JP5860767B2 - コイルの製造方法 - Google Patents
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Description
まず、本実施例のコイル1の構造について説明する。ここで、図1はコイル1の外観斜視図であり、図2はコイル1の正面図であり、図3はコイル1の上面図である。なお、図1において色付け部分は、後述する円弧シフト成形工程にて平角導体10が変形する部分を示したものである。コイル1は、平角導体10からなるものである。ここで、平角導体10は、導電性の高い銅やアルミニウム等の金属を矩形断面のワイヤとして形成したものであり、その周囲はエナメル等の絶縁被覆材で覆われている。そして、この平角導体10に対してエッジワイズ曲げ加工やフラットワイズ曲げ加工を行って、コイル1を製造する。ここで、「エッジワイズ曲げ加工」とは、平角導体10の矩形断面における短辺側の一方の面を内径面とし他方の面を外径面として、当該平角導体10を短辺側方向に曲げて成形することである。また、「フラットワイズ曲げ加工」とは、平角導体10の矩形断面における長辺側の一方の面を内径面とし他方の面を外径面として、当該平角導体10を長辺側方向に曲げて成形することである。
を備える。このR形状部30は、第1縁部26とスロット内配置部16との接続側端部にてコイル1の周方向について円弧形状に形成され、第2縁部28とスロット内配置部16との接続側端部にてコイル1の周方向について円弧形状に形成される。なお、リード側コイルエンド配置部18は、ステータコア132の軸方向の端面146(図54参照)に対し、電源供給用のリード線(不図示)が接続される側に配置される。
次に、以上のような構造のコイル1の製造方法について説明する。コイル1の製造方法では、巻線工程、凸成形工程、90°曲げ成形工程、開き成形工程、クランク成形工程、円弧シフト成形工程の順に行う。
まず、巻線工程について説明する。ここで、図4〜図6は巻線工程による成形前を示しており、図4は成形型の外観斜視図であり、図5は成形型の側面図であり、図6は成形型の上面図である。また、図7〜図9は巻線工程による成形後を示しており、図7は成形型と巻線の外観斜視図であり、図8は成形型と巻線の側面図であり、図9は成形型と巻線の上面図である。そして、図10と図11は巻線工程による成形後を示しており、図10は巻線の外観斜視図であり、図11は巻線の上面図である。
次に、凸成形工程について説明する。ここで、図12〜図14は凸成形工程による成形前を示しており、図12は成形型と巻線の外観斜視図であり、図13は成形型と巻線の側面図であり、図14は成形型と巻線の上面図である。また、図15〜図17は凸成形工程による成形後を示しており、図15は成形型と巻線の外観斜視図であり、図16は成形型と巻線の側面図であり、図17は成形型と巻線の上面図である。そして、図18と図19は凸成形工程による成形後を示しており、図18は巻線の外観斜視図であり、図19は巻線の上面図である。なお、図18において色付け部分は、凸成形工程にて平角導体10が変形する部分を示したものである。
される。なお、リード側コイルエンド予定部50の頂点部54は、平角導体10の積層方向(図10の奥行き方向)について、巻線46の外周方向(図10の上下方向)の位置が徐々に高くなっている。
次に、90°曲げ成形工程について説明する。ここで、図20〜図22は90°曲げ成形工程による成形前を示しており、図20は成形型と巻線の外観斜視図であり、図21は成形型と巻線の側面図であり、図22は成形型と巻線の上面図である。また、図23〜図25は90°曲げ成形工程による成形後を示しており、図23は成形型と巻線の外観斜視図であり、図24は成形型と巻線の側面図であり、図25は成形型と巻線の上面図である。そして、図26と図27は90°曲げ成形工程による成形後を示しており、図26は巻線の外観斜視図であり、図27は巻線の上面図である。なお、図26において色付け部分は、90°曲げ成形工程にて平角導体10が変形する部分を示したものである。
次に、開き成形工程について説明する。
次に、クランク成形工程について説明する。ここで、図36〜図38はクランク成形工程による成形前を示しており、図36は成形型と巻線の外観斜視図であり、図37は成形型と巻線の側面図であり、図38は成形型と巻線の上面図である。また、図39〜図41はクランク成形工程による成形後を示しており、図39は成形型と巻線の外観斜視図であり、図40は成形型と巻線の側面図であり、図41は成形型と巻線の上面図である。そして、図42と図43はクランク成形工程による成形後を示しており、図42は巻線の外観斜視図であり、図43は巻線の上面図である。なお、図42において色付け部分は、クランク成形工程にて平角導体10が変形する部分を示したものである。
次に、円弧シフト成形工程について説明する。円弧シフト成形工程は、円弧成形工程とシフト成形工程を同時に行う工程である。
次に、以上のように製造されたコイル1を使用したステータ130の製造方法について説明する。ここで、図50はステータコア132に配置するために追加工した後のコイル1の正面図であり、図51はステータコア132に配置するために追加工した後のコイル1の上面図である。また、図52はコイル籠134において隣り合う2本のコイル1A,1Bを抜き出して示した正面図であり、図53はコイル籠134において隣り合う2本のコイル1A,1Bを抜き出して示した上面図である。そして、図54はコイル籠134の一部がステータコア132に挿入される様子を表した斜視図であり、図55はステータ130の斜視図である。
以上のような本実施例によれば、隣り合う平角導体10の間に隙間δを備え、リード側コイルエンド配置部18と反リード側コイルエンド配置部20に、各々、平角導体10の短辺幅の大きさの段差からなるレーンチェンジ部24,32を備えるコイル1を製造することができる。そして、これにより、ステータ130におけるコイルエンドの小型化を可能とする。すなわち、本実施例により製造したコイル1を使用してステータ130を製造するときには、隣り合う2本のコイル1A,1Bについて、一方のコイル1Aにおける隣り合う平角導体10の間の隙間δに他方のコイル1Bの平角導体10を挿入することができる。これにより、コイル1Aの平角導体10とコイル1Bの平角導体10とを交互に配置することができる。さらに、一方のコイル1Aのリード側コイルエンド配置部18と反リード側コイルエンド配置部20に備わるレーンチェンジ部24,32により、他方のコイル1Bの1本の平角導体10の幅をかわすことができる。そのため、前記の従来技術のように複数の導体の幅をレーンチェンジ部でかわす必要がなく、複数の導体の幅分のレーンチェンジ部をステータコア132の軸方向に逃がす必要はない。したがって、ステータ130のコイルエンドの軸方向の高さを短縮できる。以上のように、本実施例によれば、ステータ130におけるコイルエンドの小型化を可能とするコイル1を製造することができる。また、同形状のコイル1を複数使用してステータ130を製造することができるので、ステータ130の組み立て性がよい。
導体10を密着させつつ巻線46を成形するので、巻線工程の後の工程において隣り合う平角導体10を隙間を確保することなく例えば密着させた状態で巻線46を取り扱うことができることから、巻線46が取り扱い易くなり、巻線46に対する成形が行い易くなる。
なお、上記の各工程は順序を変更してもよい。例えば、変形例として、円弧成形工程とシフト成形工程とを別に行うことも考えられる。また、その他の変形例として、前記の実施例の各工程の順序に対し開き成形工程とクランク成形工程の順序を入れ替えて、巻線工程、凸成形工程、90°曲げ成形工程、クランク成形工程、開き成形工程、円弧シフト成形工程の順序としてもよい。
2 コイル
10 平角導体
16 スロット内配置部
18 リード側コイルエンド配置部
20 反リード側コイルエンド配置部
22 折り曲げ部
24 レーンチェンジ部
26 第1縁部
28 第2縁部
30 R形状部
32 レーンチェンジ部
34 第1縁部
36 第2縁部
46 巻線
48 スロット内予定部
50 リード側コイルエンド予定部
52 反リード側コイルエンド予定部
54 (リード側コイルエンド予定部の)頂点部
56 (反リード側コイルエンド予定部の)頂点部
58 R形状予定部
80 (リード側コイルエンド予定部の)凸部
82 (反リード側コイルエンド予定部の)凸部
130 ステータ
132 ステータコア
134 コイル籠
136 スロット
138 渡し部
140 リード部
142 渡し部
144 接合部
δ 隙間
Claims (4)
- 導体を周状に巻きながら積層して成形され、ステータコアのスロットの内部に配置するスロット内配置部と、前記スロットの外部に配置するコイルエンド配置部と、を備えるコイルを製造するコイルの製造方法において、
前記導体を周状に巻きながら隣り合う前記導体を積層して、前記スロット内配置部に相当する一対のスロット内予定部と、前記コイルエンド配置部に相当する一対のコイルエンド予定部とを備える巻線を成形する巻線工程と、
前記コイルエンド予定部を前記巻線の外周方向に突出する凸形状に成形する凸成形工程と、
前記一対のスロット内予定部の互いの間隔が前記導体の積層方向について徐々に大きくなるように成形する開き成形工程と、
前記コイルエンド予定部にて前記導体の積層方向に前記導体の幅の大きさの段差を成形するクランク成形工程と、
前記一対のコイルエンド予定部のうちの一方または両方の前記コイルエンド予定部に前記導体の積層方向に湾曲する円弧形状部分を成形する円弧成形工程と、
前記巻線の隣り合う前記導体の間に前記導体の幅の大きさの隙間を成形するシフト成形工程と、
を有することを特徴とするコイルの製造方法。 - 請求項1のコイルの製造方法において、
前記一対のコイルエンド予定部について、一方の前記コイルエンド予定部における前記導体の積層方向と他方の前記コイルエンド予定部における前記導体の積層方向とが互いに直交するように前記巻線工程で成形された前記巻線に対し曲げ成形を行う90°曲げ成形工程を有すること、
を特徴とするコイルの製造方法。 - 請求項2のコイルの製造方法において、
前記90°曲げ成形工程は、前記開き成形工程よりも前に行うこと、
を特徴とするコイルの製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれか1つのコイルの製造方法において、
前記円弧成形工程と前記シフト成形工程とを同時に行うこと、
を特徴とするコイルの製造方法。
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