JP5942759B2 - Coil assembly manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、車両等において電動機や発電機として使用される回転電機の固定子に用いられるコイル組立体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a coil assembly used for a stator of a rotating electrical machine used as an electric motor or a generator in a vehicle or the like.
従来、回転電機用コイル組立体の製造方法について種々の方法が提案されている。回転電機用コイル組立体は、複数のターン部が形成された複数のコイル線材を互いに編込んで形成され、固定子コアに設けられた複数のスロットに設置されて巻装される。
特許文献1には、このような回転電機のコイル組立体を製造する方法であって、第1コイル線材と第2コイル線材とを互いに所定の位置に配置する配置工程と、前記第1コイル線材及び前記第2コイル線材のうちの少なくともいずれか一方を、前記第1コイル線材及び前記第2コイル線材の長手方向と直角な方向に移動させて、前記第1コイル線材の前記ターン部と前記第2コイル線材の前記ターン部とを係合させる係合工程と、を備え、前記配置工程は、前記第1コイル線材の長手方向において隣り合う2つの前記ターン部間に前記第2コイル線材の前記ターン部の中央が位置するように、前記第1コイル線材と前記第2コイル線材を長手方向にずらせて配置することを特徴とする回転電機のコイル組立体製造方法が開示されている。
特許文献1のコイル組立体製造方法では、2本のコイル線材の長手方向中央部から両側に向かって第1コイル線材と第2コイル線材との係合動作を行うに当たって、所定の位置に第1コイル線材と第2コイル線材とを配設することで、第1コイル線材と第2コイル線材のターン部同士が干渉するのを防ぎ、各コイル線材の変形の防止を図りつつ、効率的な編込作業を可能としている。
Conventionally, various methods have been proposed for manufacturing a coil assembly for a rotating electrical machine. The coil assembly for a rotating electrical machine is formed by braiding a plurality of coil wires having a plurality of turn portions, and is installed and wound in a plurality of slots provided in a stator core.
In the coil assembly manufacturing method disclosed in
しかしながら、特許文献1の製造方法では、複数本のコイル線材を編み込んで行く上で、第1コイル線材と第2コイル線材とを編み込んだ線材束を1本のコイル線材とみなし、第1コイル線材と第2コイル線材とを編み込む手順と同様の行程にしたがって第3コイル線材を編み込み、順次コイル本数を増やしながら編み込み作業を繰り返すと、編み込まれた本数が多くなるにしたがってコイル線材束の剛性は徐々に高くなり、これに編み込まれる1本のコイル線材との剛性の差が大きくなるので、編み込み作業の際に、複数のコイル線材が編み込まれたコイル線材束とこれに編み込まれる1本のコイル線材とを均等に撓ませて、絡ませることが困難となり、相対的に剛性の低い編み込まれる側のコイル線材に降伏値を超える過剰な力が加わり塑性変形を生じるおそれがあった。
さらに、特許文献1の製造方法においては、コイル線材の本数が増す毎に装置を切り換える必要があり、設備費の増大を招くおそれもあった。
However, in the manufacturing method of
Furthermore, in the manufacturing method of
そこで、本願発明は、かかる実情に鑑み、長尺のコイル線材を3本ずつ同時に編み込むことにより、工程数を削減し、作業効率が良く、コイル線材の変形が起こり難い回転電機用コイル組立体の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of such circumstances, the present invention reduces the number of processes by knitting three long coil wires at the same time, improves work efficiency, and makes it difficult for deformation of the coil wire to occur. An object is to provide a manufacturing method.
請求項1の発明では、回転電機の固定子に用いられ、軸方向に対して上下交互に所定の振幅と所定の折り返しピッチをもって周期的に折り返しされたターン部を複数設けて略波形に形成した複数のコイル線材を互いに編み込んだコイル組立体の製造方法であって、コイル線材配設工程と、コイル組立体(3本束)形成工程を具備することを特徴とする。
コイル線材配設工程では、3本のコイル線材である第1のコイル線材、第2のコイル線材及び第3のコイル線材を当該順に長手方向に所定の距離だけずらして重ね合わせて配設する。
コイル組立体(3本束)形成工程は、当該3本のコイル線材の内、上記第1のコイル線材の所定位置を編み込み起点とし、上記第2のコイル線材と上記第3のコイル線材とを振幅方向上側に向かって移動させ、上記第1のコイル線材の上側ターン部の位置まで、上記第2のコイル線材の下側ターン部及び上記第3のコイル線材の下側ターン部とを引き上げた状態で、上記編み込み起点に隣接する上記第2のコイル線材の下側ターン部を上記第1のコイル線材の上側ターン部を跨ぐように飛び越えさせた後、上記第2のコイル線材を振幅方向下側に向かって移動させ、次いで、上記編み込み起点に隣接する上記第3のコイル線材の下側ターン部を上記第1のコイル線材の上側ターン部と、上記第2のコイル線材の上側ターン部とを跨ぐように飛び越えさせた後、上記第3のコイル線材を振幅方向下側に向かって移動させることによって編み込み部を形成する第1の編み込み工程と、上記第1のコイル線材と上記第2のコイル線材とを振幅方向上側に向かって移動させ、上記第3のコイル線材の上側ターン部の位置まで、上記第1のコイル線材の下側ターン部及び上記第2のコイル線材の下側ターン部とを引き上げた状態で、上記第1の編み込み工程によって編み込まれた部分に隣接し、編み込みされていない上記第2のコイル線材の下側ターン部を上記第3のコイル線材の上側ターン部を跨ぐように飛び越えさせた後、上記第2のコイル線材を振幅方向下側に向かって移動させ、次いで、上記第1の編み込み工程によって編み込まれた部分に隣接し、編み込みされていない上記第1のコイル線材の下側ターン部を上記第2のコイル線材の上側ターン部と、上記第3のコイル線材の上側ターン部とを跨ぐように飛び越えさせた後、上記第1のコイル線材を振幅方向下側に向かって移動させることによって編み込み部を形成する第2の編み込み工程とを具備し、編み込みの行われていない上記第1のコイル線材の所定位置を新たな編み込み起点とし、上記第1の編み込み工程と上記第2の編み込み工程とを繰り返し、コイル線材3本束を形成する。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of turn portions that are used for a stator of a rotating electric machine and are periodically turned back and forth alternately with a predetermined amplitude and a predetermined turning pitch with respect to the axial direction are formed to have a substantially waveform. A manufacturing method of a coil assembly in which a plurality of coil wires are knitted to each other, comprising a coil wire arranging step and a coil assembly (three bundles) forming step.
In the coil wire arrangement step , the first coil wire, the second coil wire, and the third coil wire, which are three coil wires, are arranged so as to be shifted in the longitudinal direction by a predetermined distance in this order .
Coil assembly (three beams) forming step, among the three coil wire, and knitting starting from the predetermined position of the first coil wire and a said second coil wire and the third coil wire Moved upward in the amplitude direction, and pulled up the lower turn part of the second coil wire and the lower turn part of the third coil wire to the position of the upper turn part of the first coil wire . state, after which gave jumped over the lower turn portions of the second coil wire adjacent to the weaving start point so as to straddle the upper turn portions of the first coils wires, amplitude direction the second coil wire Next, the lower coil turn of the third coil wire adjacent to the knitting starting point is moved to the upper turn portion of the first coil wire and the upper turn portion of the second coil wire. To fly across A first knitting step of forming a knitted portion by moving the third coil wire toward the lower side in the amplitude direction, and the first coil wire and the second coil wire. The first coil wire rod lower turn portion and the second coil wire rod lower turn portion are lifted up to the position of the upper turn portion of the third coil wire rod . state, adjacent to the portion that is knitted by the first braiding step, jump over the lower turn portions of the above are not woven second coil wire so as to straddle the top turn of the third coils wire Then, the second coil wire is moved downward in the amplitude direction, and then adjacent to the portion knitted by the first knitting step, the first knitting not knitted. The lower turn part of the wire rod is made to jump over the upper turn part of the second coil wire and the upper turn part of the third coil wire, and then the first coil wire is lowered in the amplitude direction. A second knitting step of forming a knitted portion by moving toward the side, the first knitting as a new knitting starting point at a predetermined position of the first coil wire that is not knitted The process and the second braiding process are repeated to form a bundle of three coil wires .
請求項2の発明では、上記編み込み起点を第1のコイル線材の略中心に位置する上側ターン部の中央とし、コイル線材の長手方向の両側に向かって左右対称となるように上記コイル組立体(3本束)形成工程を進める。 According to a second aspect of the present invention, the coil assembly is configured so that the knitting starting point is the center of the upper turn portion positioned substantially at the center of the first coil wire, and is symmetrical to both sides in the longitudinal direction of the coil wire. (3 bundles) The formation process proceeds.
請求項3の発明では、上記所定の距離を上記コイル線材の折り返しピッチの4分の1とし、上記コイル線材の上側ターン部及び下側ターン部の略中央部に上記固定子の径方向にクランク状に屈曲する屈曲部を設けて、上記コイル線材の当該屈曲部に隣接する他のコイル線材のスロット収容部を当接せしめて、上記コイル線材を相対移動する際のガイドとして利用する。 According to a third aspect of the present invention, the predetermined distance is set to a quarter of the turn-back pitch of the coil wire rod, and a crank is formed in the radial direction of the stator at substantially the center of the upper turn portion and the lower turn portion of the coil wire rod. A bent portion that is bent in a shape is provided, and a slot accommodating portion of another coil wire adjacent to the bent portion of the coil wire is brought into contact with the coil wire to be used as a guide for relative movement of the coil wire.
請求項4の発明では、上記コイル組立体(3本束)形成工程によって得られたコイル線材3本束を1組のコイル組立体とみなし、2組のコイル組立体を編み込むことでコイル線材6本束のコイル組立体を形成するコイル組立体(6本束)形成工程を具備する。 In the invention of claim 4, the three coil wire rods obtained by the coil assembly (three bundle) forming step are regarded as one set of coil assemblies, and two sets of coil assemblies are knitted to form the coil wire 6 A coil assembly (6 bundles) forming step for forming a bundle of coil assemblies is provided.
本発明によれば、3本のコイル線材を同時に編み込むことができるので、従来の1本ずつ編み込む方法に比べ格段に作業効率を高くすることができ、必要な製造ラインの数も減らすことができるので大幅な製造コストの削減を図ることが可能となる。
しかも、編み込みを行うコイル線材を上側に引き上げて、所定位置の下側ターン部を僅かに撓ませることにより容易に上側ターン部を跨ぐように飛び越えさせることができるので、コイル線材の過剰な変形を招くことがない。
また、コイル線材6本束を形成する際に、均等な剛性を有する2本のコイル線材3本束を編み込むことになるので、従来のように剛性の高くなったコイル線材束と相対的に剛性の低い1本のコイル線材とを編み込むことによって応力集中を招き変形するようなことがない。
According to the present invention, three coil wires can be knitted simultaneously, so that the working efficiency can be remarkably increased as compared with the conventional method of knitting one by one, and the number of necessary production lines can also be reduced. Therefore, it becomes possible to greatly reduce the manufacturing cost.
Moreover, it is possible to easily jump over the upper turn portion by pulling up the coil wire material to be knitted upward and slightly bending the lower turn portion at a predetermined position. There is no invitation.
In addition, when forming a bundle of six coil wires, two bundles of coil wires having equal rigidity are knitted, so that it is relatively rigid with a coil wire bundle having increased rigidity as in the prior art. By knitting one coil wire having a low thickness, stress concentration is not caused and deformation does not occur.
本発明のコイル組立体の製造方法は、図1Aに示すような回転電機の固定子1に組込まれるコイル組立体2の製造に用いられるものである。
先ず、本発明の製造方法が適用される固定子1の概要について説明する。
なお、便宜上以下の説明において、図1Aに矢印で示した固定子1の軸方向に対して矢印の進行方向を上側、逆方向を下側とする。
The method for manufacturing a coil assembly according to the present invention is used for manufacturing a
First, the outline | summary of the
For convenience, in the following description, the traveling direction of the arrow is the upper side and the reverse direction is the lower side with respect to the axial direction of the
固定子1は、内側に図略の回転子を回転自在に収容し、回転電機を構成している。
図1(A)に示すように、固定子1は、コイル線材20を予め略波形に形成した後、所定の本数のコイル線材20を束ねてコイル組立体2を形成した後、固定子コア10のスロット11内に収容した、いわゆる分布巻構造となっている。
固定子コア10には、所定の厚さの磁性鋼板を軸方向に積層し、略環状に形成した積層コア、又は、磁性粉末を圧縮形成した圧粉コア等が用いられている。
固定子コア10の周方向に複数の溝状のスロット11とティース12とが形成され、コイル組立体2のスロット収容部21が収容されている。
なお、固定子コア10は、複数のティース12を個片に分割したいわゆる分割コアを用いて、略環状に形成したコイル組立体2に分割コアを挿入するようにしても良いし、略帯状に形成したコアにコイル線材20を帯状に束ねたものを装着したのち、略環状に塑性変形させるようにしても良い。
The
As shown in FIG. 1A, the
As the
A plurality of groove-
The
分布巻によって固定子が作り出す回転磁界は正弦波に近く、回転数特性や出力性能が優れている反面、図1(B)に示すように、固定子コア10の端面13の両側からコイルエンド22U、22Dがはみ出す構造となるため、磁界の形成に寄与しないコイルエンド22U、22Dの高さHをできるだけ低くして、コイル線材の使用量を減らすことで、銅損を小さくすることが望まれている。 The rotating magnetic field generated by the stator by the distributed winding is close to a sine wave and has excellent rotational speed characteristics and output performance, but on the other hand, as shown in FIG. Therefore, it is desired to reduce the copper loss by reducing the amount of coil wire used by reducing the height H of the coil ends 22U and 22D that do not contribute to the formation of the magnetic field as much as possible. Yes.
固定子巻線としてのコイル組立体2は、コイル線材20を直列に接続して固定子巻線を形成し、U、V、Wの各相がY結線された三相巻線であり、周方向に隣接する2つのスロット11内に収容されるコイル線材20を1組として、各相の固定子巻線が配設され、周方向に隣接する3組のスロット11に異なる相の固定子巻線が配設されている。
本実施形態においては、図1(C)に示すように、6本のコイル線材20A、20B、20C、20D、20E、20Fが一束に編み込みされており、周方向に隣接する1組のコイル線材20Aと20BとがU相を、コイル線材20Cと20DとがV相を、コイル線材20Eと20FとがW相を形成している。
なお、それぞれのコイル線材を配設する位置関係を明確にするために、便宜上、U相を形成する第1のコイル線材20A、第2のコイル線材20B、V相を形成する第3のコイル線材20C、第4のコイル線材20D、W相を形成する第5のコイル線材20E、第6のコイル線材20Fについて、AからFの符号を付して区別してあるが、何れのコイル線材20A〜20Fの材質、形状等に差があるものではない。
The
In this embodiment, as shown in FIG. 1C, six
In addition, in order to clarify the positional relationship in which each coil wire is arranged, for convenience, the
後述する本発明のコイル組立体2の製造方法においては、6本のコイル線材20A、20B、20C、20D、20E、20Fの内、予め3本のコイル線材20A、20B、20C、及び、20D、20E、20Fを3本ずつまとめて編み込みをして、コイル線材3本束20ABC、20DEFとした後、2本のコイル線材3本束20ABC、20DEFを編み込んで1本のコイル線材6本束20ABCDEFとすることにより、作業工数を少なくすることが可能で、しかも、編み込み工程中にコイル線材20の塑性変形による局所的なコイルエンド22U、22Dの膨らみや屈曲等を起こり難くし、コイルエンド22U、22Dをより一層、緻密に編み込むことが可能となっている。
さらに、2本ないし8本のコイル線材6本束20ABCDEEFを纏めて、最終的に帯状の12本ないし48本のコイル線材束を作成し、これを略環状に丸めることによって図2に示すようなコイル組立体2が形成されている。
In the manufacturing method of the
Further, 2 to 8 coil wire 6 bundles 20 ABCDEEF are combined to finally form a strip-like 12 to 48 coil wire bundles, which are rounded into a substantially annular shape as shown in FIG. A
図3(A)に示すように、コイル線材20は、断面略矩形に形成された銅製の導体200と、その外周表面を覆い導体200を絶縁する内層201及び外層202からなる絶縁被覆とによって構成されている。
外層202は、内層201の外周表面を覆っている。内層201と外層202とを合わせた絶縁被覆の厚みは、100〜200μmの間に設定され、コイル線材20同士の絶縁が十分確保されているので、コイル線材20同士の間に絶縁紙等を挟み込んでコイル線材20同士の絶縁を図る必要がない。
外層202は、ナイロン、エポキシ樹脂、ポリフェリレンサルファイド等の絶縁材料で形成され、内層201は、外層202よりもガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂、ポリアミドイミド等の絶縁材料により形成されている。
As shown in FIG. 3A, the
The
The
図3(B)に示すように、コイル線材20は、軸方向に平行で直線状に伸びてスロット11内に収容されるスロット収容部21と、固定子コア10の端面13から上下方向に露出してコイルエンドを形成する上側ターン部22Uと下側ターン部22Dとが交互に繰り返されて周期的に屈曲する略波型に形成されている。
さらに、上側ターン部22Uと下側ターン部22Dとには、それぞれ、固定子コア10の端面13と略平行な面と略直交する面とを有するように階段状に屈曲する段部23が形成され、上側ターン部22Uの山となる段部23の略中央部及び、下側ターン部22Dの谷となる段部23の略中央部には、それぞれ、ねじれを伴わず、径方向に向かって固定子コア端面13と略平行で、コイル線材20の略幅分だけクランク状に屈曲するクランク部24し、隣接するコイル線材20同士を重ねたときに段部23が干渉せず、密に巻回することを可能にしている。
As shown in FIG. 3 (B), the
Further,
また、本実施形態においては、クランク部24は、中心方向と外径方向と交互に向かって屈曲するように形成されている。
本実施形態においては、隣接する一対のスロット11内に収容されるスロット収容部21が一つの相を形成し3相の固定子巻線を構成するためには、周方向に連続して隣接する6個のスロット11が一組となって、回転子の1極に対向することになる。
このため、コイル収容部21は、周方向に対して6個おきに異なるスロット11にまたがって収容され、コイル線材20同士の干渉をさけるために、各ターン部22U、22Dに形成される段部23は、(3×2+1)の7段ずつ設けることになる。
In the present embodiment, the
In this embodiment, in order for the
For this reason, the
図3(C)に示すように、コイル線材20は、全体の長さが略3m程度に形成されている。
また、固定子コア10において、隣接するスロット11間の距離は、外径側に向かって長くなるので、これに合わせてターン部間の折り返しピッチP1、P2・・・Pnは、コイルの巻始めとなる側から、コイルの巻き終わりとなる側に向かって、徐々に大きくなるように形成されている。
さらに、コイル線材20の両端には、出力線又は中性点に接続するための引き出し部25が形成されている。
As shown in FIG. 3C, the entire length of the
Further, in the
In addition, at both ends of the
図4A〜図7を参照して、本発明の実施形態における、回転電機用コイル組立体の製造方法について説明する。
先ず、上述の如く、回転電機の固定子1に用いられ、軸方向に対して上下交互に所定の振幅と所定の折り返しピッチ(P1、P2、・・・Pn)をもって周期的に折り返しされたターン部22U、22Dを複数設けて略波形に形成した複数のコイル線材20A、20B、20C、20D、20E、20Fを用意する。
With reference to FIG. 4A-FIG. 7, the manufacturing method of the coil assembly for rotary electric machines in embodiment of this invention is demonstrated.
First, as described above, it is used for a
コイル線材配設工程では、3本のコイル線材20A、20B、20Cを長手方向に所定の距離だけずらして、図4A、図4Bに示すように、重ね合わせて配設する。
このとき、具体的には、コイル線材の折り返しピッチ(P1、P2、・・・Pn)の4分の1だけずらして配設するのが望ましい。
なお、以下の説明において、このように積み重ねて配設したコイル線材を便宜上、下から順に第1のコイル線材20A、第2のコイル線材20B、第3のコイル線材20Cと称する。
このように配設することにより、複数のコイル線材20A、20B、20Cを編み込んでコイル組み立体を形成するコイル組立体形成工程において、コイル線材20A、20B、20Cを軸方向に対して上下方向に移動させる際に、図4Cに示すように、例えば第1のコイル線材20Aのターン部22Uの略中央部に設けられ、固定子1の径方向にクランク状に屈曲する屈曲部24に隣接する第2のコイル線材20Bのスロット収容部21を当接せしめて、第2のコイル線材20Bを相対移動する際のガイドと利用することができる。
In the coil wire arranging step, the three
In this case, specifically, it is desirable to dispose the coil wire by shifting it by a quarter of the folding pitch (P 1 , P 2 ,... P n ).
In the following description, the coil wires arranged in such a stack are referred to as a
By arranging in this way, in the coil assembly forming process in which a plurality of
また、この関係は、第1のコイル線材20Aと第2のコイル線材20Bとの間だけではなく、第2のコイル線材20Bと第3のコイル線材20Cとの間でも同様であり、コイル線材20A、20B、20Cを上下動させる際に、相互にガイド機能を発揮し得るものである。
さらに、図4Bには、各コイル線材20A、20B、20Cに設けたクランク部24A、24B、24Cの屈曲方向が、内径方向と外径方向とに交互に屈曲するような形態を示してあるが、本発明において、クランク部24の屈曲方向を特に限定するものではなく、内径方向とするか外径方向とするかは、固定子巻線の形成する各相の切換に応じて公知の構成を適宜選択し得るものである。
Further, this relationship is the same not only between the
Furthermore, FIG. 4B shows a form in which the bending directions of the
本実施形態におけるコイル組立体2の製造においては、図5(A)に示すように、所定の間隔だけずらして配設した第1のコイル線材20A、第2のコイル線材20B、第3のコイル線材20Cを積み重ね、第1のコイル線材20Aの略中心位置を編み込み起点とし、コイル線材20A、20B、20Cの長手方向の両側に向かって左右対称となるようにコイル組立体(3本束)形成工程を進める。
次いで図5(B)に示すように、第2のコイル線材20Bと第3のコイル線材20Cとを振幅方向上側に向かって移動させ、第1のコイル線材20Aの上側ターン部22UAの位置まで、第2のコイル線材20Bの下側ターン部22DB及び第3のコイル線材20Cの下側ターン部22DCとを引き上げて、先ず、本図中丸で囲った部分に位置し、編み込み起点に隣接する第2のコイル線材20Bの下側ターン部22DBを、本図に矢印で示すように、第1の上記コイル線材20Aの上側ターン部22UAを跨ぐように飛び越えさせる。
In the manufacture of the
Next, as shown in FIG. 5 (B), and the
次いで図5(C)に示すように、第2のコイル線材20Bを振幅方向下側に向かって移動させ、第1のコイル線材20Aに重ね合わせる。
さらに、本図中丸で囲った部分に位置し、編み込み起点に隣接する第3のコイル線材20Cの下側ターン部22DCを、本図中矢印で示すように、第1のコイル線材20の上側ターン部22UAと、第2のコイル線材20の上側ターン部22UBとを跨ぐように飛び越えさせる。
その後、図5(D)に示すように、第3のコイル線材20Cを振幅方向下側に向かって移動させ、第1のコイル線材20A、第2のコイル線材20Cと重ね合わせる。
第1の編み込み工程では、図5(A)〜(D)の工程を経ることによって、重ねただけの第1のコイル線材20A、第2のコイル線材20B、第3のコイル線材20Cの一部に三つ編み状に編み込まれた編み込み部を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 5C, the
Further, located in a part surrounded in this view Nakamaru, the lower turn portions 22D C of the
Thereafter, as shown in FIG. 5 (D), the
In the first weaving step, a part of the
次いで、図5(E)に示すように、第1のコイル線材20Aと第2のコイル線材20Bとを振幅方向上側に向かって移動させ、第3のコイル線材20Cの上側ターン部22UCの位置まで、第1のコイル線材20Aの下側ターン部22DA、及び、第2のコイル線材20Bの下側ターン部22DBとを引き上げて、第1の編み込み工程によって編み込まれた部分に隣接し、本図中丸で囲まれた部分に位置する編み込みされていない第2のコイル線材20Bの下側ターン部22D B を、本図中矢印で示すように第3の上記コイル線材20Cの上側ターン部20U C を跨ぐように飛び越えさせる。
その後、図5(F)に示すように、第2のコイル線材20Bを振幅方向下側に向かって移動させ、第3のコイル線材20Cと重ねる。
次いで、図5(F)に示すように、第1の編み込み工程によって編み込まれた部分に隣接し、本図中丸で囲まれた部分に位置する編み込みされていない第1のコイル線材20Aの下側ターン部20DAを、本図中矢印で示すように、第2のコイル線材20Bの上側ターン部22UBと、第3のコイル線材20Cの上側ターン部22UCとを跨ぐように飛び越えさせる。
その後、図5(G)に示すように、第1のコイル線材20Aを振幅方向下側に向かって移動させ、第2のコイル線材20B、第3のコイル線材20Cと重ね合わせる。
第2の編み込み工程は、図5(E)〜(F)の工程を経て編み込み部を形成する。
さらに、編み込みの行われていない第1のコイル線材20Aの所定位置を新たな編み込み起点とし、図5(B)〜(D)の第1の編み込み工程と図5(E)〜(F)の第2の編み込み工程とを繰り返すことにより、コイル線材3本束20ABCを形成することができる。
Then, as shown in FIG. 5 (E), a
Thereafter, as shown in FIG. 5 (F), the
Next, as shown in FIG. 5 (F), the lower side of the
After that, as shown in FIG. 5G, the
In the second knitting step, the knitting portion is formed through the steps of FIGS.
Further, a predetermined position of the
図6(A)〜(E)は、同様の工程を経て、3本のコイル線材20A、B、Cの末端まで編み込みを終了する過程を示したものであり、上述と同様の第1の編み込み工程と第2の編み込み工程とを繰り返す。
このようにして、コイル組立体(3本束)形成工程を経ることにより、3本のコイル線材20A、20B、20Cを同時に編み込むことが可能となる。
このようにして、3本のコイル線材コイル線材20A、B、Cを編み込んだものは、4分の1ピッチだけずれた状態であるので、これを、図7(A)に示すように、片側に寄せることで、図7(B)に示すように、同じ編み込みパターンが周期的に繰り返され、隣接するコイル線材が互いに干渉することなく束ねられたコイル組立体(3本束)20ABCが得られる。
6 (A) to 6 (E) show a process of finishing the weaving to the ends of the three
In this way, the three
In this way, the one in which the three
同様にして、図7(C)に示すように、2組のコイル組立体(3本束)20ABC、及び、コイル組立体(3本束)20DEFを用意する。
コイル組立体(6本束)形成工程では、予め用意した2組のコイル組立体(3本束)20ABC、20DEFを編み込むことで、図7(D)に示すような、コイル線材6本束20ABCDEFを形成することができる。
なお、2組のコイル組立体(3本束)20ABC、20DEFを編み込む方法については、特許文献1にあるような、従来の一組ずつ編み込む方法を適宜採用することができる。
Similarly, as shown in FIG. 7C, two sets of coil assemblies (three bundles) 20 ABC and a coil assembly (three bundles) 20 DEF are prepared.
In the coil assembly (six bundles) forming step, two coil assemblies (three bundles) 20 ABC and 20 DEF prepared in advance are knitted so that six coil wires as shown in FIG. A
As a method for weaving the two sets of coil assemblies (three bundles) 20 ABC and 20 DEF , a conventional method of weaving one set at a time as disclosed in
6本のコイル線材20A、20B、20C、20D、20E、20Fは、2本で一対の相を形成し、コイル組立体(6本束)20ABCDEFを環状に巻きつつ、固定子コア10内に装着し、外部との接続を図る端子等を設けることで固定子1が完成する。
なお、コイル組立体(6本束)20ABCDEFを複数用意し、直列に接続することにより、固定子コア10内に装着するコイル線材20を最大48本まで増やすことができる。
また、上記実施形態においては、コイル組立体(3本束)20ABCをコイル線材20の中心C/Lから左右対称に振り分けて、編み込み作業を行うことにより、作業の高速化と、装置の小型化を図ったものについて説明したが、上述のごとく、3本の内の所定の2本を引き上げた状態で、所定位置のターン部を飛び越えさせながら、順次元の位置に引き下げることにより3本のコイル線材を同時に編み込む本発明の趣旨に反しない限り、コイル線材20の一方の端から順に編みこむようにしても良い。
The six
In addition, by preparing a plurality of coil assemblies (bundles 6) ABCDEF and connecting them in series, the number of
In the above-described embodiment, the coil assembly (three bundles) 20 ABC is distributed symmetrically from the center C / L of the
図8A、8B、8Cを参照して、本発明の効果について説明する。
本発明の実施形態におけるコイル組立体形成工程では、図8Aに示すように、製造ライン1において、コイル線材20を3本同時に編み込み、コイル組立体(3本束)20ABC、20DEFを作成し、製造ライン2において、コイル組立体(3本束)20ABCとコイル組立体(3本束)20DEFとを編み込んで、コイル組立体(6本束)20ABCDEFを作成することができるので、生産性に優れた製造ラインを構成することができる。
一方、図8Bに比較例1として示す従来の製造ラインでは、コイル線材を一本ずつ編み込んで行くため、それぞれに異なる製造ライン1〜5が必要となる。
さらに、図8Cに比較例2として示すように、従来の方法であっても、コイル組立体(3本束)20ABC、20DEFを一組の組立体(3本束)とみなすことで、製造工数を減らすことができるが、この場合であっても、最低3つの製造ラインが必要となるため、本発明の製法は極めて効率的であることが判る。
The effect of the present invention will be described with reference to FIGS. 8A, 8B, and 8C.
In the coil assembly forming process in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8A, in the
On the other hand, in the conventional production line shown as the comparative example 1 in FIG. 8B, since the coil wire material is knitted one by one,
Further, as shown in FIG. 8C as Comparative Example 2, even in the conventional method, the coil assemblies (3 bundles) 20 ABC and 20 DEF are regarded as a set of assemblies (3 bundles). Although the number of manufacturing steps can be reduced, even in this case, since at least three manufacturing lines are required, it can be seen that the manufacturing method of the present invention is extremely efficient.
1 固定子
10 固定子コア
11 スロット
12 ティース
13 コア端面
2 コイル組立体
20 コイル線材
20A、20D 第1のコイル線材
20B、20E 第2のコイル線材
20C、20F 第3のコイル線材
20ABC、20DEF コイル組立体(3本束)
20ABCDEF コイル組立体(6本束)
200 導体
201 絶縁体内層
202 絶縁体外層
21、21A、21B、21C スロット収容部
22 ターン部
22U 上側ターン部
22UA、22UB、22UC 第1、第2、第3のコイル線材の上側ターン部
22D 下側ターン部
22DA、22DB、22DC 第1、第2、第3のコイル線材の上側ターン部
23 段部
24 屈曲部
DESCRIPTION OF
20 ABCDEF coil assembly (6 bundles)
200
Claims (4)
3本のコイル線材である第1のコイル線材、第2のコイル線材及び第3のコイル線材を当該順に長手方向に所定の距離だけずらして重ね合わせて配設するコイル線材配設工程と、
当該3本のコイル線材の内、上記第1のコイル線材の所定位置を編み込み起点とし、上記第2のコイル線材と上記第3のコイル線材とを振幅方向上側に向かって移動させ、上記第1のコイル線材の上側ターン部の位置まで、上記第2のコイル線材の下側ターン部及び上記第3のコイル線材の下側ターン部とを引き上げた状態で、上記編み込み起点に隣接する上記第2のコイル線材の下側ターン部を上記第1のコイル線材の上側ターン部を跨ぐように飛び越えさせ、
その後、上記第2のコイル線材を振幅方向下側に向かって移動させ、
次いで、上記編み込み起点に隣接する上記第3のコイル線材の下側ターン部を上記第1のコイル線材の上側ターン部と、上記第2のコイル線材の上側ターン部とを跨ぐように飛び越えさせ、
その後、上記第3のコイル線材を振幅方向下側に向かって移動させることによって編み込み部を形成する第1の編み込み工程と、
上記第1のコイル線材と上記第2のコイル線材とを振幅方向上側に向かって移動させ、上記第3のコイル線材の上側ターン部の位置まで、上記第1のコイル線材の下側ターン部及び上記第2のコイル線材の下側ターン部とを引き上げた状態で、上記第1の編み込み工程によって編み込まれた部分に隣接し、編み込みされていない上記第2のコイル線材の下側ターン部を上記第3のコイル線材の上側ターン部を跨ぐように飛び越えさせ、
その後、上記第2のコイル線材を振幅方向下側に向かって移動させ、
次いで、上記第1の編み込み工程によって編み込まれた部分に隣接し、編み込みされていない上記第1のコイル線材の下側ターン部を上記第2のコイル線材の上側ターン部と、上記第3のコイル線材の上側ターン部とを跨ぐように飛び越えさせ、
その後、上記第1のコイル線材を振幅方向下側に向かって移動させることによって編み込み部を形成する第2の編み込み工程とを具備し、
編み込みの行われていない上記第1のコイル線材の所定位置を新たな編み込み起点とし、上記第1の編み込み工程と上記第2の編み込み工程とを繰り返し、コイル線材3本束を形成するコイル組立体(3本束)形成工程を具備することを特徴とするコイル組立体の製造方法。 Used for a stator of a rotating electrical machine, a plurality of coil wire rods formed in a substantially waveform are braided together by providing a plurality of turn portions that are periodically folded back and forth alternately with a predetermined amplitude and a predetermined folding pitch with respect to the axial direction. A method for manufacturing a coil assembly,
A coil wire material disposing step in which the first coil wire material, the second coil wire material, and the third coil wire material, which are three coil wire materials, are arranged by being shifted by a predetermined distance in the longitudinal direction in a corresponding order ;
Of the three coil wire, as a starting point weave predetermined position of the first coil wire and a said second coil wire and the third coil wire is moved towards the amplitude direction upper side, said first position to the upper turn portions of the coil wire in a state pulling up the lower turn portions of the lower turn portions of the second coil wire and the third coil wire, the second adjacent to the weaving start point of the lower turn portions of the coil wire let jumping so as to straddle the upper turn portions of the first coils wire,
Thereafter, the second coil wire is moved downward in the amplitude direction ,
Next, the lower turn portion of the third coil wire adjacent to the knitting start point is jumped over the upper turn portion of the first coil wire and the upper turn portion of the second coil wire ,
Thereafter, a first weaving step of forming a braided portion by moving the third coil wire toward the lower side in the amplitude direction,
The first coil wire and the second coil wire are moved upward in the amplitude direction, and the lower turn portion of the first coil wire is moved to the position of the upper turn portion of the third coil wire, and the state in which pulling a lower turn portions of the second coil wire, the first adjacent braided portion by braiding step, knitting which are not the second of said lower turn portions of the coil wire let jumping so as to straddle the top turn of the third coils wire,
Thereafter, the second coil wire is moved downward in the amplitude direction,
Next, the lower turn portion of the first coil wire which is adjacent to the portion knitted by the first knitting step and is not knitted is used as the upper turn portion of the second coil wire and the third coil. Jump over the upper turn part of the wire,
Thereafter, a second weaving step of forming a braided portion by moving the first coil wire toward the lower side in the amplitude direction,
Not done the lump seen knitting a predetermined position of the first coil wire and a new knitting origin, repeated in the first weave step and the second weave process to form a three bundle coil wire coil A manufacturing method of a coil assembly comprising an assembly (three bundles) forming step.
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