JP4594549B2 - 回転電気機械用スロットレス型ステータの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スロットを有しない円筒状のステータコアの内周に円筒状のステータ巻線を固定して成る回転電気機械用のスロットレス型ステータを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のスロットレス型ステータの製造方法として、特許第2847800号公報により、予め円筒状に組立てられたステータ巻線をステータコアの内周に挿入すると共に、ステータ巻線の内周に円柱状の内径治具を挿入し、この状態でステータコアと内径治具との間に樹脂を充填してステータ巻線をステータコアに固定し、その後、ステータ巻線から内径治具を抜き取るようにした方法が知られている。
【0003】
また、特許第2972413号公報により、外周面に一定ピッチで複数の薄板状仕切板を取付けた円筒状巻型を用い、複数のコイルを夫々仕切板間に挟むようにして円筒状巻型の外周に装着し、この状態で仕切板と共に成形することにより円筒状のステータ巻線を組立て、次に、このステータ巻線を円筒状巻型と共にステータコアの内周に挿入し、ステータコアと円筒状巻型との間に樹脂を充填してステータ巻線をステータコアに固定するようにしたスロットレス型ステータの製造方法も知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の方法は、何れも、円筒状に組立てられたステータ巻線をステータコアの内周に軸方向から挿入しており、この際、ステータ巻線の挿入方向先方のコイル端がステータコアに干渉して、ステータ巻線をステータコアにうまく挿入できなくなることがある。時に、ステータ巻線を構成する各コイルのコイル辺間ピッチが大きい場合には、多数のコイルのコイル端同士が重なり合うため、ステータ巻線のコイル端における外径が大きくなり、このままではステータ巻線をステータコアに挿入できない。そのため、コイル端を内側に曲げた状態でステータコアにステータ巻線を挿入した後、コイル端を外側に曲げ戻すことが必要になり、コイル端の曲げに手間がかかって、生産性の向上を図ることが困難になっている。
【0005】
本発明は、以上の点に鑑み、各コイルのコイル辺間ピッチが大きくても、コイル端の曲げを要することなくステータ巻線をステータコアの内周に装着できるようにした、生産性に優れたスロットレス型ステータの製造方法を提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、スロットを有しない円筒状のステータコアの内周に円筒状のステータ巻線を固定して成る回転電気機械用のスロットレス型ステータを製造する方法において、ステータコアを周方向に分割された複数の分割コアで構成して、各分割コアの周方向一側縁に溝部を形成すると共に、各分割コアの周方向他側縁に隣接する分割コアの溝部に周方向から圧入されて分割コア同士を結合する突部を形成し、ステータ巻線を構成する複数のコイルのコイル辺及びコイル端を予めプレス成形し、円柱状の内径治具の外周にこれらコイルを円筒状に配置してステータ巻線を組立てて、このステータ巻線を周方向に分割された複数のセグメントで構成される外径治具により囲い、内径治具と外径治具との間でコイル同士を固着してステータ巻線を一体化し、次に、外径治具を取外して、ステータ巻線を外周側から挟み込むように複数の分割コアを接近させて、前記溝部と前記突部とで複数の分割コアを互いに結合させることによりステータコアを組立て、その後、ステータ巻線から内径治具を抜き取るようにしている。
【0007】
本発明によれば、ステータ巻線の外周において複数の分割コアを互いに結合してステータコアを組立てるため、ステータ巻線の各コイルのコイル辺間ピッチが大きくて、ステータ巻線のコイル端における外径がステータコアの内径以上になっても、コイル端を内側に曲げずにステータ巻線をステータコアの内周に装着できる。また、コイル端を所要の形状に予めプレス成形しておくことが可能になり、ステータコアにステータ巻線を装着した後にコイル端の形状を整える必要がなく、ステータコアへのステータ巻線の装着時におけるコイル端の曲げが不要になることと相俟って、生産性が大幅に向上する。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1及び図2を参照して、1は回転電気機械たる三相交流発電機のステータを示している。このステータ1は、スロットを有しない円筒状のステータコア2の内周に円筒状のステータ巻線3を固定して成るスロットレス型のものに構成されている。
【0009】
ステータ巻線3は、U,V,Wの3相のコイルを図2(B)に示す如く星形結線して成るもので、各相のコイルを出力端側の第1単位コイル4U,4V,4Wとこれに直列の中点(N点)側の第2単位コイル4U′,4V′,4W′とで構成している。これら第1と第2の各単位コイルはコイル辺間ピッチを略180°とした3.5ターンのコイルで構成されている。図2(A)には、U,V,Wの各相の第1単位コイル4U,4V,4Wの出力端から数えて1番目のコイル辺がU1,V1,W1、2番目のコイル辺がU2,V2,W2、3番目のコイル辺がU3,V3,W3、4番目のコイル辺がU4,V4,W4、5番目のコイル辺がU5,V5,W5、6番目のコイル辺がU6,V6,W6、7番目のコイル辺がU7,V7,W7で示されており、各相の第2単位コイル4U′,4V′,4W′の第1単位コイル4U,4V,4Wとの接続端から数えて1番目のコイル片がU1′,V1′,W1′、2番目のコイル辺がU2′,V2′,W2′、3番目のコイル辺がU3′,V3′,W3′、4番目のコイル辺がU4′,V4′,W4′、5番目のコイル辺がU5′,V5′,W5′、6番目のコイル辺がU6′,V6′,W6′、7番目のコイル辺がU7′,V7′,W7′で示されている。第1と第2の各単位コイルの奇数番目のコイル辺は径方向外層部、偶数番目のコイル辺は径方向内層部に配置されており、かくて、ステータ巻線3は全体として2層の円筒状になる。
【0010】
ステータ1の軸方向一端側(図1の右側)には、図3に示す如く、各相の第1単位コイル4U,4V,4Wの1番目のコイル辺U1,V1,W1から一体にのびる出力導体5U,5V,5Wと、各相の第2単位コイル4U′,4V′,4W′の7番目のコイル辺U7′,V7′,W7′の端末を接続金具6aを介してまとめて接続した中点用導体6とが配設されている。また、図3には、各相の第1単位コイル4U,4V,4Wの2番目のコイル辺U2,V2,W2と3番目のコイル辺U3,V3,W3とを一端側で橋渡しするコイル端がU23,V23,W23、4番目のコイル辺U4,V4,W4と5番目のコイル辺U5,V5,W5とを一端側で橋渡しするコイル端がU45,V45,W45、6番目のコイル辺U6,V6,W6と7番目のコイル辺U7,V7,W7とを一端側で橋渡しするコイル端がU67,V67,W67で示されており、各相の第2単位コイル4U′,4V′,4W′の1番目のコイル辺U1′,V1′,W1′と2番目のコイル辺U2′,V2′,W2′とを一端側で橋渡しするコイル端がU1′2′,V1′2′,W1′2′、3番目のコイル辺U3′,V3′,W3′と4番目のコイル辺U4′,V4′,W4′とを一端側で橋渡しするコイル端がU3′4′,V3′4′,W3′4′、5番目のコイル辺U5′,V5′,W5′と6番目のコイル辺U6′,V6′,W6′とを一端側で橋渡しするコイル端がU5′6′,V5′6′,W5′6′で示されている。更に図4には、各相の第1単位コイル4U,4V,4Wの1番目のコイル辺U1,V1,W1と2番目のコイル辺U2,V2,W2とを他端側で橋渡しするコイル端がU12,V12,W12、3番目のコイル辺U3,V3,W3と4番目のコイル辺U4,V4,W4とを他端側で橋渡しするコイル端がU34,V34,W34、5番目のコイル辺U5,V5,W5と6番目のコイル辺U6,V6,W6とを他端側で橋渡しするコイル端がU56,V56,W56で示されており、各相の第2単位コイル4U′,4V′,4W′の2番目のコイル辺U2′,V2′,W2′と3番目のコイル辺U3′,V3′,W3′とを他端側で橋渡しするコイル端がU2′3′,V2′3′,W2′3′、4番目のコイル辺U4′,V4′,W4′と5番目のコイル辺U5′,V5′,W5′とを他端側で橋渡しするコイル端がU4′5′,V4′5′,W4′5′、6番目のコイル辺U6′,V6′,W6′と7番目のコイル辺U7′,V7′,W7′とを他端側で橋渡しするコイル端がU6′7′,V6′7′,W6′7′で示されている。また、ステータ1の他端側において、各相の第1単位コイル4U,4V,4Wの7番目のコイル辺U7,V7,W7の端末と第2単位コイル4U′,4V′,4W′の1番目のコイル辺U1′,V1′,W1′の端末とを夫々接続金具7U,7V,7Wを介して接続している。
【0011】
ステータコアは、周方向に2分割された半円筒状の2個の分割コア2a,2aで構成されている。そして、各分割コア2aの周方向一側縁に溝部2bを形成すると共に、各分割コア2aの周方向他側縁に突部2cを形成し、各分割コア2aの突部2cを相手方の分割コア2aの溝部2bに周方向から圧入することで両分割コア2a,2aが互いに結合されるようにしている。ここで、突部2cの基端及び溝部2bの開口端は若干くびれており、突部2cを溝部2bに一旦圧入すると、両分割コア2a,2aは強固に結合される。尚、ステータコア2を3個以上の分割コアで構成することも可能である。
【0012】
ステータ1の製造に際しては、図5(A)(B)に示す円柱状の内径治具10を用い、内径治具10の外周にU,V,Wの3相の第1単位コイル4U,4V,4Wと第2単位コイル4U′,4V′,4W′とを配置して、図6(A)に示す如く、2層の円筒状のステータ巻線3を組立てる。ここで、内径治具10は、内周面にテーパーを付けた周方向複数のセグメント10bに分割された外筒10aと、外筒10aに挿入されるテーパーロッド10cとで構成されている。外筒10aを構成する複数のセグメント10bは両端のOリング10d,10dで弾力的に締め付けられており、外筒10aの先端に当接する当板10eを通してテーパーロッド10cに調整ボルト10fを螺合させ、調整ボルト10fによりテーパーロッド10cを進退させて、外筒10a、即ち、内径治具10を拡径、縮径自在としている。外筒10aの尾端とテーパーロッド10cの尾端のフランジ10gとの間にはスペーサ10hが介設されており、スペーサ10hにより外筒10cに対するテーパーロッド10cの最大挿入位置を規制し、この最大挿入位置で内径治具10の外径がステータ巻線3の径方向内層部の内径に等しくなるようにし、この状態で上記の如くステータ巻線3を組立てる。
【0013】
次に、図6(B)に示す如く、周方向に分割された複数のセグメント11aで構成される、内径がステータコア2の内径より僅かに大きな外径治具11で内径治具10の外周のステータ巻線3を囲い、内径治具10と外径治具11との間に樹脂またはワニスを充填し、或いは、各単位コイルが多数の自己融着電線を束ねたワイヤ状のコイル素材で形成されているときは、加熱により自己融着電線を融着させ、これにより単位コイル同士を固着してステータ巻線3を一体化する。
【0014】
次に、図6(C)に示す如く、1対の分割コア2a,2aをプレス装置等により内径治具10の外周のステータ巻線3を周方向両側から挟み込むように接近させ、両分割コア2a,2aを溝部2bと突部2cとで互いに結合させて、ステータコア2を組立てる。この際、ステータ巻線3は両分割コア2a,2a間で挟圧されて、ステータコア2の内周に締め付け固定される。
【0015】
ところで、単位コイルのコイル辺間ピッチが上記の如く180°と大きくなると、U,V,Wの3相の単位コイルのコイル端同士が重なり合い、コイル端を径方向外側に曲げなくても、ステータ巻線3のコイル端部分の外径はステータコア2の内径より大きくなってしまう。然し、上記の如く分割コア2a,2aをステータ巻線3の外周側から組付けてステータコア2を組立てることにより、コイル端に邪魔されることなく作業性良くステータ巻線3をステータコア2の内周に装着できる。
【0016】
また、通常は、ステータ巻線3をステータコア2の内周に装着した後に、コイル端全体を径方向外側に曲げて、コイル端がロータに接触することを防止しているが、これではU,V,Wの3相の単位コイルのコイル端同士がステータ1の軸方向に重なり、特に、単位コイルをワイヤ状のコイル素材で形成する場合は、コイル端を小さな曲率半径で曲げることができないため、コイル端を含むステータ1全体の軸長が増加し、また、各単位コイルを内径治具10の外周に並べて配設する際、各単位コイルのコイル端と隣接する単位コイルのコイル端とが干渉し、単位コイルの配設作業が面倒になる。
【0017】
そこで、本実施形態では、各単位コイルのコイル端を、図7にU相の第1単位コイル4Uで代表して示すように、ステータ巻線3の径方向内層部に配置する内層コイル辺U2,U4,U6の配置部におけるステータ巻線3の接線方向に屈曲した内層コイル辺側の接線方向屈曲部4aと、ステータ巻線3の径方向外側に屈曲した、ステータ巻線3の径方向外層部に配置する外層コイル辺U1,U3,U5,U7側の径方向屈曲部4bと、接線方向屈曲部4aから径方向屈曲部4bに向かってステータ巻線3の軸方向内方への傾斜角を持って螺旋状にのびる螺旋部4cとを有する形状にプレス成形している。これによれば、各単位コイルの内層コイル辺から外層コイル辺に向かう方向を正方向として、図3及び図4に示すように、各単位コイルのコイル端の接線方向屈曲部4aが正方向に隣接する単位コイルのコイル端の接線方向屈曲部4aの径方向外側を通り、また、螺旋部4cが正方向に隣接する単位コイルの次の単位コイルのコイル端の径方向屈曲部4bの軸方向外側を通り、更に、径方向屈曲部4bが正方向に隣接する単位コイルのコイル端の螺旋部4cの軸方向内側を通り、コイル端同士の干渉が防止される。かくて、内径治具10に対する単位コイルの配設作業が容易になる。更に、コイル端を単位コイル毎に予めプレス成形するため、ステータコア2の内周にステータ巻線3を装着してからコイル端全体を径方向外側に曲げる場合に比し、コイル端の軸方向張出し長さを必要最小限に抑えることができ、コイル端を含むステータ1全体の軸長を短縮できる。
【0018】
次に、上記単位コイルの製造方法をU相の第1単位コイル4Uを例にして説明する。先ず、図8(A)に示す巻き枠12を用い、多数の自己融着電線を束ねたワイヤ状のコイル素材を巻き枠12に巻回して、3.5ターンの重ね巻コイル4′を形成する。次に、巻き枠12をプレス金型13の下型130に外嵌セットする。下型130には、図8(B)に示す如く、重ね巻コイル4′のU1,U3,U5,U7とU2,U4,U6のコイル辺を受け入れる複数の凹溝130aが形成されている。そして、これら凹溝12aに対向する複数の突起131aを形成したプレス金型13の上型131を下降させ、各コイル辺を凹溝130a内で突起131aにより加圧し、この状態で下型130及び上型131に埋設したヒータ(図示せず)により各コイル辺を加熱して、自己融着電線同士の融着により各コイル辺を断面台形に押し固めてプレス成形する。
【0019】
次に、図9(A)に示す第1治具14に重ね巻コイル4′をセットする。これを詳述するに、第1治具14は、図9(B)に示す如く、外周面に、ステータ巻線3の径方向外層部の内径と等径の外層コイル辺装着部14aと、ステータ巻線3の径方向内層部の内径と等径の内層コイル辺装着部14bとを単位コイルのコイル辺間ピッチと等ピッチ(略180°)で形成すると共に、単位コイルのコイル端の螺旋部4cの内周形状に合致する突部14cを両コイル辺装着部14a,14bの軸方向外方部分に突設して成るものに構成されており、重ね巻コイル4′のU1,U3,U5,U7のコイル辺が外層コイル辺装着部14a、U2,U4,U6のコイル辺が内層コイル装着部14bに夫々装着されるように重ね巻コイル4′を第1治具14にセットする。
【0020】
次に、第1治具14の周囲に、図9(B)に仮想線で示す如く、周方向に2分割されたセグメント15a,15aから成る第2治具15をセットして、重ね巻コイル4′の各コイル辺を第1治具14との間に挟み込み、この状態で第2治具15の軸方向両側から、図9(C)に示す如く、1対の押型16,16を第2治具15に向けて押動させる。ここで、第2治具15の軸方向一端と他端の各端面には、図9(D)に示す如く、単位コイルのコイル端の接線方向屈曲部4a、径方向屈曲部4b及び螺旋部4cの軸方向内側面に合致する形状の成形面15bが形成され、また、各押型16の第2治具15に対向する軸方向端面には、単位コイルのコイル端の径方向屈曲部4b及び螺旋部4cの軸方向外側面に合致する形状の成形面16aが形成されている。かくて、各押型16を第2治具15に向けて押動させると、コイル端が外層コイル辺側で径方向外側に屈曲されて径方向屈曲部4bが成形されると共に、コイル端の中間部分が第1治具14の突部14cの周囲において径方向屈曲部4bに向かって軸方向内方に傾斜する螺旋状に押し潰されて螺旋状部4cが成形され、更に、コイル端の内層コイル辺側の部分が接線方向に引っ張られて接線方向屈曲部4aが成形される。そして、各押型16によりコイル端を加圧した状態で各押型16と第2治具15とに埋設したヒータによりコイル端を加熱して、自己融着電線同士の融着によりコイル端を押し固めてプレス成形し、単位コイルを製造する。
【0021】
以上、1本のコイル素材で形成される単位コイルを用いた実施形態について説明したが、コイル辺毎の分割コイルを用いて、図10に示すようなスロットレス型ステータ1を製造することも可能である。このものでは、U,V,Wの各相の第1と第2の単位コイルの外層コイル辺U1,U3,U5,U7,U1′,U3′,U5′,U7′,V1,V3,V5,V7,V1′,V3′,V5′,V7′,W1,W3,W5,W7,W1′,W3′,W5′,W7′を夫々構成する、図11(A)に示す外層コイル辺用分割コイル4Oと、U,V,Wの各相の第1と第2の単位コイルの内層コイル辺U2,U4,U6,U2′,U4′,U6′,V2,V4,V6,V2′,V4′,V6′,W2,W4,W6,W2′,W4′,W6′を夫々構成する、図11(B)に示す内層コイル辺用分割コイル4Iとを用いている。各分割コイル4O,4Iは、多数の自己融着電線を束ねたワイヤ状のコイル素材によりコイル辺の両端に夫々周方向に湾曲しつつ径方向外方にのびるコイル端半部を一体に形成して成るもので、コイル辺の部分とコイル端半部の部分とを加圧加熱して、自己融着電線同士の融着により所定の形状にプレス成形している。
【0022】
そして、ステータ1の一端側において、図12に示す如く、U,V,Wの各相の第1単位コイルの1番目のコイル辺U1,V1,W1用の各分割コイル4Oの一端のコイル端半部に接続金具U1a,V1a,W1aを介して出力導体5U,5V,5Wを接続すると共に、各相の第1単位コイルの2番目のコイル辺U2,V2,W2用の各分割コイル4Iの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U2a,V2a,W2aと3番目のコイル辺U3,V3,W3用の各分割コイル4Oの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U3a,V3a,W3aとを接続し、各相の第1単位コイルの4番目のコイル辺U4,V4,W4用の各分割コイル4Iの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U4a,V4a,W4aと5番目のコイル辺U5,V5,W5用の分割コイル4Oの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U5a,V5a,W5aとを接続し、各相の第1単位コイルの6番目のコイル辺U6,V6,W6用の分割コイル4Iの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U6a,V6a,W6aと7番目のコイル辺U7,V7,W7用の分割コイル4Oの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U7a,V7a,W7aとを接続し、各相の第2単位コイルの1番目のコイル辺U1′,V1′,W1′用の分割コイル4Oの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U1′a,V1′a,W1′aと2番目のコイル辺U2′,V2′,W2′用の分割コイル4Iの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U2′a,V2′a,W2′aとを接続し、各相の第2単位コイルの3番目のコイル辺U3′,V3′,W3′用の分割コイル4Oの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U3′a,V3′a,W3′aと4番目のコイル辺U4′,V4′,W4′用の分割コイル4Iの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U4′a,V4′a,W4′aとを接続し、各相の第2単位コイルの5番目のコイル辺U5′,V5′,W5′用の分割コイルWOの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U5′a,V5′a,W5′aと6番目のコイル辺U6′,V6′,W6′用の分割コイルWIの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U6′a,V6′a,W6′aとを接続し、更に、各相の第2単位コイルの7番目のコイル辺U7′,V7′,W7′用の分割コイルWOの一端のコイル端半部に取付けた接続金具U7′a,V7′a,W7′aを環状の中点用導体8に接続している。
【0023】
また、ステータ1の他端側において、図13に示す如く、各相の第1単位コイルの1番目のコイル辺U1,V1,W1用の分割コイルWOの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U1b,V1b,W1bと2番目のコイル辺U2,V2,W2用の分割コイルWIの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U2b,V2b,W2bとを接続し、各相の第1単位コイルの3番目のコイル辺U3,V3,W3用の分割コイル4Oの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U3b,V3b,W3bと4番目のコイル辺U4,V4,W4用の分割コイル4Iの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U4b,V4b,W4bとを接続し、各相の第1単位コイルの5番目のコイル辺U5,V5,W5用の分割コイル4Oの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U5b,V5b,W5bと6番目のコイル辺U6,V6,W6用の分割コイルWIの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U6b,V6b,W6bとを接続し、各相の第1単位コイルの7番目のコイル辺U7,V7,W7用の分割コイル4Oの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U7b,V7b,W7bと各相の第2単位コイルの1番目のコイル辺U1′,V1′,W1′用の分割コイル4Oの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U1′b,V1′b,W1′bとを夫々略円弧状の導体9U,9V,9Wを介して接続し、各相の第2単位コイルの2番目のコイル辺U2′,V2′,W2′用の分割コイル4Iの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U2′b,V2′b,W2′bと3番目のコイル辺U3′,V3′,W3′用の分割コイル4Oの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U3′b,V3′b,W3′bとを接続し、各相の第2単位コイルの4番目のコイル辺U4′,V4′,W4′用の分割コイル4Iの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U4′b,V4′b,W4′bと5番目のコイル辺U5′,V5′,W5′用の分割コイルWOの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U5′b,V5′b,W5′bとを接続し、各相の第2単位コイルの6番目のコイル辺U6′,V6′,W6′用の分割コイル4Iの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U6′b,V6′b,W6′bと7番目のコイル辺U7′,V7′,W7′用の分割コイル4Oの他端のコイル端半部に取付けた接続金具U7′b,V7′b,W7′bとを接続している。
【0024】
ステータ1の製造に際しては、上記と同様の内径治具10の外周に内層コイル辺用分割コイル4Iを円筒状に配置し、次に、内層コイル辺用分割コイル4Iの外周に外層コイル辺用分割コイル4Oを円筒状に配置して、図6(A)に示す如く2層の円筒状のステータ巻線3を組立てる。次に、上記と同様の外径治具11により、図6(B)に示す如く、内径治具10の外周のステータ巻線3を囲い、この状態で分割コイル同士を固着してステータ巻線3を一体化する。次に、ステータコア2を構成する上記と同様の1対の分割コア2a,2aを内径治具10の外周のステータ巻線3を周方向両側から挟み込むように接近させ、図6(C)に示すごく、両分割コア2a,2aを溝部2bと突部2cとで互いに結合させてステータコア2を組立て、その後で内径治具10を縮径させて、ステータ巻線3から内径治具10を抜き取る。
【0025】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ステータ巻線を構成する各単位コイルのコイル辺間ピッチが大きくても、コイル端の曲げを要することなくステータ巻線をステータコアの内周に装着でき、スロットレス型ステータの生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法で製造するスロットレス型ステータの一例の側面図。
【図2】(A)図1のII−II線截断面図、(B)ステータ巻線の結線図。
【図3】図1の右側面図。
【図4】図1の左側面図。
【図5】(A)内径治具の截断側面図、(B)図5(A)のVB−VB線截断面図。
【図6】(A)内径治具の外周にコイルを装着してステータ巻線を組立てた状態の断面図、(B)ステータ巻線を外径治具で囲った状態の断面図、(C)ステータ巻線の外周でステータコアを組立てた状態の断面図。
【図7】単位コイルの斜視図。
【図8】(A)単位コイルの元になる重ね巻コイル用の巻き枠をプレス金型にセットした状態の平面図、(B)図8(A)のVIIIB−VIIIB線で截断した重ね巻コイルのコイル辺成形時の断面図。
【図9】(A)単位コイル製造用の第1治具に重ね巻コイルをセットした状態の斜視図、(B)図9(A)のIXB−IXB線で截断した第1治具の断面図、(C)第1治具の周囲に第2治具をセットして押型によりコイル端を押圧した状態の斜視図、(D)第2治具と押型との展開側面図。
【図10】スロットレス型ステータの変形例の側面図。
【図11】(A)図10のステータに用いる外層コイル辺用分割コイルの斜視図、(B)図10のステータに用いる内層コイル辺用分割コイルの斜視図。
【図12】図10の右側面図。
【図13】図10の左側面図。
【符号の説明】
1…ステータ
2…ステータコア
2a…分割コア
2b…溝部
2c…突部
3…ステータ巻線
4U,4V,4W…第1単位コイル
4U′,4V′,4W′…第2単位コイル
10…内径治具
11…外径治具
11a…セグメント
Claims (1)
- スロットを有しない円筒状のステータコアの内周に円筒状のステータ巻線を固定して成る回転電気機械用のスロットレス型ステータを製造する方法において、
ステータコアを周方向に分割された複数の分割コアで構成して、各分割コアの周方向一側縁に溝部を形成すると共に、各分割コアの周方向他側縁に隣接する分割コアの溝部に周方向から圧入されて分割コア同士を結合する突部を形成し、
ステータ巻線を構成する複数のコイルのコイル辺及びコイル端を予めプレス成形し、円柱状の内径治具の外周にこれらコイルを円筒状に配置してステータ巻線を組立てて、このステータ巻線を周方向に分割された複数のセグメントで構成される外径治具により囲い、内径治具と外径治具との間でコイル同士を固着してステータ巻線を一体化し、
次に、外径治具を取外して、ステータ巻線を外周側から挟み込むように複数の分割コアを接近させて、前記溝部と前記突部とで複数の分割コアを互いに結合させることによりステータコアを組立て、
その後、ステータ巻線から内径治具を抜き取る、
ことを特徴とする回転電気機械用スロットレス型ステータの製造方法。
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