JP5231307B2 - Coil quality inspection apparatus and coil quality inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、巻芯に巻装したコイルを押圧すると共にコイルの絶縁性検査を行うコイル品質検査装置及びその方法に関する。 The present invention relates to a coil quality inspection apparatus and method for pressing a coil wound around a winding core and inspecting the insulation of the coil.
従来のコイルは、導線を巻芯に低速で巻回して製造しており、巻芯と導線との密着性が高く、コイルボリュームは良好であった。しかし、生産性向上のため、導線を巻芯に高速で巻回してコイルを製造することがある。このようにして製造した高速巻コイルは、巻芯と導線との密着性が低く、膨れ上がりが生じ、コイルボリュームが増大する。 Conventional coils are manufactured by winding a conducting wire around a winding core at a low speed, and the adhesiveness between the winding core and the conducting wire is high, and the coil volume is good. However, in order to improve productivity, a coil may be manufactured by winding a conducting wire around a winding core at high speed. The high-speed wound coil manufactured in this way has low adhesion between the winding core and the conductive wire, causes swelling, and increases the coil volume.
ハイブリッド車両や電気自動車に搭載されるモータ等の電動機は、小型化が要求されている。このような電動機を構成する分割コイルに高速巻コイルを用いる場合、隣接するコイルとの接触を防止するため、コイルボリュームを低減させる必要がある。そこで、押圧部材を用いてコイルを巻芯に向けて押圧することにより、コイルを巻芯の外形に合わせて整形し、コイルボリュームを低減させることがある。また、特許文献1に開示されているように、押圧部材を用いてコイルを巻芯に向けて強く押圧することにより、コイルを構成する導線の断面形状を圧縮変形させて、コイル占積率を高めることもある。 Miniaturization is required for electric motors such as motors mounted on hybrid vehicles and electric vehicles. When a high-speed winding coil is used as the split coil constituting such an electric motor, it is necessary to reduce the coil volume in order to prevent contact with adjacent coils. Therefore, by pressing the coil toward the winding core using the pressing member, the coil may be shaped to match the outer shape of the winding core to reduce the coil volume. Moreover, as disclosed in Patent Document 1, by pressing the coil strongly toward the core using a pressing member, the cross-sectional shape of the conducting wire constituting the coil is compressed and deformed, and the coil space factor is determined. May increase.
しかしながら、押圧部材を用いてコイルを押圧して整形又は圧縮変形する際に、導線の絶縁被覆が破損することがある。そのため、押圧解除後に、コイル表面の絶縁性検査を行う必要がある。この検査は、コイル表面に電極部材を接触させた状態で、線材の端部から電流を導通させて行う。このとき、コイル表面に電極部材を接触させるために、押圧部材のコイルへの押圧を解除した後、コイルを検査台に移載するか、押圧部材を取り外し、電極部材を設置する必要が生じる。即ち、押圧時と検査時とに、それぞれコイルの固定部材とコイル表面に接触させる部材とが必要となる。従って、押圧後に行うコイルの絶縁性検査の段取りに長時間を要するという問題がある。 However, when the coil is pressed by the pressing member to be shaped or compressed and deformed, the insulating coating of the conductor may be damaged. Therefore, it is necessary to perform an insulation test on the coil surface after releasing the pressure. This inspection is performed by conducting a current from the end of the wire while the electrode member is in contact with the coil surface. At this time, in order to bring the electrode member into contact with the coil surface, it is necessary to transfer the coil to the inspection table or remove the pressing member and install the electrode member after releasing the pressing of the pressing member to the coil. That is, a coil fixing member and a member to be brought into contact with the coil surface are required for pressing and inspection, respectively. Therefore, there is a problem that it takes a long time to set up the insulation test of the coil after pressing.
本発明は、かかる事情に鑑み、押圧後に行うコイルの絶縁性検査の段取りを短時間で行うことが可能なコイル品質検査装置及びその方法を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a coil quality inspection apparatus and method capable of performing a coil insulation inspection setup after pressing in a short time.
本発明は、絶縁被覆された導線を巻芯に巻装してなるコイルの絶縁性検査を行うコイル品質検査装置であって、導電体からなる押圧部材で前記コイルの表面を前記巻芯に向けて押圧することにより該コイルを整形するコイル押圧部と、前記コイルに電流を通電する通電部と、前記押圧部材と前記コイルとの導通状態を検出する検出部とを備えることを特徴とする。 The present invention relates to a coil quality inspection apparatus for performing insulation testing coil formed by winding an insulation coated conductor wire in the core, the front side of the coil pressing member made of a conductor on the winding core A coil pressing unit that shapes the coil by pressing the coil toward the coil; an energization unit that supplies current to the coil; and a detection unit that detects a conduction state between the pressing member and the coil. .
本発明によれば、コイルを押圧して整形する際にコイルの表面に接触させた押圧部材が導電体からなり、この押圧部材とコイルとの導通状態を検出部で検出する。そのため、コイルの押圧による整形を完了した後も、コイルの表面に押圧部材を接触させておき、この押圧部材とコイルとの導通状態を検出することにより、コイル表面の絶縁性検査を行うことができる。従って、従来と比較して、押圧による整形後に行うコイルの絶縁性検査の段取りを短時間で行うことが可能となる。さらに、押圧部材が、絶縁性検査時の電極部材を兼ねているので、従来と比較して、装置全体を簡略化、小型化することが可能となる。 According to the present invention, the pressing member brought into contact with the surface of the coil when the coil is pressed and shaped is made of a conductor, and the conduction state between the pressing member and the coil is detected by the detection unit. Therefore, after the shaping by pressing the coil is completed, it is possible to inspect the insulation of the coil surface by keeping the pressing member in contact with the surface of the coil and detecting the conduction state between the pressing member and the coil. it can. Therefore, as compared with the prior art, it is possible to set up the insulation test of the coil performed after shaping by pressing in a short time. Furthermore, since the pressing member also serves as an electrode member at the time of the insulation test, the entire apparatus can be simplified and miniaturized as compared with the prior art.
また、本発明において、前記押圧部材の前記コイルの表面と接触する面が、該コイルの外形に合わせた段差を有することが好ましい。 Moreover, in this invention, it is preferable that the surface which contacts the surface of the said coil of the said pressing member has a level | step difference matched with the external shape of this coil.
この場合、押圧部材のコイルの表面と接触する面積が増加するので、より確実に絶縁性検査を行うことができる。 In this case, since the area which contacts the surface of the coil of a press member increases, an insulation test | inspection can be performed more reliably.
本発明は、絶縁被覆された導線を巻芯に巻装してなるコイルの絶縁性検査を行うコイル品質検査方法であって、導電体からなる押圧部材で前記コイルの表面を前記巻芯に向けて押圧することにより該コイルを整形する工程と、前記コイルに電流を通電する工程と、前記押圧部材と前記コイルとの導通状態を検出する工程とを備えることを特徴とする。 The present invention relates to a coil inspection method for performing insulation testing coil formed by winding an insulation coated conductor wire in the core, the front side of the coil pressing member made of a conductor on the winding core A step of shaping the coil by pressing toward the coil, a step of passing a current through the coil, and a step of detecting a conduction state between the pressing member and the coil.
本発明によれば、コイルを押圧して整形する工程においてコイルの表面に接触させた押圧部材が導電体からなり、この押圧部材とコイルとの導通状態を検出部で検出する。そのため、コイルの押圧による整形を完了した後も、コイルの表面に押圧部材を接触させておき、この押圧部材とコイルとの導通状態を検出することにより、コイル表面の絶縁性検査を行うことができる。従って、従来と比較して、押圧後に行うコイルの絶縁性検査の段取りを短時間で行うことが可能となる。 According to the present invention, the pressing member brought into contact with the surface of the coil in the step of pressing and shaping the coil is made of a conductor, and the conduction state between the pressing member and the coil is detected by the detection unit. Therefore, after the shaping by pressing the coil is completed, it is possible to inspect the insulation of the coil surface by keeping the pressing member in contact with the surface of the coil and detecting the conduction state between the pressing member and the coil. it can. Therefore, it is possible to set up the coil insulation test after pressing in a shorter time than in the past.
また、本発明において、前記導線を挟んで保持可能な保持部及び前記導線を切断可能な刃部を有する一対の線材挟持部と、該一対の線材挟持部を手で開閉操作可能に握ることができる握り部とを有する検査用具の前記一対の線材挟持部で前記導線の少なくとも一方の端部を挟んで半切り状態とし、前記線材挟持部を介して前記コイルに電流を通電することが好ましい。 Further, in the present invention, a pair of wire holding parts having a holding part that can hold the conductive wire and a blade part that can cut the conductive wire, and the pair of wire holding parts that can be opened and closed by hand It is preferable that at least one end of the conductive wire is sandwiched between the pair of wire rod sandwiching portions of the inspection tool having a grip portion that can be cut, and a current is passed through the coil via the wire rod sandwiching portion.
この場合、抵抗値が基準値を満すようコイルを切断する際に好適に使用される検査用具を用いて、コイルに電流を通電することが可能となる。そのため、この検査用具を用いることにより、コイルに電流を通電させるための電極部材を新たに設置する工程が省略できるので、押圧後に行うコイルの絶縁性検査の段取りをさらに短時間で行うことが可能となる。 In this case, it is possible to pass a current through the coil using an inspection tool that is preferably used when the coil is cut so that the resistance value satisfies the reference value. Therefore, by using this inspection tool, the step of newly installing an electrode member for energizing the coil can be omitted, so that it is possible to set up the insulation test of the coil after pressing in a shorter time. It becomes.
本発明の実施形態に係るコイル品質検査装置及びその方法について図面を用いて説明する。 A coil quality inspection apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1を参照して、本発明の実施形態に係るコイル品質検査装置10は、コア20のティース部(巻芯)21に巻装されたコイル30を押圧部材40により押圧するコイル押圧部50を備えている。
Referring to FIG. 1, a coil
コア20は、ここでは、詳細は図示しないが、ハイブリッド車両等に好適に用いられる電動機のステータを構成する分割コアである。コア20は、内径方向に延在するティース部21と円弧状のヨーク部22とから構成されている。ティース部21は、断面同一の略矩形状の略直方体であり、この外面にコイル30が巻装されている。
Although the details are not shown here, the
コア20は、プレス成形した略T形状の複数の鋼板を一体化した積層鋼板23と、積層鋼板23を絶縁する樹脂製材料から形成されるインシュレータ24とを有している。T字の縦辺に相当する部位がティース部21となり、T字の上辺に相当する部位がヨーク部22となっている。
The
コイル30は、図示しない巻線機によってティース部21に導線31を高速で巻回して構成されている。当初、コイル30は、ティース部21と導線31とが十分に密着しておらず、特に、ティース部21の断面矩形形状の各辺中央部付近が膨れ上がっており、コイルボリュームが大きい。導線31は、詳細は図示しないが、絶縁被膜を有しており、例えば、エナメル被覆を有する銅線である。導線31の断面は、ここでは、丸状である。ただし、導線31の断面は、丸状以外の形状、例えば略矩形状であってもよい。
The
コイル30は、段差を有してティース部21に巻装されている。具体的には、ティース部21の先端、即ちステータの中心に向って、コイル30の断面外形が段階的に先細りとなるように、導線31が巻装されている。これにより、隣接するコイル30同士の接触を防止して、電動機の小型化を図っている。
The
コイル品質検査装置10は図示しない固定部を備えており、この固定部によって、ティース部21にコイル30が巻装されたコア20が、コイル品質検査装置10の所定位置に固定される。
The coil
押圧部材40は、コイル30の表面と接触して、コイル30をティース部21に向けて押圧するためのものであり、鋼鉄等の硬質の導電体から形成されている。ただし、押圧部材40のコイル30との接触部分は、軟質の導電体から形成されていてもよい。押圧部材40は、略直方体からなるティース部21の4つの外側面とそれぞれ対向するように4個設けられている。
The
押圧部材40は、そのコイル表面との接触面に、接触するコイル表面の段差に合わせた段差を有している。これにより、押圧部材40とコイル表面との接触面積が広くなる。なお、押圧部材40のコイル表面との接触面は、接触するコイル表面の段差に略合わせた傾斜面であってもよい。
The
コイル押圧部50は、各押圧部材40をティース部21方向及びその反対方向に往復摺動させることが可能な摺動手段を備えている。摺動手段は、例えば、油圧シリンダであり、そのピストンの先端に押圧部材40が固定されている。
The
押圧部材40をコイル表面に接触させてティース部21方向に移動させることにより、ティース部21と導線31との密着性が高まり、膨れ上がりが解消し、コイル30がティース部21の外形に合わせて整形される。これにより、コイル30のボリュームは、低速で導線31を巻回したときと同等になる。なお、導線31の断面形状を変形させる程度にまで、押圧部材40によりコイル30を強く押圧してもよい。この場合、導線31の断面を丸状から略矩形状を含む略多角形状に変形させることにより、コイル30の占積率が向上し、高密度化するので好ましい。
By bringing the
図2を参照して、コイル品質検査装置10は、さらに、コイル30の絶縁性を検査するための計測器(検出部)60を備えている。
With reference to FIG. 2, the coil
各押圧部材40は、スイッチ61を介して計測器60に電気的に接続されており、このスイッチ61の切り替えにより、何れかの押圧部材40が、択一的に計測器60に電気的に接続される。
Each pressing
コイル30を構成する導線31の巻き始めと巻き終わりの両端部に、導電体からなるプローブ62をそれぞれ電気的に接続させる。これらプローブ62はスイッチ63を介して計測器60に電気的に接続されており、このスイッチ63の切り替えにより、何れかのプローブ62が、択一的に計測器60に電気的に接続される。計測器60は、電源を備えており、スイッチ63の切り替えにより、導線31の両端部の何れか一方からコイル30に電流を通電させることが可能となっている。なお、計測器60とプローブ62とが、本発明の通電部に相当する。
次に、コイル品質検査装置10を用いた、本発明の実施形態に係るコイル品質検査方法について説明する。
Next, a coil quality inspection method according to an embodiment of the present invention using the coil
まず、コア20のティース部21に高速で導線31を巻回してコイル30を形成する。そして、ティース部21にコイル30が巻装されたコア20を、コイル品質検査装置10の所定位置に固定する。
First, the
次に、コイル押圧部50により各押圧部材40をティース部21に向って移動させて、各押圧部材40をコイル表面に接触させ、さらにその状態で押圧部材40を押し込み、コイル30を整形する。
Next, each pressing
そして、押圧部材40がコイル表面に接触した状態を維持しながら、導線31の両端部にプローブ62を取り付け、コイル30に電流を通電させる。このとき、スイッチ61,63を切り替えながら、計測器60で電流を計測する。
Then, while maintaining the state in which the pressing
計測器60で計測した電流が微小の所定値を超えた場合、コイル表面に破損があり、コイル30は絶縁不良であると判定する。一方、計測器60で計測した電流が微小の所定値以下である場合、コイル表面に破損がなく、コイル30の絶縁性は良好であると判定する。
When the current measured by the measuring instrument 60 exceeds a minute predetermined value, it is determined that the coil surface is damaged and the
その後、プローブ62を取り外し、コイル押圧部50で各押圧部材40を退避させ、コイル30が巻装されたコア20を取り出す。
Thereafter, the
以上のように、コイル表面に接触する押圧部材40が導電体であり、この押圧部材40を介してコイル表面の絶縁性検査を行うので、従来と比較して、押圧後に行うコイル30の絶縁性検査の段取りを短時間で行うことが可能となる。さらに、押圧部材40が、絶縁性検査時の電極部材を兼用しているので、従来と比較して、装置全体の構成を簡略化、小型化することが可能となる。
As described above, the pressing
なお、本発明は、上述したものに限定されない。例えば、実施形態では、導線31の両端部にプローブ62を取り付け、このプローブ62からコイル30に電流を通電する場合について説明した。しかし、プローブ62の代わりに、図3に示した検査用具70を用いてもよい。
In addition, this invention is not limited to what was mentioned above. For example, in the embodiment, the case has been described in which the
検査用具70は、導線31を挟んで保持可能な保持部71及び導線31を切断可能な刃部72を有する一対の線材挟持部73と、一対の線材挟持部73を手で開閉自在に握ることができる握り部74とを備えている。
The
図4(a)を参照して、検査用具70の握り部74を持って一対の線材挟持部73で導線31の端部を挟むと、一対の線材挟持部73の刃部72が絶縁被覆された導線31を部分的に切り込むと共に、一対の線材挟持部73の保持部71が導線31の非切断部分を保持する。これにより、導線31が半切り状態となり、かつ、検査用具70の線材挟持部73が導線31と接触して電気的に接続された状態になる。ここで、検査用具70の線材挟持部73を計測器60にリード線等を介して電気的に接続し、コイル30に通電する。これにより、コイル30の絶縁性検査を行うことができる。
Referring to FIG. 4A, when the end portion of the
検査用具70は、抵抗値が基準値を満すようコイル30を切断する際に好適に使用されるものである。即ち、半切りした間のコイル30の抵抗値を測定し、この測定値が基準値を満せば、図4(b)を参照して、検査用具70を用いて測定された値に応じた位置でコイル30を切断(本切り)することができる。
The
以上のように、検査用具70を用いることにより、導線31の両端部にプローブ62を取り付ける必要がなくなるので、押圧後に行うコイル30の絶縁性検査の段取りを短時間で行うことが可能となる。
As described above, by using the
なお、本発明は、上述したものに限定されない。例えば、実施形態では、4個の押圧部材40をコイル30の側面から押圧して、コイル30を整形する場合について説明した。しかし、先細りの導電体からなる楔(押圧部材)をコイル30の側面に接触させ、この楔を下方に押し込むことにより、コイル30を整形してもよい。また、押圧部材としてローラを用いてもよい。
In addition, this invention is not limited to what was mentioned above. For example, in the embodiment, the case where the four
10…コイル品質検査装置、 20…コア、 21…ティース部(巻芯)、 30…コイル、 31…導線、 40…押圧部材、 50…コイル押圧部、 60…計測器(検出部、通電部)、 62…プローブ(通電部)、 70…検査用具。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
導電体からなる押圧部材で前記コイルの表面を前記巻芯に向けて押圧することにより該コイルを整形するコイル押圧部と、
前記コイルに電流を通電する通電部と、
前記押圧部材と前記コイルとの導通状態を検出する検出部とを備えることを特徴とするコイル品質検査装置。 A coil quality inspection device for inspecting insulation of a coil formed by winding a conductive wire with insulation coating around a core,
A coil pressing portion for shaping the coil by pressing toward the front side of the coil to the winding core by the pressing member made of a conductor,
An energization section for energizing the coil with current;
A coil quality inspection apparatus comprising: a detection unit that detects a conduction state between the pressing member and the coil.
導電体からなる押圧部材で前記コイルの表面を前記巻芯に向けて押圧することにより該コイルを整形する工程と、
前記コイルに電流を通電する工程と、
前記押圧部材と前記コイルとの導通状態を検出する工程とを備えることを特徴とするコイル品質検査方法。 A coil quality inspection method for inspecting insulation of a coil formed by winding a conductive wire coated with insulation on a core,
A step of shaping the coil by pressing toward the front side of the coil to the winding core by the pressing member made of a conductor,
Passing a current through the coil;
And a step of detecting a conduction state between the pressing member and the coil.
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