JP5782566B2 - ステータ製造装置及びステータ製造方法 - Google Patents
ステータ製造装置及びステータ製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5782566B2 JP5782566B2 JP2014520967A JP2014520967A JP5782566B2 JP 5782566 B2 JP5782566 B2 JP 5782566B2 JP 2014520967 A JP2014520967 A JP 2014520967A JP 2014520967 A JP2014520967 A JP 2014520967A JP 5782566 B2 JP5782566 B2 JP 5782566B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- extending
- engaging
- extension
- radial
- radial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 39
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 37
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 19
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 7
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/0056—Manufacturing winding connections
- H02K15/0068—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals
- H02K15/0081—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings
- H02K15/0087—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings characterised by the method or apparatus for simultaneously twisting a plurality of hairpins open ends after insertion into the machine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
- Y10T29/53143—Motor or generator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Description
本発明は、環状のステータコアのスロットから延出した導体セグメントの延出部を折り曲げるステータ製造装置及びステータ製造方法に関する。
従来、ステータを製造する際に、環状のステータコアに設けた複数のスロットに導体セグメントを挿入し、各スロットからステータコアの軸方向に延出した導体セグメントの延出部を折り曲げて、隣接する延出部の先端部同士を接合することによりステータコイルを形成する技術が知られている。
この場合、各導体セグメントの延出部は、ステータコアにおける径方向の位置が異なる複数の層からなる導体層を構成する。そこで、かかる導体セグメントの延出部を折り曲げる技術として、各層の延出部を層毎に折り曲げる層毎の治具を層の数分だけ同心円状に重ねて構成した折曲げ治具を採用したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
折曲げ治具を構成する各治具には、対応する層の各延出部の先端部が挿入される複数の穴が設けられている。これらの穴で各延出部の先端を保持した治具を回転させることにより、各延出部がステータコアの周方向に折り曲げられる。
このとき、隣接する各治具は、各導体セグメントでステータコイルを形成できるように、相互に逆方向に回転される。折り曲げられた各導体セグメントの延出部の対応する先端部同士が溶接され、ステータコイルが形成される。
しかしながら、上記特許文献1の技術では、導体層の各層毎の治具を層の数だけ重ねて構成した折曲げ治具を用いている。このため、導体層の層数や各層間の間隔に応じて異なる折曲げ治具が必要となる。また、この折曲げ治具によれば、各層毎の治具の径が一定であるため、ステータコアの径方向に隣接する延出部間の間隔を拡げながら延出部を折り曲げるといったことが構造上不可能である。したがって、特許文献1の技術は汎用性に乏しい。
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、汎用性の高いステータ製造装置を提供することにある。
第1発明のステータ製造装置は、環状のステータコアの径方向に異なる複数の延出位置において該ステータコアのスロットから軸方向に延出した複数の導体セグメントの延出部を折り曲げるステータ製造装置であって、前記径方向において該延出部の延出位置に対応する位置で前記延出部の先端部に係合可能な係合部と、前記延出部の先端部に係合した前記係合部を前記ステータコアの周方向に駆動して該延出部を折り曲げる周方向駆動部と、前記係合部を前記径方向に駆動する径方向駆動部とを備えることを特徴とする。
第1発明によれば、複数の導体セグメントの延出部の先端部に係合可能な係合部を、延出位置が径方向において異なる各延出部の先端部に係合できるように、各延出部の延出位置に応じて径方向に駆動することができる。これにより、1つの係合部で、延出位置が径方向において異なる複数の延出部の折曲げに対応することができる。また、延出部の延出位置の変化にも対応することができる。
このため、各スロットから延出する導体セグメントの延出部の数や延出位置の異なる各種のステータに本発明の装置を適用する場合でも、装置の部品を変更する必要はなく、設定値の変更等で対応することができるので、コストの増加を招くことが無く、生産性も高い。すなわち、汎用性の高いステータ製造装置を提供することができる。
また、係合部を周方向に駆動して延出部を折り曲げるとき、係合部を径方向にも駆動させることができるので、単に周方向に沿って折り曲げる場合に比べ、径方向へのより大きな捻りを伴う折曲げを行うこともできる。
第2発明は、第1発明において、前記係合部を前記ステータコアの軸方向に駆動する軸方向駆動部を備えることを特徴とする。これによれば、周方向駆動部による係合部の駆動量に応じた駆動量で係合部を軸方向に駆動することにより、係合部と延出部の先端部との位置関係を一定に保持したまま、支障なく延出部を折り曲げることができる。
第3発明は、第1又は第2発明において、前記径方向駆動部は、前記係合部を前記径方向に移動自在に案内する案内部と、前記係合部に固定された従動部と、前記ステータコアの周方向に回転自在に支持された回転部とを備え、前記回転部は、回転されたときに前記係合部の従動部に作用して該係合部に前記径方向の駆動力を付与する円弧状のカム面を有することを特徴とする。
これによれば、複数の係合部により一度に複数の延出部の折曲げを行う場合でも、円弧状のカム面等を対応する数だけ設けるだけで足りるので、係合部毎の駆動機構を設ける必要はない。したがって、コンパクトで簡便な構成により、径方向駆動部を構成することができる。
第4発明は、第1〜第3発明のいずれかにおいて、前記係合部は、前記延出部の先端部に係合する係合先端部と、前記係合先端部を交換可能に支持する先端支持部とを備えることを特徴とする。これによれば、摩耗し易い係合部の先端を、容易に交換することができる。
第5発明は、第1〜第4発明のいずれかにおいて、前記ステータコアの端面上に配置され、前記延出部が折り曲げられるときに該延出部の基端部を支持する基端支持部材と、前記延出部の基端部を支持する支持位置と所定の退避位置との間で前記基端支持部材を前記径方向に駆動する支持部材駆動部とを備えることを特徴とする。これによれば、各スロットから延出する導体セグメントの形状によらず、容易に基端支持部材を支持位置に配置することができる。
第6発明のステータ製造方法は、環状のステータコアに形成されたスロットにおいて該ステータコアの径方向に異なる第1延出位置及び第2延出位置から該ステータコアの軸方向にそれぞれ延出した導体セグメントの第1延出部及び第2延出部を折り曲げるステータ製造方法であって、前記第1延出部及び第2延出部の先端部に対し、それぞれ前記第1延出位置及び第2延出位置に対応する前記径方向の位置に位置するときに係合可能な係合部を、該第1延出部の先端部に係合させ、前記ステータコアの周方向に沿った一方向に駆動して該第1延出部を該一方向に折り曲げる第1折曲げ工程と、前記第1折曲げ工程の後、前記係合部を前記第2延出位置に対応する位置へ前記径方向に駆動する径方向駆動工程と、前記径方向移動工程の後、前記係合部を前記第2延出部の先端部に係合させ、前記一方向とは逆方向に駆動して該第2延出部を該逆方向に折り曲げる第2折曲げ工程とを備えることを特徴とする。
第6発明によれば、係合部を第1延出部の先端部に係合させ、周方向に沿った一方向に駆動して第1延出部を折り曲げ、その後、係合部を第2延出位置に対応する位置へ径方向に駆動し、第2延出部の先端部に係合させ、逆方向に駆動して該第2延出部を該逆方向に折り曲げるので、同一の係合部で、第1延出部及び第2延出部を折り曲げることができる。また、第1延出位置や第2延出位置が種々異なるステータを製造する場合にも対応することができる。
このため、各スロットから延出する導体セグメントの延出部の数や延出位置の異なる各種のステータについて本発明の方法を適用する場合でも、該方法を実施する装置の部品を変更する必要はなく、設定値の変更等で対応することができるので、コストの増加を招くことが無く、生産性も高い。すなわち、汎用性の高いステータ製造方法を提供することができる。
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図1は、実施形態に係るステータ製造装置の正面図である。図2は、このステータ製造装置により折曲げ加工が行われるステータのワークピースの一部を示す斜視図である。
図2に示すように、折曲げ加工が行われるワークピース1は、環状のステータコア2の各スロット3に対して、ステータコイルを形成するための複数の導体セグメント4が挿入されたものである。各スロット3からは、各導体セグメント4の端部側が、ステータコア2の軸方向Aに延出している。この各導体セグメント4の延出した部分である各延出部5は、ステータコア2の径方向Rの位置が異なる複数の層からなる導体層6を構成している。
導体層6を構成する各層は、各スロット3における径方向Rの位置が同一である各延出部5により構成される。すなわち、各スロット3からは、導体層6を構成する層の数と同数の延出部5が、径方向Rに異なる各延出位置において延出している。
ステータ製造装置による折曲げ加工では、ステータコア2の各スロット3から延出した導体セグメント4の延出部5をステータコア2の周方向Cに折り曲げる加工が行われる。この折曲げ加工は、導体層6を構成する各層(以下、「加工層」という。)毎に行われる。加工層毎の折曲げ加工に際しては、その加工層に属するすべての各延出部5について、同時に折曲げ加工が行われる。
図1に示すように、実施形態に係るステータ製造装置7は、各延出部5の先端部に係合可能な複数の係合部8と、ステータ製造装置7にセットされたワークピース1におけるステータコア2の周方向C、径方向R及び軸方向A(図2参照)へそれぞれ各係合部8を移動させる周方向駆動部9、径方向駆動部10及び軸方向駆動部11を備える。
導体層6(図2参照)を構成する各加工層毎に、その加工層に属するすべての延出部5について一度で折曲げ加工が行われるように、係合部8は、スロット3と同数が存在し、そのすべてが同時にかつ同様にして駆動される。
径方向駆動部10は、各係合部8が係合すべき延出部5の径方向Rにおける延出位置に応じて各係合部8を径方向Rに駆動する。周方向駆動部9は、径方向駆動部10を保持して周方向Cに回転させる。これにより周方向駆動部9は、各延出部5の先端部に係合した各係合部8を周方向Cへ駆動して各延出部5を周方向Cに折り曲げることができる。
軸方向駆動部11は、装置のフレーム12上に設けられ、周方向駆動部9を保持して軸方向Aに駆動する。これにより軸方向駆動部11は、各係合部8を軸方向Aに駆動する。軸方向駆動部11は、周方向駆動部9が各係合部8を周方向Cへ駆動して各延出部5を折り曲げるとき、この周方向Cへの駆動量に応じた駆動量で各係合部8を軸方向Aに駆動する。
図3は、径方向駆動部10の要部を示す分解図である。図3に示すように、径方向駆動部10は、各係合部8を径方向Rに移動自在に案内する案内部13と、各係合部8に固定された従動部14と、周方向Cに回転自在に支持された回転部15とを備える。回転部15には、係合部8と同数のカム溝16が設けられる。カム溝16は、回転部15が回転されるときに各係合部8の従動部14に作用して各係合部8に径方向Rの駆動力を付与する円弧状のカム面を有する。
案内部13は、係合部8と同数の径方向Rに長い案内溝17を有する。各係合部8は、対応する案内溝17に対して軸方向Aに挿入される3つの案内ピン18を有する。各係合部8は、案内ピン18及び対応する案内溝17を介して、案内部13により径方向Rに案内される。
案内部13と回転部15との間には、スペーサ19が設けられる。スペーサ19は、軸方向Aに垂直な一方の面が案内部13の一方の面と対向し、かつこれらの対向面間で、各係合部8が径方向Rに移動するための空間を形成するように、案内部13に固定される。各係合部8は、これらの対向面の間でスムーズに径方向Rに移動できるように、各対向面上で転動するローラ20を有する。
また、スペーサ19は、案内部13の各案内溝17に対応する位置において、径方向Rに長く、軸方向Aに貫通した、案内溝17と同数の貫通溝21を有する。各係合部8の従動部14は、対応する貫通溝21を経て回転部15の対応するカム溝16に対し、軸方向Aに挿入される。従動部14は、貫通溝21に接触することはない。
回転部15は、案内部13及びスペーサ19に位置が固定されたモータ22(図1参照)によりタイミングプーリやタイミングベルトを介して周方向Cに回転される。回転部15が周方向Cに回転されると、回転部15の各カム溝16が、各係合部8の従動部14に作用する。
これにより、各係合部8は、案内部13の各案内溝17に沿って、径方向Rに駆動される。回転部15が周方向Cにおける逆方向に回転されると、各係合部8は、径方向Rにおける逆方向に駆動される。
各係合部8は、延出部5(図2参照)の先端部に係合可能な係合先端部23と、係合先端部23を交換可能に支持する先端支持部24とを備える。係合先端部23は、ネジ25により、先端支持部24に対して交換可能に取り付けられる。
図4は、係合先端部23が、対応する延出部5の先端部に係合しているときの様子を例示する。この例では、係合先端部23の先端がツメ状になっており、延出部5の先端部には、このツメ状の先端に対応する凹部が設けられている。
係合先端部23が周方向Cに駆動されるとき、係合先端部23のツメ状の先端が延出部5先端の凹部に係合し、延出部5に折り曲げ力が付与される。すなわち、係合部8は、延出部5の先端部に対し、径方向Rにおいて延出部5の延出位置に対応する位置に位置するときに係合可能となっている。
図1に示すように、ステータ製造装置7は、各延出部5が折り曲げられるときに各延出部5の基端部を支持する基端支持機構26を備える。基端支持機構26は、延出部5が折り曲げられるときに、ステータコア2における端面とスロット3の内壁とが交差するエッジ部分によって延出部5の基端部が損傷するのを防止し、延出部5が基端部において支障なく周方向Cに折れ曲がるようにするために設けられている。
図5は、基端支持機構26の要部を示す斜視図である。ただし、図5においては、延出部5は図示していない。図5に示すように、基端支持機構26は、ステータコア2の端面上に配置され、延出部5(図2参照)が折り曲げられるときに各延出部5の基端部を支持する基端支持部材27と、延出部5の基端部を支持する支持位置と所定の退避位置との間で基端支持部材27を径方向Rに駆動する支持部材駆動部28とを備える。
支持部材駆動部28は、上述の径方向駆動部10と同様の構成を備える。そして、支持部材駆動部28は、径方向駆動部10が係合部8を駆動するのと同様にして基端支持部材27を径方向Rに駆動する。基端支持部材27は、スロット3と同数が設けられ、そのすべてが同時に同様にして駆動される。
すなわち、支持部材駆動部28は、各基端支持部材27を径方向Rに移動自在に案内する案内部29と、各基端支持部材27に固定された従動部30と、周方向Cに回転自在に支持された回転部31とを備える。回転部31は、基端支持部材27と同数の円弧状のカム溝32を有する。カム溝32は、回転部31が回転されたとき、各基端支持部材27の従動部30に作用して各基端支持部材27に径方向Rの駆動力を付与する。
案内部29は、基端支持部材27と同数の径方向Rに長い案内溝33を有しており、ワーク支持部34に固定される。各基端支持部材27は、案内溝33に対して軸方向Aに挿入される3つの案内ピン35を有する。各基端支持部材27は、案内ピン35及び案内溝33を介して、案内部29により径方向Rに案内される。
案内部29と回転部31との間には、スペーサ36が設けられる。スペーサ36は、軸方向Aに垂直な一方の面が案内部29の一方の面と対向し、かつこれらの対向面間で、各基端支持部材27が径方向Rに移動するための空間を形成するように、案内部29に固定される。
また、スペーサ36は、案内部29の各案内溝33に対応する位置において、径方向Rに長く、軸方向Aに貫通した、案内溝33と同数の貫通溝37を有する。各基端支持部材27の従動部30は、対応する貫通溝37を経て回転部31の対応するカム溝32に対し、軸方向Aに挿入される。従動部30は、貫通溝37に接触することはない。
回転部31は、フレーム12に固定されたモータ38(図1参照)によりタイミングプーリやタイミングベルトを介して周方向Cに回転される。回転部31が周方向Cに回転されると、回転部31の各カム溝32が、各基端支持部材27の従動部30に作用し、各基端支持部材27を、案内部29の各案内溝33に沿って、径方向Rに駆動する。
図1に示すように、ステータ製造装置7は、さらに、図2のワークピース1を支持するワーク支持部34と、周方向駆動部9により折り曲げられた各延出部5の基端部と先端部との間の中間部を径方向Rの内方から押圧して外方に拡張する拡張部39とを備える。ワーク支持部34はフレーム12上に設けられる。
図6は、拡張部39の要部を示す断面図である。図6に示すように、拡張部39は、各延出部5の中間部を押圧するための押圧部材40と、押圧部材40を径方向Rに駆動する押圧部材駆動部41とを備える。押圧部材40は、スロット3(図1参照)と同数が設けられる。押圧部材駆動部41は、各スロット3から延出している延出部5の間の空間において押圧部材40を径方向Rに駆動する。その際、すべての押圧部材40を同時に同様にして径方向Rに駆動する。
押圧部材駆動部41は、軸方向Aに駆動される昇降軸42と、フレーム12に固定されたメタルガイド43と、昇降軸42と各押圧部材40との間に介在するリンク機構44とを備える。リンク機構44は、押圧部材40と同数が設けられる。昇降軸42は、図1に示されるモータ45により、タイミングプーリ、タイミングベルト、ボールネジ等を介して、軸方向Aに駆動される。メタルガイド43は、各押圧部材40を径方向Rに移動自在に案内する。
各リンク機構44は、昇降軸42の軸方向Aの運動を、メタルガイド43による案内に従った径方向Rにおける各押圧部材40の運動に変換する。拡張部39は、この各押圧部材40の運動により、折り曲げられた各延出部5の中間部を拡張する。
図7は、ステータ製造装置7による折曲げ加工の工程を示すフローチャートである。図7に示すように、折曲げ加工に際しては、まず、加工対象となるワークピース1が、ステータ製造装置7に取り付けられる(ステップS1)。
この取付けは、ワーク支持部34にワークピース1を支持させることにより行われる。ワークピース1においては、図2のように、導体セグメント4がステータコア2の各スロット3に挿入され、延出部5による導体層6が形成されている。
次に、基端支持機構26において、支持部材駆動部28により、各基端支持部材27が所定の退避位置から径方向R内方の支持位置へ駆動される(ステップS2)。これにより
、各基端支持部材27が、図5に示されるように、各延出部5の基端部を支持し得る位置に配置される。
、各基端支持部材27が、図5に示されるように、各延出部5の基端部を支持し得る位置に配置される。
次に、ステップS3の係合部8の位置決めとステップS4〜S7の折曲げ工程とが、導体層6を構成する加工層の数と同じ回数だけ繰り返される。1回の折曲げ工程により、1つの加工層のすべての延出部5についての折曲げ加工が行われる。各回の折曲げ工程は、導体層6を構成する加工層のうちの最も外側の最外加工層から最も内側の最内加工層にかけて加工層毎に順次行われる。
すなわち、ステップS3では、軸方向駆動部11、径方向駆動部10等により、係合部8が、今回の折曲げ工程に付される1つの加工層に属する各延出部5に対して、図8のように、位置決めされる。
この位置決めに際し、各係合部8は、径方向駆動部10により、各延出部5の延出位置に対応する径方向Rの位置に位置するように径方向Rへ駆動される(径方向駆動工程)。また、このとき、各係合部8は、必要に応じ、周方向駆動部9や軸方向駆動部11により周方向Cや軸方向Aに駆動される。
ステップS4では、延出部5が若干折り曲げられる。すなわち、周方向駆動部9及び軸方向駆動部11により、各係合部8が周方向C及び軸方向Aに駆動される。この駆動の開始時には、図4のように、各係合部8の係合先端部23が、延出部5の先端部に係合する。その後、この駆動は、各係合部8とこれに係合している各延出部5の先端部との位置関係が一定に保持され、係合状態が維持されるように行われる。また、この駆動は、各延出部5の先端部の周方向Cの位置が、隣接するスロット3間の間隔の半分程度だけ初期位置から移動した位置となるように行われる。
これにより、各延出部5は、図9のように、若干折り曲げられた状態となる。図11(a)及び(b)は、この状態を、それぞれ軸方向A及び周方向Cに見た様子を模式的に示す。
ステップS5では、ステップS4で折り曲げられた各延出部5を径方向Rの内方から押圧して外方へ拡張する拡張工程が行われる。すなわち、拡張部39において昇降軸42が軸方向Aに駆動され、押圧部材40が径方向R外方の所定位置に移動される。また、この駆動に同期して、各係合部8は、各延出部5の先端部との係合が維持されるように、径方向駆動部10によって径方向Rの外方へ駆動される。これにより、ステップS4で若干折り曲げられた各延出部5が、図12に例示されるように、径方向Rの外方へ拡張された状態となる。
ステップS6では、各延出部5がさらに折り曲げられる。すなわち、押圧部材40を上述の所定位置に配置したまま、周方向駆動部9及び軸方向駆動部11により、各係合部8がさらに周方向C及び軸方向Aに駆動される。
この駆動は、各係合部8とこれに係合している各延出部5の先端部との位置関係が一定に保持され、係合状態が維持されるように行われる。また、この駆動は、各延出部5の先端部の周方向Cの位置が、隣接するスロット3間の間隔の3倍程度だけ図8の初期位置から周方向Cへ移動した位置となるように行われる。
このとき、各延出部5は、対応する押圧部材40の径方向R外側の端面に沿って、該端面により径方向R外方に拡張されながら折れ曲がる。これにより、各延出部5は、径方向Rに見た状態が図10に例示したような状態となり、軸方向A及び周方向Cに見た状態が図13に例示したような状態となる。
ステップS7では、図14に示すように、必要に応じて、隣接する各相のコイル間を絶縁するための相間紙46が、今回の折曲げ加工の対象とされた加工層の各延出部5と、次回の折曲げ加工の対象とされる加工層の各延出部5との間の隙間に挿入される。これにより導体層6の1つの加工層についての折曲げ加工が完了する。
次に、ステップS8において、今回の折曲げ工程(第1折曲げ工程)に付された加工層が径方向Rにおける最も内側の最内加工層であるか否かが判定される。最内加工層でない場合には、ステップS3へ戻り、次の加工層に属する各延出部5が、ステップS3〜S6の次の折曲げ工程(第2折曲げ工程)に付される。ただし、次の折曲げ工程では、必要に応じて、今回の折曲げ工程における延出部5の折曲げ方向と逆方向に、延出部5の折曲げが行われる。
図15では、この折曲げ方向が反転されたときの様子が示されている。すなわち、最外加工層については、折曲げ方向が周方向Cについて時計回りであるのに対し、その1つ内側の加工層については、反時計回りとなっている。なお、1つ内側の加工層については、ステップS4で若干折り曲げられた状態の延出部5が示されている。
ステップS8において、今回の折曲げ工程に付された加工層が最内加工層であると判定された場合には、図7の折曲げ加工が終了する。折曲げ加工が終了したワークピース1は、例えば図16に示すような状態となる。このワークピース1については、その後、各延出部5の先端部が所定の組合せで溶接され、ステータコイルが形成される。
なお、各加工層についての拡張工程での拡張量を変化させることにより、相間紙46を挿入するための各間隙の幅が一定となるように調整することができる。
以上のように、本実施形態によれば、係合部8を径方向Rに駆動することができるので、1つの係合部8で、延出位置が径方向において異なる複数の延出部5の折曲げに対応することができる。また、延出部5の延出位置が異なるワークピース1にも対応することができる。
このため、各スロット3から延出する延出部5の数や延出位置の異なる各種のワークピース1を加工する場合でも、装置の部品を変更する必要はなく、設定値の変更等で対応することができるので、コストの増加を招くことが無く、生産性も高い。すなわち、汎用性が高く、経済的なステータ製造装置7を提供することができる。
また、係合部8を周方向に駆動して延出部5を折り曲げるとき、係合部8を径方向にも駆動させることができるので、延出部5を径方向Rに拡張しながら折り曲げる場合でも、係合部8を延出部5の先端部に追従させ、係合部8と延出部5の先端部との係合状態を維持することができる。
また、係合部8を軸方向Aに駆動する軸方向駆動部11を備えるので、係合部8の周方向Cの駆動量に応じた駆動量で係合部8を軸方向Aに駆動することにより、係合部8と延出部5の先端部との係合状態を維持しながら支障なく延出部5を折り曲げることができる。
また、径方向駆動部10を、案内部13、従動部14及び回転部15を用いて構成したので、係合部8毎の駆動機構を設ける必要なく、コンパクトで簡便な構成により、1つの加工層に属するすべての係合部8を同時に径方向Rに駆動することができる。
また、係合部8は、延出部5の先端部に係合する係合先端部23と、係合先端部23を交換可能に支持する先端支持部24とで構成したので、摩耗し易い係合部8の先端を、容易に交換することができる。
また、基端支持部材27を延出部5の基端部を支持する支持位置と所定の退避位置との間で駆動する支持部材駆動部28を備えるので、各スロット3から延出する導体セグメント4の形状によらず、容易に基端支持部材27を支持位置に配置することができる。
また、本実施形態では、ステータコア2の各スロット3において、径方向Rに異なる延出位置である第1延出位置及び第2延出位置から軸方向Aにそれぞれ延出した各延出部5としての第1延出部及び第2延出部を折り曲げる際に、第1折曲げ工程と、径方向移動工程と、第2折曲げ工程とをこの順で行うことにより折曲げを行うようにしている。
すなわち、第1折曲げ工程では、係合部8を、第1延出部の先端部に係合させ、周方向Cに沿った一方向に駆動して第1延出部を該一方向に折り曲げる。径方向移動工程では、係合部8を第2延出位置に対応する位置へ径方向Rに駆動する。そして、第2折曲げ工程では、係合部8を第2延出部の先端部に係合させ、前記一方向とは逆方向に駆動して第2延出部を該逆方向に折り曲げる。
これによれば、同一の係合部8で、第1延出部及び第2延出部を折り曲げることができる。また、第1延出位置や第2延出位置が種々異なるステータを製造する場合にも対応することができる。
このため、各スロット3から延出する導体セグメント4の延出部5の数や延出位置の異なるステータを製造する場合でも、装置の部品を変更する必要はなく、設定値の変更等で対応することができるので、コストの増加を招くことがなく、かつ生産性が高い。すなわち、汎用性が高く、経済的なステータ製造方法を提供することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、係合部8の係合先端部23は、図4に示すツメ状の先端を有する形態のものに代えて、図17のように、延出部5の先端部に係合する凹部47を備えたものであってもよい。この場合、凹部47は、軸方向Aに長い直方体形状を有する。該直方体形状の3組の対向面は、それぞれ軸方向A、周方向C及び径方向Rに垂直である。
軸方向Aに垂直な対向面のうちの一方は、係合先端部23の先端面において開放された開放面となっている。径方向Rに垂直な対向面のうちの一方は、係合先端部23の径方向R内側の面において開放された開放面となっている。すなわち、凹部47は、これらの2つの開放面以外の4つの面で構成される。凹部47の大きさは、凹部47に延出部5の先端部を嵌合させたときに若干の隙間が生じる程度に、該先端部より大き目となっている。
したがって、延出部5の先端部に対して軸方向A及び周方向Cについて位置決めされた係合先端部23を、径方向Rの外方から内方へ矢印Yのように駆動させることにより、係合先端部23を延出部5の先端部に嵌合させ、径方向Rについても位置決めすることができる。このとき、凹部47の径方向Rに垂直な内壁47aが、この径方向Rについての位置決めに利用される。
このようにして位置決めされた係合先端部23を、周方向Cに沿って駆動させ、かつその移動量に応じて係合先端部23の軸方向Aの位置を調整することにより、図18(a)〜(c)のように、延出部5を折り曲げることができる。
このとき、周方向Cへの駆動を開始する前の時点では、図18(a)のように、延出部5の先端部と凹部47との間に隙間が存在する。しかし、周方向Cへの駆動が開始されると、図18(b)のように、延出部5の先端部が凹部47に接触し、延出部5の剛性によって比較的強い摩擦力が該先端部と凹部47との間に働くので、該先端部は係合先端部23により良好に保持され、延出部5の折曲げが支障なく開始される。
なお、折曲げが行われる間、係合先端部23の軸方向Aの位置が調整されるので、図18(c)のように、延出部5の先端部が凹部47から逸脱することはない。
本発明は、モータに使用されるステータの製造に際し、ステータコイルを構成するための導体セグメントを折り曲げるために利用される。その際、導体セグメントの数や位置が異なる各種のステータの製造に対応できる。
2…ステータコア、3…スロット、4…導体セグメント、5…延出部、7…ステータ製造装置、8…係合部、9…周方向駆動部、10…径方向駆動部、11…軸方向駆動部、13…案内部、14…従動部、15…回転部、23…係合先端部、24…先端支持部、27…基端支持部材、28…支持部材駆動部、39…拡張部、40…押圧部材、46…相間紙。
Claims (6)
- 環状のステータコアの径方向に異なる複数の延出位置において該ステータコアのスロットから軸方向に延出した複数の導体セグメントの延出部を折り曲げるステータ製造装置であって、
前記径方向において前記延出部の延出位置に対応する位置で該延出部の先端部に係合可能な係合部と、
前記延出部の先端部に係合した前記係合部を前記ステータコアの周方向に駆動して該延出部を折り曲げる周方向駆動部と、
前記係合部を前記径方向に駆動する径方向駆動部とを備えるステータ製造装置。 - 前記係合部を前記ステータコアの軸方向に駆動する軸方向駆動部を備える請求項1に記載のステータ製造装置。
- 前記径方向駆動部は、
前記係合部を前記径方向に移動自在に案内する案内部と、
前記係合部に固定された従動部と、
前記ステータコアの周方向に回転自在に支持された回転部とを備え、
前記回転部は、回転されたときに前記係合部の従動部に作用して該係合部に前記径方向の駆動力を付与する円弧状のカム面を有する請求項1に記載のステータ製造装置。 - 前記係合部は、
前記延出部の先端部に係合する係合先端部と、
前記係合先端部を交換可能に支持する先端支持部とを備える請求項1に記載のステータ製造装置。 - 前記ステータコアの端面上に配置され、前記延出部が折り曲げられるときに該延出部の基端部を支持する基端支持部材と、
前記延出部の基端部を支持する支持位置と所定の退避位置との間で前記基端支持部材を前記径方向に駆動する支持部材駆動部とを備える請求項1に記載のステータ製造装置。 - 環状のステータコアに形成されたスロットにおいて、該ステータコアの径方向に異なる第1延出位置及び第2延出位置から該ステータコアの軸方向にそれぞれ延出した導体セグメントの第1延出部及び第2延出部を折り曲げるステータ製造方法であって、
それぞれ前記第1延出位置及び第2延出位置に対応する前記径方向の位置で前記第1延出部及び第2延出部の先端部に係合可能な係合部を、該第1延出部の先端部に係合させ、前記ステータコアの周方向に沿った一方向に駆動して該第1延出部を該一方向に折り曲げる第1折曲げ工程と、
前記第1折曲げ工程の後、前記係合部を前記第2延出位置に対応する位置へ前記径方向に駆動する径方向駆動工程と、
前記径方向駆動工程の後、前記係合部を前記第2延出部の先端部に係合させ、前記一方向とは逆方向に駆動して該第2延出部を該逆方向に折り曲げる第2折曲げ工程とを備えるステータ製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014520967A JP5782566B2 (ja) | 2012-06-22 | 2013-02-12 | ステータ製造装置及びステータ製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012140639 | 2012-06-22 | ||
JP2012140639 | 2012-06-22 | ||
PCT/JP2013/053246 WO2013190860A1 (ja) | 2012-06-22 | 2013-02-12 | ステータ製造装置及びステータ製造方法 |
JP2014520967A JP5782566B2 (ja) | 2012-06-22 | 2013-02-12 | ステータ製造装置及びステータ製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5782566B2 true JP5782566B2 (ja) | 2015-09-24 |
JPWO2013190860A1 JPWO2013190860A1 (ja) | 2016-02-08 |
Family
ID=49768470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014520967A Expired - Fee Related JP5782566B2 (ja) | 2012-06-22 | 2013-02-12 | ステータ製造装置及びステータ製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10284057B2 (ja) |
JP (1) | JP5782566B2 (ja) |
WO (1) | WO2013190860A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10361611B2 (en) | 2015-10-22 | 2019-07-23 | Toyota Jidosha Kabusiki Kaisha | Coil end bending jig |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITTO20110199A1 (it) | 2011-03-07 | 2012-09-08 | Atop Spa | Apparecchio e procedimento per l'allineamento di conduttori di elementi di bobine in nuclei di macchine dinamo elettriche per compiere operazioni di saldatura. |
ITTO20110435A1 (it) | 2011-05-16 | 2012-11-17 | Atop Spa | Apparecchio e procedimento per la realizzazione di elementi di bobine per nuclei di macchine dinamo elettriche mediante piegatura. |
ITPI20130092A1 (it) | 2013-10-18 | 2015-04-19 | Atop Spa | Apparecchiatura e metodo per produrre componenti di macchine dinamoelettriche |
RS57991B1 (sr) | 2014-03-07 | 2019-01-31 | Atop Spa | Uređaj i postupak za izradu delova namotaja |
EP3289672B1 (en) | 2015-04-30 | 2019-06-26 | ATOP S.p.A. | Methods and apparatuses for forming woven undulated coil assemblies |
ITUB20152330A1 (it) | 2015-07-20 | 2017-01-20 | Atop Spa | Metodo e apparecchiatura per inserire assemblati di bobine ondulate nelle cave di nuclei di macchine dinamoelettriche |
DE102015217922A1 (de) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und zweiteilige Werkzeuganordnung zum Herstellen eines Stators für eine elektrische Maschine |
DE102015217936A1 (de) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und einteilige Werkzeuganordnung zum Herstellen eines Stators für eine elektrische Maschine |
JP6233384B2 (ja) * | 2015-10-29 | 2017-11-22 | トヨタ自動車株式会社 | ステータ用セグメントコイルのコイルエンド接合方法 |
US10425229B2 (en) * | 2016-02-12 | 2019-09-24 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Secure provisioning of operating systems |
JP6305471B2 (ja) * | 2016-07-25 | 2018-04-04 | 本田技研工業株式会社 | ステータの製造方法及びその装置 |
DE102018103100A1 (de) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | Grob-Werke Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Positionieren und Spannen von Drahtenden für elektrische Maschinen |
JP6779527B2 (ja) * | 2017-08-04 | 2020-11-04 | 株式会社小田原エンジニアリング | コイル組立装置、コイル組立方法及び回転電機の製造装置 |
DE102017213967A1 (de) * | 2017-08-10 | 2019-02-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Bearbeiten von Wicklungen |
JP7100374B2 (ja) | 2017-11-13 | 2022-07-13 | 株式会社小田原エンジニアリング | コイルセグメント加工方法、コイルセグメント加工装置及びコイルセグメントの接続構造 |
CN111492566A (zh) * | 2017-12-21 | 2020-08-04 | 日立汽车系统株式会社 | 定子的制造方法 |
JP7066466B2 (ja) * | 2018-03-22 | 2022-05-13 | 本田技研工業株式会社 | 捻り曲げ装置 |
EP3853982A1 (en) * | 2018-09-17 | 2021-07-28 | Tecnomatic S.p.A. | Apparatus and process for deforming conductors protruding from a side of a stator or of a rotor of an electric machine |
DE102019201037A1 (de) * | 2019-01-28 | 2020-01-02 | Thyssenkrupp Ag | Positioniervorrichtung zur Positionierung von Kupferstäben |
AT522292A1 (de) * | 2019-04-11 | 2020-10-15 | Miba Automation Systems Ges M B H | Verfahren sowie Umformeinheit zum Umformen von freien Stabendabschnitten eines Blechpakets |
DE102019207126A1 (de) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | Thyssenkrupp Ag | Greifervorrichtung |
JP6922118B2 (ja) * | 2019-07-31 | 2021-08-18 | 株式会社東芝 | 固定子の製造方法 |
DE102019211859A1 (de) * | 2019-08-07 | 2021-02-11 | Felsomat Gmbh & Co. Kg | Fertigungssystem und Verfahren zum Fertigen eines Stators mit Stableitern |
DE102019219500A1 (de) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Thyssenkrupp Ag | Biegevorrichtung für Kupferstäbe |
DE102020106430A1 (de) | 2020-03-10 | 2021-09-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verteilte Wicklung für einen Elektromotor mit nach außen und zurückgebogenen freien Enden, Elektromotor, Werkzeug zum Herstellen und Herstellverfahren |
DE102020204278A1 (de) | 2020-04-02 | 2021-10-07 | Thyssenkrupp Ag | Positioniervorrichtung und Verfahren zum umfänglichen Positionieren von Kupferstäben |
KR20220031403A (ko) * | 2020-09-04 | 2022-03-11 | 현대자동차주식회사 | 평각형 고정자 코일의 인서팅 가이드 장치 |
IT202000030824A1 (it) * | 2020-12-15 | 2022-06-15 | Tecnomatic Spa | Apparato e procedimento per la deformazione di conduttori di almeno un gruppo di avvolgimento, sporgenti da un lato di uno statore o di un rotore di una macchina elettrica |
DE112022001441A5 (de) * | 2021-03-11 | 2024-01-25 | Miba Automation Systems Ges.M.B.H. | Vorrichtung und verfahren zum verformen von freien stabendabschnitten eines leiterpaketes |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3196738B2 (ja) | 1998-09-11 | 2001-08-06 | 株式会社デンソー | ステータ製造装置及びステータ製造方法 |
FR2808939B1 (fr) | 2000-05-11 | 2002-07-12 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine pour la mise en forme de la tete de bobine d'un stator |
JP3680801B2 (ja) | 2002-02-27 | 2005-08-10 | 株式会社デンソー | 回転電機の巻線接合方法 |
JP2004236375A (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Toyota Motor Corp | コイルの捻り成形方法および捻り治具 |
JP3975947B2 (ja) * | 2003-03-07 | 2007-09-12 | 株式会社デンソー | 回転電機の巻線の製造方法 |
JP5434704B2 (ja) * | 2010-03-12 | 2014-03-05 | 株式会社豊田自動織機 | 回転電機のステータの製造方法及び製造装置 |
-
2013
- 2013-02-12 JP JP2014520967A patent/JP5782566B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-02-12 US US14/408,095 patent/US10284057B2/en active Active
- 2013-02-12 WO PCT/JP2013/053246 patent/WO2013190860A1/ja active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10361611B2 (en) | 2015-10-22 | 2019-07-23 | Toyota Jidosha Kabusiki Kaisha | Coil end bending jig |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150180319A1 (en) | 2015-06-25 |
WO2013190860A1 (ja) | 2013-12-27 |
US10284057B2 (en) | 2019-05-07 |
JPWO2013190860A1 (ja) | 2016-02-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5782566B2 (ja) | ステータ製造装置及びステータ製造方法 | |
JP5869434B2 (ja) | ステータ製造方法及びステータ製造装置 | |
JP5233682B2 (ja) | 曲げ加工機 | |
JP7172834B2 (ja) | 整列装置および整列コイルの製造方法 | |
JP5655160B2 (ja) | 特に電気機械の棒巻線のための棒導体の両端部の捩り方法および治具 | |
JP4973544B2 (ja) | ステータ用波巻コイルの製造方法 | |
US10418887B2 (en) | Stator assembly method and stator assembly apparatus | |
JP5699054B2 (ja) | コイル挿入方法及びコイル挿入装置 | |
JP2007318874A (ja) | 回転電機の巻線端部成形装置および成形方法 | |
EP3379704A1 (en) | Coil forming device and coil forming method | |
JP2018152958A (ja) | 回転電機のステータ及びその製造装置 | |
JP6111135B2 (ja) | 捻り曲げ装置 | |
JP2014217227A (ja) | 捻り曲げ装置 | |
JP5046754B2 (ja) | コイル挿入装置 | |
US20230318414A1 (en) | Coil insertion apparatus and coil insertion method | |
JP6202961B2 (ja) | ステータ及びその製造方法 | |
JP2021145404A (ja) | ステータの製造方法及び製造装置 | |
JP6486545B2 (ja) | 回転電機のステータ、これを用いた回転電機、および回転電機のステータの製造方法 | |
JP2010221225A (ja) | 曲げ加工装置及び曲げ加工機 | |
JP5505527B2 (ja) | 曲げ加工装置及び曲げ加工機 | |
CN116529996A (zh) | 绕线方法和绕线装置 | |
JP2012210070A (ja) | 電動機の回転子とその製造方法 | |
JP2004248434A (ja) | コイル挿入方法および装置 | |
JP2012205344A (ja) | ステータ製造方法 | |
JP7474816B2 (ja) | ステータ製造装置及びステータ製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150707 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150717 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5782566 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |