JP6473875B2 - Coiled member manufacturing method and coiled member manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、平導体を用いたコイル状部材の製造方法及びコイル状部材の製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a coil-shaped member using a flat conductor and a device for manufacturing a coil-shaped member.
コアの周りにコイル状部材が配設されたコイル部を有するコイル装置としては、例えば、モータ、発電機、又は、トランス等の電気機器が挙げられ、広く使用されている。このようなコイル装置としては、例えば、環状部材の径方向に複数のコアを配設し、各コアの周りにそれぞれコイル状部材を配設したものが知られている。このコイル装置では、低損失科及び小型化を図るうえで、コイル状部材の占積率を高めることが求められている。 Examples of the coil device having a coil portion in which a coil-shaped member is disposed around a core include electric devices such as a motor, a generator, and a transformer, and are widely used. As such a coil device, for example, a device in which a plurality of cores are arranged in the radial direction of an annular member and a coil-like member is arranged around each core is known. In this coil device, it is required to increase the space factor of the coiled member in order to reduce the loss and size.
しかし、環状部材の径方向に複数のコアを配設したコイル装置では、隣接する各コアの間の空間が、環状部材の中心側よりも外側の方が広くなるので、平角線を巻回したコイル状部材を配設すると、外側に隙間できてしまうという問題があった。そのため、平角線を用いた場合には、60%程度の占積率しか得ることができなかった。 However, in the coil device in which a plurality of cores are arranged in the radial direction of the annular member, the space between adjacent cores is wider outside the center side of the annular member, so a rectangular wire is wound. When the coil-shaped member is disposed, there is a problem that a gap is formed on the outside. Therefore, when a rectangular wire is used, only a space factor of about 60% can be obtained.
そこで、丸線を積層して巻くことによりコイル状部材を形成し、コアの外側において丸線の積層数を多くすることにより、占積率を高める方法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、丸線を積層した場合、隣接する丸線の間に隙間ができてしまうので、占積率を十分に高くすることができないという問題があった。また、積層するので、放熱性が低下してしまい、丸線で発生した熱により抵抗が上昇してしまうという問題もあった。更に、コアの外側において積層数を多くするなど製造方法が複雑でコストが高くなってしまうという問題もあった。 In view of this, a method has been proposed in which a coil-shaped member is formed by laminating and winding round wires, and the space factor is increased by increasing the number of round wires laminated outside the core (for example, Patent Document 1). reference). However, when round wires are stacked, a gap is formed between adjacent round wires, and there is a problem that the space factor cannot be sufficiently increased. Moreover, since it laminated | stacked, heat dissipation fell, and there also existed a problem that resistance raised with the heat | fever which generate | occur | produced with the round wire. Furthermore, there is a problem that the manufacturing method is complicated and the cost is increased, such as increasing the number of laminated layers outside the core.
そこで、連続させると螺旋構造体となり得る帯状の平導体部材を複数用意し、長さ方向において対向する端部同士を圧接して接合することによりコイル状部材を形成することが行われている(例えば、特許文献2参照)。これによれば、コアの形状及びコイル状部材が配設される空間部の形状に合わせて、平導体部材を形成し、接合することができるので、コアの形状及びコイル状部材が配設される空間部の形状に合ったコイル状部材を形成することができ、コイル状部材の占積率を高くすることができる。 Accordingly, a plurality of strip-like flat conductor members that can be formed into a spiral structure when continuous are prepared, and a coil-like member is formed by pressing and joining ends facing each other in the length direction ( For example, see Patent Document 2). According to this, since the flat conductor member can be formed and joined in accordance with the shape of the core and the shape of the space where the coiled member is disposed, the shape of the core and the coiled member are disposed. The coil-shaped member suitable for the shape of the space part to be formed can be formed, and the space factor of the coil-shaped member can be increased.
しかし、例えば、丸線同士を圧接する場合には、比較的容易に丸線をクランプ治具で挟むことができ、圧力も均等に加えることができるのに対して、平導体部材は平たく角部があるので、クランプ治具で挟むことが難しく、圧力も均等に加えることが難しいという問題があった。また、例えば、丸線の場合には、圧接により接合部の太さが太くなっても、外周が円弧であるので、クランプ治具を丸線から離すことができるのに対して、平導体部材は、圧接により接合部の太さが太くなると、クランプ治具に密着して離すことが難しいという問題もあった。 However, for example, when the round wires are pressed against each other, the round wires can be sandwiched with a clamping jig relatively easily, and the pressure can be applied evenly. Therefore, there is a problem that it is difficult to pinch with a clamping jig and it is difficult to apply pressure evenly. Also, for example, in the case of a round wire, even if the thickness of the joint portion is increased by pressure welding, the outer periphery is an arc, so that the clamping jig can be separated from the round wire, whereas the flat conductor member However, when the thickness of the joint portion is increased by pressure welding, there is also a problem that it is difficult to closely contact the clamp jig.
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、平導体部材を容易にかつ強固に圧接することができるコイル状部材の製造方法及びコイル状部材の製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on such a problem, and an object of the present invention is to provide a coil-shaped member manufacturing method and a coil-shaped member manufacturing apparatus capable of easily and firmly pressing a flat conductor member. To do.
本発明のコイル状部材の製造方法は、連続させると螺旋構造体となり得る帯状の平導体部材を複数用意し、長さ方向において対向する端部同士を圧接して接合することによりコイル状部材を形成するものであって、圧接する一方の平導体部材を第1クランプ治具で挟むと共に、他方の平導体部材を第2クランプ治具で挟む挟持工程と、この挟持工程ののち、第1クランプ治具と第2クランプ治具とを近づけるように相対的に移動させて一方の平導体部材と他方の平導体部材との長さ方向において対向する端部同士を圧接する圧接工程と、この圧接工程ののち、第1クランプ治具を一方の平導体部材から離すと共に、第2クランプ治具を他方の平導体部材から離す離間工程とを含み、第1クランプ治具及び第2クランプ治具は、それぞれ、3以上に分割された挟持部により平導体部材を挟むように構成し、3以上に分割された挟持部のうちの少なくとも2つは、平導体部材の角部に対応する凹部を設けた角部挟持部とし、第1クランプ治具と第2クランプ治具との対向方向から見て、角部挟持部を平導体部材の2対の対向面に対してそれぞれ斜めとなる方向に移動させることにより、挟持工程において平導体部材を挟むと共に、離間工程において平導体部材から離すものである。 The manufacturing method of the coil-shaped member of the present invention prepares a plurality of strip-shaped flat conductor members that can form a spiral structure when continuous, and presses and joins the ends facing each other in the length direction to bond the coil-shaped member. A sandwiching step in which one flat conductor member to be pressed is sandwiched by a first clamp jig and the other flat conductor member is sandwiched by a second clamp jig, and after this sandwiching step, a first clamp is formed A pressure welding step in which the jig and the second clamp jig are relatively moved so as to approach each other and the ends facing each other in the length direction of the one flat conductor member and the other flat conductor member are pressed against each other; After the process, the first clamping jig and the second clamping jig include a separation step of separating the first clamping jig from the one flat conductor member and separating the second clamping jig from the other flat conductor member. , Respectively 3 or more The sandwiched portion divided into two is configured so as to sandwich the flat conductor member, and at least two of the sandwiched portions divided into three or more include a corner sandwiched portion provided with a recess corresponding to the corner of the planar conductor member. When the corner clamping part is moved in an oblique direction with respect to the two pairs of opposing surfaces of the flat conductor member when viewed from the opposing direction of the first clamping jig and the second clamping jig, clamping is performed. In the process, the flat conductor member is sandwiched, and in the separation process, the flat conductor member is separated.
本発明のコイル状部材の製造装置は、連続させると螺旋構造体となり得る帯状の平導体部材を複数用意し、長さ方向において対向する端部同士を圧接して接合することによりコイル状部材を形成するものであって、圧接する一方の平導体部材を挟む第1クランプ治具と、圧接する他方の平導体部材を挟む第2クランプ治具とを備え、第1クランプ治具及び第2クランプ治具は、それぞれ、3以上に分割された挟持部を有し、3以上に分割された挟持部のうちの少なくとも2つは、平導体部材の角部に対応する凹部が設けられた角部挟持部であり、角部挟持部は、第1クランプ治具と第2クランプ治具との対向方向から見て、平導体部材の2対の対向面に対してそれぞれ斜めとなる方向に移動することにより、平導体部材を挟み、又は、平導体部材から離れるように構成されたものである。 The coil-shaped member manufacturing apparatus of the present invention prepares a plurality of strip-shaped flat conductor members that can become a spiral structure when continuous, and presses and joins the ends facing each other in the length direction to bond the coil-shaped members. A first clamp jig and a second clamp jig which are formed and include a first clamp jig for sandwiching one flat conductor member in pressure contact and a second clamp jig for sandwiching the other flat conductor member in pressure contact Each of the jigs has a clamping portion divided into three or more, and at least two of the clamping portions divided into three or more are corner portions provided with recesses corresponding to the corner portions of the flat conductor member. It is a clamping part, and a corner | angular part clamping part moves to the direction which becomes respectively diagonal with respect to two pairs of opposing surfaces of a flat conductor member seeing from the opposing direction of a 1st clamp jig | tool and a 2nd clamp jig | tool. By sandwiching a flat conductor member, or a flat conductor Those constructed away from the wood.
本発明によれば、第1クランプ治具及び第2クランプ治具が3以上に分割された挟持部を有し、そのうちの少なくとも2つは平導体部材の角部に対応する凹部が設けられた角部挟持部であり、この角部挟持部を第1クランプ治具と第2クランプ治具との対向方向から見て平導体部材の2対の対向面に対してそれぞれ斜めとなる方向に移動させることにより、平導体部材を挟むと共に、平導体部材から離すようにしたので、平たく角部を有する平導体部材であっても、容易にクランプ治具により挟むことができ、圧力も容易に加えることができる。また、圧接により平導体部材の接合部の太さが太くなっても、平導体部材から容易にクランプ治具を離すことができる。よって、平導体部材を容易にかつ強固に圧接することができ、平導体部材を用いたコイル状部材を得ることができる。 According to the present invention, the first clamping jig and the second clamping jig have a clamping portion divided into three or more, and at least two of them are provided with a recess corresponding to the corner of the flat conductor member. It is a corner pinching portion, and this corner pinching portion is moved in a direction that is inclined with respect to the two opposing surfaces of the flat conductor member when viewed from the facing direction of the first clamp jig and the second clamp jig. By doing so, the flat conductor member is sandwiched and separated from the flat conductor member, so even a flat conductor member having a flat corner portion can be easily pinched by a clamping jig and pressure is easily applied. be able to. Further, even if the thickness of the joint portion of the flat conductor member is increased by pressure welding, the clamp jig can be easily separated from the flat conductor member. Therefore, the flat conductor member can be easily and firmly pressed and a coiled member using the flat conductor member can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係るコイル状部材の製造方法により製造するコイル状部材10の構成を表す図である。図2は、図1に示したコイル状部材10をI方向から見た状態を表している。図3は、図1に示したコイル状部材10を構成する平導体部材11の一構成例を表すものである。このコイル状部材10は、連続させると螺旋構造体となり得る帯状の平導体部材11を複数用意し、長さ方向において対向する端部同士を圧接して接合することにより形成されたものである。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a coiled
平導体部材11とは、丸線導体部材に対して平面で構成された帯状(テープ状)の導体部材をいう。すなわち、平導体部材とは、図3(A)、(B)に示すように、対向する2つの幅広面WSと、対向する2つの幅狭面WTを有し、所定方向に長い帯状部材であって、長さ方向BLに直交する断面が矩形状または角丸矩形状の導体部材をいう。なお、図3(B)は図3(A)に示したIII−III線に沿った断面構造を表すものである。
The
平導体部材11の長さは、例えば、1周以下とすることが好ましい。コイル状部材10は、例えば、螺旋進行方向の一方から他方に向かい、螺旋進行方向に対して直交する方向における一方の平導体部材11の幅W1が広くなるように構成されることが好ましい。コイル状部材10は、また、螺旋進行方向の一方から他方に向かい、平導体部材11の高さHが低くなるように構成されることが好ましい。平導体部材11の高さHというのは、螺旋進行方向における長さである。なお、平導体部材11の断面積は、螺旋進行方向に対して直交する2つの方向で一定としてもよいが、目的に応じて異ならせてもよい。
The length of the
図4は本実施の形態に係るコイル状部材10の製造方法における各製造工程を表すものである。このコイル状部材10の製造方法は、圧接する一方の平導体部材11を第1クランプ治具21で挟むと共に、他方の平導体部材11を第2クランプ治具22で挟む挟持工程(図4(A)参照)と、この挟持工程ののち、第1クランプ治具21と第2クランプ治具22とを近づけるように相対的に移動させて一方の平導体部材11と他方の平導体部材11との長さ方向において対向する端部同士を圧接する圧接工程(図4(B)参照)と、この圧接工程ののち、第1クランプ治具21を一方の平導体部材11から離すと共に、第2クランプ治具22を他方の平導体部材11から離す離間工程(図4(C)参照)とを含んでいる。
FIG. 4 shows each manufacturing process in the manufacturing method of the coil-
挟持工程では、図4(A)に示したように、第1クランプ治具21を図示しない移動手段により移動させて一方の平導体部材11を挟むと共に、第2クランプ治具22を図示しない移動手段により移動させて他方の平導体部材11を挟み、一方の平導体部材11の長さ方向における端部と、他方の平導体部材11の長さ方向における端部とを対向させて配置する。その際、一方の平導体部材11の接合側の端部は、第1クランプ治具21から所定量突出させ、他方の平導体部材11の接合側の端部は、第2クランプ治具22から所定量突出させて、第1クランプ治具21と第2クランプ治具22は所定の間隔を開けて対向配置する。
In the clamping step, as shown in FIG. 4A, the
圧接工程では、図4(B)に示したように、図示しない移動手段により第1クランプ治具21と第2クランプ治具22とを近づけるように相対的に移動させて、一方の平導体部材11と他方の平導体部材11との端部同士を圧着する。これにより、一方の平導体部材11と他方の平導体部材11との接合部12では、力が加わり、第1クランプ治具21又は第2クランプ治具22で挟んでいる平導体部材11の部分よりも太さが太くなる。
In the pressure contact process, as shown in FIG. 4B, the
離間工程では、図4(C)に示したように、第1クランプ治具21を図示しない移動手段により移動させて一方の平導体部材11から離すと共に、第2クランプ治具22を図示しない移動手段により移動させて他方の平導体部材11から離す。離間工程ののち、例えば、図4(D)に示したように、図示しない移動手段により第1クランプ治具21と第2クランプ治具22とを離すように相対的に移動させて、図4(A)に示した位置まで戻す。そののち、必要に応じて、上述した挟持工程、圧接工程、及び、離間工程を順番に複数回繰り返して行う。
In the separation step, as shown in FIG. 4C, the
その際、第1クランプ治具21及び第2クランプ治具22は、例えば、図5に示したように、3以上に分割された挟持部23により平導体部材11を挟むように構成することが好ましい。3以上に分割された挟持部23のうちの少なくとも2つは、平導体部材11の角部に対応する凹部24Aを設けた角部挟持部24とすることが好ましい。なお、図5は、第1クランプ治具21及び第2クランプ治具22をそれらの対向方向から見た図であり、第1クランプ治具21及び第2クランプ治具22をそれぞれ4つに分割した挟持部23により構成し、各挟持部23がいずれも凹部24Aを有する角部挟持部24である場合を示している。
At that time, the
第1クランプ治具21及び第2クランプ治具22は、例えば、図6に示したように、第1クランプ治具21と第2クランプ治具22との対向方向から見て、角部挟持部24を平導体部材11の2対の対向面(1対の幅広面WSと1対の幅狭面WT)に対してそれぞれ斜めとなる方向に移動させることにより、挟持工程において平導体部材11を挟むと共に、離間工程において平導体部材11から離すようにすることが好ましい。すなわち、挟持工程においては、各角部挟持部24の凹部24Aと、これに対向する幅広面WS及び幅狭面WTとの間隔が、どちらも小さくなるように各角部挟持部24を移動させ、離間工程においては、各角部挟持部24の凹部24Aと、これに対向する幅広面WS及び幅狭面WTとの間隔が、どちらも大きくなるように各角部挟持部24を移動させることが好ましい。
The
このように各角部挟持部24を移動させることにより、挟持工程において、平たく角部を有する平導体部材11であっても、容易に第1クランプ治具及び第2クランプ治具22により挟むことができ、圧力も容易に加えることができる。また、図7に示したように、圧接により平導体部材11の接合部12の太さが太くなっても、平導体部材11が第1クランプ治具21及び第2クランプ治具22に密着せずに、離間工程において、平導体部材11から容易に第1クランプ治具及び第2クランプ治具22を離すことができる。
By moving each
なお、上記説明では、第1クランプ治具21及び第2クランプ治具22をそれぞれ4つに分割した挟持部23により構成し、各挟持部23がいずれも凹部24Aを有する角部挟持部24である場合について具体的に説明したが、例えば、図8に示したように、第1クランプ治具21及び第2クランプ治具22をそれぞれ3つに分割した挟持部23により構成し、そのうちの2つの挟持部23が凹部24Aを有する角部挟持部24であるように構成してもよい。
In the above description, each of the
この場合、角部挟持部24については、挟持工程及び離間工程において、上述したように、第1クランプ治具21と第2クランプ治具22との対向方向から見て、角部挟持部24を平導体部材11の2対の対向面(1対の幅広面WSと1対の幅狭面WT)に対してそれぞれ斜めとなる方向に移動させる。凹部24Aが設けられていない挟持部23については、挟持工程及び離間工程において、平導体部材11に対して接近又は離間するように移動させてもよく、また、移動させなくてもよい。
In this case, with respect to the corner
このように本実施の形態によれば、第1クランプ治具21及び第2クランプ治具22が3以上に分割された挟持部23を有し、そのうちの少なくとも2つは平導体部材11の角部に対応する凹部24Aが設けられた角部挟持部24であり、この角部挟持部24を第1クランプ治具21と第2クランプ治具22との対向方向から見て平導体部材11の2対の対向面に対してそれぞれ斜めとなる方向に移動させることにより、平導体部材11を挟むと共に、平導体部材11から離すようにしたので、平たく角部を有する平導体部材11であっても、容易に第1クランプ治具21及び第2クランプ治具22により挟むことができ、圧力も容易に加えることができる。また、圧接により平導体部材11の接合部12の太さが太くなっても、平導体部材11から容易に第1クランプ治具21及び第2クランプ治具22を離すことができる。よって、平導体部材11を容易にかつ強固に圧接することができ、平導体部材11を用いたコイル状部材10を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、全ての構成要素を備えていなくてもよく、また、他の構成要素を備えていてもよい。 The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, each component has been specifically described. However, not all the components may be provided, and other components may be provided.
モータ、発電機、又は、トランス等の電気機器に用いることができる。 It can be used for electric equipment such as a motor, a generator, or a transformer.
10…コイル状部材、11…平導体部材、12…接合部、21…第1クランプ治具、22…第2クランプ治具、23…挟持部、24…角部挟持部、24A…凹部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
圧接する一方の平導体部材を第1クランプ治具で挟むと共に、他方の平導体部材を第2クランプ治具で挟む挟持工程と、
この挟持工程ののち、前記第1クランプ治具と前記第2クランプ治具とを近づけるように相対的に移動させて一方の平導体部材と他方の平導体部材との長さ方向において対向する端部同士を圧接する圧接工程と、
この圧接工程ののち、前記第1クランプ治具を一方の平導体部材から離すと共に、前記第2クランプ治具を他方の平導体部材から離す離間工程とを含み、
前記第1クランプ治具及び前記第2クランプ治具は、それぞれ、3以上に分割された挟持部により平導体部材を挟むように構成し、
前記3以上に分割された挟持部のうちの少なくとも2つは、平導体部材の角部に対応する凹部を設けた角部挟持部とし、
前記第1クランプ治具と前記第2クランプ治具との対向方向から見て、前記角部挟持部を平導体部材の2対の対向面に対してそれぞれ斜めとなる方向に移動させることにより、前記挟持工程において平導体部材を挟むと共に、前記離間工程において平導体部材から離す
ことを特徴とするコイル状部材の製造方法。 A method of manufacturing a coil-shaped member, in which a plurality of strip-shaped flat conductor members that can be formed into a spiral structure when continuous are prepared, and a coil-shaped member is formed by pressing and joining ends facing each other in the length direction. ,
Sandwiching one flat conductor member in pressure contact with the first clamp jig and sandwiching the other flat conductor member with the second clamp jig; and
After this clamping process, the first clamp jig and the second clamp jig are moved relatively close to each other so that one flat conductor member and the other flat conductor member face each other in the length direction. A pressure welding process for pressure-contacting the parts;
After the pressure contact step, the first clamping jig is separated from one flat conductor member, and the second clamping jig is separated from the other flat conductor member,
The first clamp jig and the second clamp jig are each configured to sandwich a flat conductor member by a sandwiching portion divided into three or more,
At least two of the clamping parts divided into three or more are corner clamping parts provided with recesses corresponding to the corners of the flat conductor member,
When viewed from the opposing direction of the first clamping jig and the second clamping jig, the corner clamping part is moved in an oblique direction with respect to two pairs of opposing surfaces of the flat conductor member, A method for producing a coil-shaped member, wherein the flat conductor member is sandwiched in the sandwiching step and is separated from the flat conductor member in the separation step.
圧接する一方の平導体部材を挟む第1クランプ治具と、圧接する他方の平導体部材を挟む第2クランプ治具とを備え、
前記第1クランプ治具及び前記第2クランプ治具は、それぞれ、3以上に分割された挟持部を有し、
前記3以上に分割された挟持部のうちの少なくとも2つは、平導体部材の角部に対応する凹部が設けられた角部挟持部であり、
前記角部挟持部は、前記第1クランプ治具と前記第2クランプ治具との対向方向から見て、平導体部材の2対の対向面に対してそれぞれ斜めとなる方向に移動することにより、平導体部材を挟み、又は、平導体部材から離れるように構成された
ことを特徴とするコイル状部材の製造装置。 A device for manufacturing a coil-shaped member that forms a coil-shaped member by preparing a plurality of strip-shaped flat conductor members that can form a spiral structure when continuous, and pressing and joining ends facing each other in the length direction. ,
A first clamp jig that sandwiches one flat conductor member that is in pressure contact; and a second clamp jig that sandwiches the other flat conductor member that is in pressure contact;
Each of the first clamp jig and the second clamp jig has a clamping portion divided into three or more,
At least two of the clamping parts divided into three or more are corner part clamping parts provided with recesses corresponding to the corner parts of the flat conductor member,
The corner pinching portion is moved in a direction that is inclined with respect to the two opposing surfaces of the flat conductor member as seen from the opposing direction of the first clamping jig and the second clamping jig. The coil-shaped member manufacturing apparatus is configured to sandwich the flat conductor member or to be separated from the flat conductor member.
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