back of the coil occurs, a sufficient interphase insulation can be secured. The coil end portion can be positioned.
[0018]
In the expansion former according to the present invention, it is desirable that both side ends of the protrusion are chamfered so that the width becomes narrower toward the tip.
[0019]
A loose coil that crosses a slot may not be able to be scooped up by a protrusion. Then, such a loose coil crossing the slot is generated in the vicinity of both end portions of the expansion former. For this reason, it is possible to prevent the stray coil from being crushed by chamfering both end portions of the expansion former so as to be cut inward. Then, the coil other than the flaking coil is expanded by the expansion former, so that the flaking coil is also lifted along the chamfered portion. That is, the loose coil is expanded and formed at the same position as the other coils. This is because the stray coil is connected to the other coil, and therefore, when the other coil portion is lifted, the stray coil is moved so as to be attracted thereto.
[0020]
In the expansion former according to the present invention, it is desirable that a protrusion is formed at the opposite end of the contact portion.
[0021]
If the coil end portion of the coil inserted into the slot is lifted by the expansion former, the interphase insulating property may be overcome when the correlation insulating paper is inserted. As a result, interphase insulation cannot be ensured. Therefore, by forming a protrusion at the opposite end of the expansion former, it is possible to restrict the coil end portion from being lifted too much during expansion molding of the coil. As a result, it is possible to reliably prevent the coil end portion from getting over the interphase insulating paper, so that sufficient interphase insulation can be ensured.
[0022]
The coil forming method according to the present invention made to solve the above-described problems is characterized in that the coil core is expanded in the outer peripheral direction of the stator core using any one of the above-described expansion formers.
[0023]
In this coil forming method, since any one of the above-described expansion formers is used to perform coil expansion forming, sufficient interphase insulation can be ensured even when interphase insulating paper is automatically inserted. it can.
[0024]
In the coil forming method according to the present invention, it is desirable to move the extension former in the axial direction of the stator core and away from the stator core after the coil end portion of the coil is extended.
[0025]
In this coil molding method, after the expansion former is moved in the outer peripheral direction of the stator core and expanded, the expansion former is moved in the axial direction of the stator core and away from the stay core, so that the coil end portion can be lifted more. it can. As a result, when the expansion former is removed after the expansion molding of the coil, the coil end portion can be positioned at a position where sufficient inter-phase insulation can be ensured even if the coil springback returns.
[0026]
When the coil is expanded by this molding method, it is desirable to use an expansion former in which a protruding portion is formed at the opposite end. As described above, when the coil end portion of the coil inserted into the slot is lifted, when the correlation insulating paper is inserted, the interphase insulating paper may be crossed, so a protrusion is formed at the opposite end. This is because by using the expansion former, it is possible to restrict the coil end portion from being lifted up excessively during the expansion molding of the coil.
[0027]
Further, in the coil molding method according to the present invention, it is desirable that the expansion former is disposed on the inner side of the inner peripheral surface of the stator core before coil expansion molding, and thereafter the expansion former is moved in the outer peripheral direction of the stator core.
[0028]
In this expansion molding method, the expansion former is moved from the inner peripheral surface to the outer peripheral direction from the inner peripheral surface of the stator core, so that it can be surely picked up by the protruding portion without stepping over the coil. As a result, the coil can be expanded to a position where sufficient interphase insulation can be ensured.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a most preferred embodiment in which an expansion former and a method for forming a coil of the present invention are embodied will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a manufacturing process of a stator that is manufactured by automatically inserting interphase insulating paper.
[0030]
First, a stator manufactured by applying the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the stator 50. FIG. 2 is a diagram showing a part (1/4 arc portion) of the stator core 52, in which a U-phase coil 51U and an interphase paper 60 for interphase insulation between the U-phase coil 51U and the V-phase coil 51V are inserted. Shows the state.
[0031]
As shown in FIG. 1, this stator 50 is a three-phase stator including a U-phase coil 51U, a V-phase coil 51V, and a W-phase coil 51W. The stator 50 is disposed between the stator core 52, the above-described three-phase coils 51U, 51V, 51W disposed on the stator core 52, and between the phases of the coils (between the U phase and the V phase and between the V phase and the W phase). Interphase paper 60, 60.
[0032]
Here, the stator core 52 has an annular shape formed by laminating and integrally bonding a plurality of steel plates (see FIG. 2). As shown in FIG. 2, a plurality of slots 53 for arranging the phase coils 51U, 51V, 51W are formed on the inner peripheral surface of the stator core 52 at predetermined intervals. On the other hand, the coils 51U, 51V, 51W of each phase are formed by winding enameled wires. The coils 51U, 51V, 51W of the respective phases are inserted into the slots 53 of the stator core 52 through the interphase paper 60. As will be described later, since the interphase paper 60 is automatically inserted, it is necessary to prevent the flaking coil from being generated when the coil is expanded.
[0033]
Therefore, in order to prevent the flaking coil from being generated during the expansion molding of the coil, the coil expansion molding using an expansion former described below is performed. First, FIG. 3 shows a schematic configuration of the extension former according to the present embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing the expansion former. As shown in FIG. 3, the expansion former 10 is a substantially rectangular parallelepiped mold, and includes a contact portion 11 and a projection portion 12.
[0034]
The abutting portion 11 is a portion that abuts on a coil end portion protruding from the stator core among the coils inserted in the slots of the stator core. Since the contact portion 11 is in contact with the coil, the surface thereof is mirror-polished so that the coil is not damaged. The protrusion 12 is formed at the lower end of the contact portion 11 in FIG. 3 and protrudes in the coil extending direction (outer circumferential direction of the stator core). As shown in FIG. 3, the vertical cross-sectional shape of the protrusion 12 is a substantially triangular shape. Accordingly, when the expansion former 10 is moved in the outer peripheral direction of the stator core when the coil is expanded, the tip of the protrusion 12 enters between the coil end portion and the stator core, and the coil end portion of the coil can be lifted. It can be done.
[0035]
As shown in FIG. 4, the expansion former 10 having the above configuration is arranged and used in a circumferential shape. FIG. 4 is a plan view showing the arrangement position of the expansion former 10. In the present embodiment, eight expansion formers 10 are arranged at equal intervals in order to expand and mold the eight coil end portions simultaneously. Specifically, the expansion former is attached to a coil expansion molding apparatus.
[0036]
Therefore, the coil expansion molding apparatus will be briefly described with reference to FIG. FIG. 5 is a front view showing a schematic configuration of the coil expansion molding apparatus. As shown in FIG. 5, the coil expansion molding apparatus includes an expansion former holding portion 20 for holding the expansion former 10 and a taper member 21 that contacts and separates from the expansion former holding portion 20.
[0037]
As shown in FIG. 5, a taper (a taper whose diameter is reduced downward in FIG. 5) is formed inside the extended former holding portion 20. Note that eight extension former holding units 20 are provided so that eight extension formers 10 can be held, but only one is shown in FIG. Each of these extended former holding units 20 is movable in the vertical direction in FIG.
[0038]
Further, the taper member 21 is formed with a taper similar to that of the extended former holding portion 20. And this taper member 21 moves to the up-down direction in FIG. Thus, when the taper member 21 is moved downward in FIG. 5 when the coil is expanded, the taper member 21 comes into contact with the expansion former holding portion 20 and further moves downward from that state so that the expansion former holding portion 20 moves in the outer circumferential direction. It has become.
[0039]
The operation of this coil expansion molding apparatus will be briefly described. First, the stator core 52 in which the coil is inserted is fixed to the coil expansion molding apparatus. At this time, the coil end portions of the coils protrude above and below the stator core 52. Next, in a state where the taper member 21 is raised, the expansion former holding portion 20 to which the expansion former 10 is attached is disposed on the inner side of the inner peripheral surface of the stator core 52 (see FIG. 4). As a result, the expansion former 10 is moved from the inner side to the outer side of the inner peripheral surface of the stator core 52, so that the protrusion 12 can be surely scooped up without stepping over the coil. Therefore, the coil can be expanded to a position where sufficient interphase insulation can be ensured.
[0040]
Next, the taper member 21 is lowered and brought into contact with the taper surface of the expansion former holding member 20. Then, the taper member 21 is further lowered from this state. Thereby, the extended former holding part 20 is pushed out in the outer circumferential direction of the stator core 52. For this reason, the expansion former 10 also moves in the outer peripheral direction of the stator core 52. Thereby, the expansion molding of the coil by the expansion former 10 is performed. At this time, first, the protruding portion 12 of the expansion former 10 enters the stator core 52 and the coil end portion of the coil. Subsequently, the contact portion 11 of the expansion former 10 contacts the coil end portion of the coil. The coil end portion is pushed out toward the outer periphery of the stator core 52 while the end portion of the coil end portion is lifted. Thereafter, when the movement of the expansion former 10 in the outer circumferential direction is completed, the expansion former holding unit 20 is raised. As a result, the expansion former 10 is also raised, so that the coil end portion of the coil is lifted.
[0041]
Here, focusing on the movement of the expansion former in the coil expansion molding apparatus, the expansion former 10 moves as shown in FIG. 6 to perform coil expansion molding. FIG. 6 is a diagram for explaining the movement trajectory of the expansion former. That is, first, the expansion former 10 moves from the inner side toward the outer peripheral direction from the inner peripheral surface of the stator core 52. When the movement in the outer peripheral direction is completed, the movement is in the axial direction of the stator core 52 and away from the stator core 52. By moving the expansion former 10 in this way and performing coil expansion molding, it is possible to reliably prevent the occurrence of a flaking coil and to ensure sufficient interphase insulation even if the coil is returned by springback. A coil end part can be located in the position which can do.
[0042]
Next, an operation of assembling the stator 50 using the extended former having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram illustrating a state where the U-phase coil has been expanded. FIG. 8 is a diagram illustrating a state after one interphase sheet 60 is inserted into the stator core 52. First, the U-phase coil 51 </ b> U is inserted into the slot 53 of the stator core 52. Then, the U-phase coil 51U is expanded by the above-described coil expansion molding apparatus. The expansion molding of the U-phase coil 51U is performed by the expansion former 10.
[0043]
Specifically, the extension former 10 held by the extension former holding part 20 is arranged on the inner side of the inner peripheral surface of the stator core 52. Then, the taper member 21 is lowered, and the extended former holding portion 20 is pushed out in the outer circumferential direction of the stator core 52. Thereby, the expansion former 10 is moved in the outer circumferential direction of the stator core 52. At this time, the projecting portion 12 of the expansion former 10 enters the stator core 52 and the coil end portion of the coil, so that the end portion of the coil end portion of the U-phase coil 51 is pushed up toward the outer periphery of the stator core 52. Thereafter, the extended former holding unit 20 is moved in the axial direction of the stator core 52 and away from the stator core 52. Accordingly, the expansion former 10 is also moved in the axial direction of the stator core 52 and away from the stator core 52, so that the end portion of the coil end portion of the U-phase coil 51 is further lifted by the protrusion 12.
[0044]
Thus, when the expansion molding of the U-phase coil 51U is completed, the state shown in FIG. 7 is obtained. As shown in FIG. 7, by performing expansion molding using the expansion former 10 according to the present embodiment, it is possible to perform expansion molding normally without generating a loose coil.
[0045]
When the expansion molding of the U-phase coil 51U is completed, the interphase paper 60 for U-V interphase insulation is inserted into the stator core 52. The insertion of the interphase paper 60 is automatically performed using an insertion jig (not shown). That is, the interphase paper 60 held by the insertion jig is disposed on the inner peripheral side of the stator core 52, and the interphase paper 60 held by the insertion jig is inserted into the stator core 52. Here, when the U-phase coil 51U is expanded, expansion is normally performed without generating a staggered coil. Therefore, even if the correlation paper 60 is automatically inserted, the U-phase coil 51U does not protrude from the correlation paper 60. . Thereafter, the correlation paper 60 is automatically inserted sequentially. In the present embodiment, eight interphase sheets 60 are inserted into the stator core 52 in which the U-phase coil 51U is inserted. As a result, the interphase paper 60 is disposed around the entire circumference of the stator core 52 so that the U-phase coil 51U is covered.
[0046]
Next, the V-phase coil 51 </ b> V is inserted into the slot 53 of the stator core 52. In the same manner as described above, the interphase paper 60 disposed between the V phase and the W phase is automatically inserted into the stator core 52 after the V-phase coil 51V is expanded. Further, W-phase coil 51 </ b> W is inserted into stator core 52. Thereafter, final molding is performed to complete the three-phase stator 50. As described above, the expansion molding of the U-phase coil 51U and the V-phase coil 51V is normally performed, so that no flaking coil is generated. Therefore, even if the correlation paper 60 is automatically inserted and the stator 50 is manufactured, the interphase insulation is achieved. Can be secured sufficiently.
[0047]
Here, a modified example of the expansion former will be described. First, a first modification will be described. FIG. 9 shows a schematic configuration of the extension former according to the first modification. FIG. 9 is a perspective view showing the expansion former 10a. As shown in FIG. 9, the expansion former 10 a has a contact portion 11 and a projection portion 12, similar to the expansion former 10. However, unlike the expansion former 10, the boundary portion 13 between the contact portion 11 and the projection portion 12 has a convex shape such that the center is higher than both side ends. That is, the center part of the upper end of the protrusion 12 is raised.
[0048]
By making the contact part 11, the protrusion part 11, and the boundary part 13 into such shapes, the coil end part of the coil can be lifted more when the expansion former 10a is moved in the outer peripheral direction of the stator core. As a result of lifting the coil in this way, when the expansion former is removed after the expansion molding of the coil, even if a return due to the spring back of the coil occurs, a sufficient interphase insulation can be secured. The coil end portion can be positioned.
[0049]
Next, a second modification will be described. FIG. 10 shows a schematic configuration of the extension former according to the second modification. FIG. 10 is a perspective view showing the expansion former 10b. As shown in FIG. 10, the expansion former 10 b has almost the same shape as the expansion former 10 a and has a contact portion 11 and a projection portion 12. However, unlike the expansion former 10 a, chamfered portions 12 b are formed at both end portions of the protruding portion 12. The chamfered portion 12a is formed by chamfering the protruding portion 12 so that the width becomes narrower toward the tip (lower end in FIG. 10).
[0050]
In this way, by chamfering both side ends of the protrusion 12 to form the chamfered portion 12 a, the coil that crosses the slot 53 of the stator core 52 is not crushed. Then, the coil other than the loose coil is expanded by the expansion former 10b, and the loose coil is lifted along the chamfered portion 12a. This is because the stray coil is connected to the other coil, and therefore, when the other coil portion is lifted, the stray coil is moved so as to be attracted thereto. Therefore, the loose coil can be normally expanded and formed at the same position as the other coils.
[0051]
Finally, a third modification will be described. FIG. 11 shows a schematic configuration of the extension former according to the third modification. FIG. 11 is a perspective view showing the expansion former 30. As shown in FIG. 11, the expansion former 30 includes a contact portion 11 and a projection portion 12, similar to the expansion former 10. However, unlike the expansion former 10, the protrusion 14 is also provided at the opposite end where the protrusion 12 is provided. That is, the protrusions 12 and 14 are formed at the upper and lower ends in FIG.
[0052]
Thus, by providing the protrusion 14 at the opposite end where the protrusion 12 is provided, it is possible to restrict the coil end portion from being lifted too much during the expansion molding of the coil. As a result, it is possible to reliably prevent the coil end portion from getting over the interphase paper, so that sufficient interphase insulation can be ensured. In particular, as described above, the extension former 30 may be used when the extension former is moved in the outer circumferential direction of the stator core and then moved away from the stator core.
[0053]
As described above in detail, the expansion former 10 according to the embodiment includes the contact portion 11 that extends by contacting the coil end portion of the coil, and the protrusion 12 that protrudes from the contact portion 11. Since the protrusion 12 is provided at the end of the abutment 12 on the stator core side, the coil end is scooped up by the protrusion 12 when the expansion former 10 is moved in the outer peripheral direction of the stator core. Expansion molding is performed. Accordingly, since the entire coil is normally expanded, the expansion former 10 does not step over the coil. For this reason, since no flaking coil is generated, even if the interphase paper 60 is automatically inserted after the expansion of the coil, the coil already inserted in the slot 53 and the next phase coil inserted in the next slot may come into contact with each other. Absent. Therefore, sufficient interphase insulation can be ensured.
[0054]
And since the protrusion part 12 is formed in the substantially triangular shape in the longitudinal cross-section so that it may enter between the coil end part of a coil and a stator core, when moving the expansion former 10 to the outer peripheral direction of a stator core, it becomes a slot. The coil end portion of the inserted coil can be reliably picked up.
[0055]
Further, since the coil forming method according to the embodiment performs the coil expansion molding using the above-described expansion former 10, sufficient interphase insulation is ensured even when the interphase paper 60 is automatically inserted. be able to.
[0056]
In the coil molding method according to the embodiment, after the expansion former 10 is moved in the outer peripheral direction of the stator core and the coil end portion of the coil is expanded, the expansion former 10 is moved in the axial direction of the stator core and the stator core. Therefore, the coil end portion can be lifted more. As a result, when the expansion former is removed after the expansion molding of the coil, the coil end portion can be positioned at a position where sufficient inter-phase insulation can be ensured even if the coil springback returns.
[0057]
Further, in the coil forming method according to the embodiment, the expansion former 10 is arranged on the inner side of the inner peripheral surface of the stator core before the coil expansion molding, and then the expansion former 10 is moved in the outer peripheral direction of the stator core. It is possible to surely scoop up the protrusions 12 without stepping on. As a result, the coil can be expanded to a position where sufficient interphase insulation can be ensured.
[0058]
It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. In the above-described embodiment, the present invention is applied when the correlation paper 60 is automatically inserted and the stator 50 is manufactured. However, the present invention is also applied when the stator is manufactured without automatically inserting the correlation paper. can do.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the expansion former according to the present invention, in the expansion former for expanding the coil end portion of the coil inserted into the slot of the stator core in the outer peripheral direction of the stator core, the expansion former abuts on the coil end portion of the coil. And a protrusion protruding from the contact portion, and the protrusion is provided at the end of the contact portion on the stator core side. Then, the coil is expanded so that the coil end portion is scooped up by the protruding portion. Therefore, since the entire coil is normally expanded, the expansion former does not crush the coil. For this reason, no loose coil is generated. As a result, even if the interphase insulating paper is automatically inserted after the expansion of the coil, the coil already inserted in the slot and the next phase coil inserted in the slot do not come into contact with each other. Therefore, sufficient interphase insulation can be ensured.
[0060]
Further, since the coil forming method according to the present invention is expanded in the outer peripheral direction of the stator core using the above-described expansion former, sufficient interphase insulation is ensured even when interphase insulating paper is automatically inserted. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a stator manufactured by using an expansion former and a molding method according to an embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the stator of FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of an expansion former according to the embodiment.
FIG. 4 is a plan view showing an arrangement position of an expansion former.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a coil expansion molding apparatus to which an expansion former is attached.
FIG. 6 is a diagram for explaining a movement trajectory of an expansion former.
FIG. 7 is a diagram showing a state of the stator core after the U-phase coil is expanded.
FIG. 8 is a diagram showing a state after inserting interphase paper into a stator core.
FIG. 9 is a perspective view showing a first modification of the expansion former.
FIG. 10 is a perspective view showing a second modification of the expansion former.
FIG. 11 is a perspective view showing a third modification of the expansion former.
FIG. 12 is a view for explaining a conventional coil forming method.
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional expansion former and a stray coil.
FIG. 14 is a view showing a state of a coil (peeling coil) crossing a slot.
[Explanation of symbols]
10 Extended former
11 Contact part
12 Protrusion
50 stator
52 Stator core
53 slots
60 correlation paper

Claims (7)

ステータコアのスロットに挿入されたコイルのコイルエンド部を前記ステータコアの外周方向へ拡張するための拡張フォーマにおいて、
前記コイルのコイルエンド部に当接して拡張する当接部と、
前記当接部から突出した突起部とを有し、
前記突起部は、前記当接部の前記ステータコア側端部に設けられ、
前記突起部と前記当接部との境界部は、前記ステータコアの軸方向において、両側端よりも中央が高くなるような凸形状をなしていることを特徴とする拡張フォーマ。
In the expansion former for expanding the coil end portion of the coil inserted into the slot of the stator core in the outer peripheral direction of the stator core,
An abutting portion that abuts and expands on a coil end portion of the coil;
A protrusion protruding from the contact portion,
The protrusion is provided at the stator core side end of the contact portion,
The expansion former, wherein a boundary portion between the protrusion and the contact portion has a convex shape such that the center is higher than both ends in the axial direction of the stator core.
請求項1に記載する拡張フォーマにおいて、
前記突起部は、前記コイルのコイルエンド部と前記ステータコアとの間に入り込めるように縦断面形状が略三角形に形成されていることを特徴する拡張フォーマ。
In the extended former according to claim 1,
The extension former is characterized in that the protrusion has a substantially triangular cross-sectional shape so as to be inserted between a coil end portion of the coil and the stator core.
請求項1または請求項2に記載する拡張フォーマにおいて、
前記突起部の両側端は、前記ステータコアの軸方向のうち前記突起部が形成されている方向である先端に向かって、前記ステータの円周方向の幅が狭くなるように面取りされていることを特徴とする拡張フォーマ。
In the extended former according to claim 1 or 2,
Both side ends of the protrusions are chamfered so that the circumferential width of the stator becomes narrower toward the tip, which is the direction in which the protrusions are formed in the axial direction of the stator core. A featured extended former.
請求項1から請求項3に記載するいずれか1つの拡張フォーマにおいて、
前記当接部の、前記突起部が形成された端部と前記ステータコアの軸方向の反対端にも第2突起部が形成されていることを特徴とする拡張フォーマ。
In any one expansion former as described in Claim 1-3,
The abutment, extended former, wherein the second protrusion on the other axial end of the said projection part is formed ends stator core is formed.
ステータコアのスロットに挿入されたコイルのコイルエンド部を、請求項1から請求項4に記載するいずれか1つの拡張フォーマを用いて前記ステータコアの外周方向へ拡張することを特徴とするコイルの成形方法。  A coil forming method, wherein a coil end portion of a coil inserted into a slot of a stator core is expanded in an outer peripheral direction of the stator core using any one expansion former according to claim 1. . 請求項5に記載するコイルの成形方法において、
前記コイルのコイルエンド部を拡張成形した後に、前記拡張フォーマを前記ステータコアの軸方向であって前記ステータコアから離れる方向に移動させることを特徴とするコイルの成形方法。
In the method of forming a coil according to claim 5,
A method for forming a coil, comprising: extending the coil end portion of the coil; and moving the extension former in an axial direction of the stator core and away from the stator core.
請求項5または請求項6に記載するコイルの成形方法において、
コイル拡張成形前に前記拡張フォーマを前記ステータコアの内周面よりも内側に配置し、その後、前記拡張フォーマを前記ステータコアの外周方向に移動させることを特徴とするコイルの成形方法。
In the method for forming a coil according to claim 5 or 6,
A method for forming a coil, comprising: disposing the expansion former inside an inner peripheral surface of the stator core before coil expansion molding, and then moving the expansion former in an outer peripheral direction of the stator core.
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