JP6577447B2 - Rotating electric machine stator manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電動機や発電機等の回転電機に用いる固定子の製造装置に関する。 The present invention relates to a stator manufacturing apparatus used for a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator.
車両に搭載されて使用される電動機や発電機等の回転電機は、回転子と固定子を備える。固定子は、複数のスロットを有する固定子コアと、各スロットに巻装された固定子巻線を備える。固定子巻線は、固定子コアの周方向に沿って相巻線として巻装され、複数の相巻線が固定子コアの径方向に、すなわち、固定子コアの内周側から外周側に亘って配列される。 A rotating electrical machine such as an electric motor or a generator mounted on a vehicle includes a rotor and a stator. The stator includes a stator core having a plurality of slots, and a stator winding wound around each slot. The stator winding is wound as a phase winding along the circumferential direction of the stator core, and a plurality of phase windings are arranged in the radial direction of the stator core, that is, from the inner circumferential side to the outer circumferential side of the stator core. Arranged.
固定子巻線は、ほぼU字形状に形成された複数のコイル導体を固定子コアの軸方向の一端部からスロット内に挿入し、固定子コアの他端部でコイル導体の端部をスロットから突出させることで、固定子コアに嵌め込まれる。固定子コアの他端部でスロットから突出した複数のコイル導体は、その端部(U字形状の開放端)が互いに連結させられて電気的に接続する。複数のコイル導体の端部を互いに連結するために、捻り装置を用いてコイル導体を周方向に捻り(曲げ)、端部を互いに接合する。 In the stator winding, a plurality of coil conductors formed in a substantially U shape are inserted into the slot from one end of the stator core in the axial direction, and the end of the coil conductor is slotted at the other end of the stator core. By being protruded from, it is fitted into the stator core. The plurality of coil conductors protruding from the slot at the other end of the stator core are electrically connected with their ends (U-shaped open ends) connected to each other. In order to connect the ends of the plurality of coil conductors to each other, the coil conductors are twisted (bended) in the circumferential direction using a twisting device, and the ends are joined to each other.
従来の固定子製造装置の例として、特許文献1には、捻り装置を用いた固定子の製造装置が記載されている。特許文献1に記載の固定子の製造装置では、電気導体(コイル導体)の端部を保持する整形部を周方向に駆動する周方向駆動部と、整形部を軸方向に駆動する軸方向駆動部と、周方向駆動部と軸方向駆動部の動作を制御するコントローラを備え、複数の電気導体を同時に捻ることができ、軸方向駆動部により、捻り治具の回転とともに電気導体が捻り治具から抜けるのを防止する。
As an example of a conventional stator manufacturing apparatus,
従来の固定子製造装置では、複雑な構成を用いることにより、複数のコイル導体を同時に捻る。例えば、特許文献1に記載の固定子製造装置では、コントローラにて周方向駆動部と軸方向駆動部を制御するが、これらの駆動部を独立に制御するための機構と、コイル導体の層(すなわち、コイル導体の、スロット内での径方向の位置)ごとに捻り治具を相対的に動かすための機構が必要となるので、全体のシステム構築が複雑になるという課題がある。また、従来の固定子製造装置では、例えば2層ずつコイル導体を捻るため、コイル導体の層が4〜8層である場合には、捻る工程が多くなるとともに、制御システムが複雑になるという課題もある。このため、簡易な構造で複数のコイル導体を同時に捻る(曲げる)ことができる固定子製造装置が望まれている。
In a conventional stator manufacturing apparatus, a plurality of coil conductors are twisted simultaneously by using a complicated configuration. For example, in the stator manufacturing apparatus described in
本発明の目的は、簡易な構造で複数のコイル導体を同時に捻ることができる、回転電機の固定子製造装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the stator manufacturing apparatus of a rotary electric machine which can twist a some coil conductor simultaneously with a simple structure.
本発明による回転電機の固定子製造装置は、リング状であり、回転電機の固定子の固定子コアに収納された固定子巻線の先端部分を保持することができ、自らの周方向に回転することで前記固定子巻線の前記先端部分を捻ることができる周方向回転部と、円柱状であり、長さ方向が前記周方向回転部の中心軸方向に対して垂直になるように前記周方向回転部に設置でき、自らの周方向に回転することができる回転駆動部とを備える。前記周方向回転部は、リング状であって同心円状に配置される複数の捻り治具を備える。複数の前記捻り治具のそれぞれは、前記固定子巻線の先端部分を保持することができる複数の溝部を備え、自らの周方向に回転することができる。前記回転駆動部は、自らの周方向に回転すると、長さ方向の一端側が、前記周方向回転部の最内周側から径方向の外側に向かって奇数番目の前記捻り治具を回転させ、長さ方向の他端側が、前記周方向回転部の最内周側から径方向の外側に向かって偶数番目の前記捻り治具を回転させ、前記奇数番目の前記捻り治具の回転方向と前記偶数番目の前記捻り治具の回転方向は、互いに逆である。 The stator manufacturing apparatus for a rotating electrical machine according to the present invention is ring-shaped and can hold the tip end portion of the stator winding housed in the stator core of the stator of the rotating electrical machine, and rotates in its circumferential direction. A circumferential rotating part capable of twisting the tip portion of the stator winding, and a cylindrical shape, and the length direction is perpendicular to the central axis direction of the circumferential rotating part. A rotation drive unit that can be installed in the circumferential rotation unit and can rotate in its circumferential direction. The circumferential rotating portion includes a plurality of twisting jigs arranged in a ring shape and concentrically. Each of the plurality of twisting jigs includes a plurality of groove portions that can hold the tip portion of the stator winding, and can rotate in its circumferential direction. When the rotation drive unit rotates in its circumferential direction, one end side in the length direction rotates the odd-numbered twisting jig from the innermost circumferential side of the circumferential direction rotation unit toward the outer side in the radial direction, The other end side in the length direction rotates the even-numbered twisting jig from the innermost circumferential side of the circumferential-direction rotating part toward the outer side in the radial direction, and the rotation direction of the odd-numbered twisting jig and the The rotation directions of the even-numbered twisting jigs are opposite to each other.
本発明によれば、簡易な構造で複数のコイル導体を同時に捻ることができる、回転電機の固定子製造装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stator manufacturing apparatus of a rotary electric machine which can twist a some coil conductor simultaneously with a simple structure can be provided.
以下、本発明の実施例による、回転電機の固定子製造装置を、図面を参照して説明する。以下の説明では、回転電機の一例として、ハイブリッド電気自動車用の回転電機について説明する。また、以下の説明において、特に断りがない限り、「軸方向」とは、回転電機の回転軸に沿った方向を指し、「周方向」とは、回転電機の回転方向に沿った方向を指す。また、「径方向」とは、回転電機の回転軸を中心とした円の半径方向を指す。 Hereinafter, a stator manufacturing apparatus for a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a rotary electric machine for a hybrid electric vehicle will be described as an example of the rotary electric machine. In the following description, unless otherwise specified, the “axial direction” refers to the direction along the rotating shaft of the rotating electrical machine, and the “circumferential direction” refers to the direction along the rotating direction of the rotating electrical machine. . The “radial direction” refers to the radial direction of a circle centered on the rotation axis of the rotating electrical machine.
図1は、回転電機を搭載したハイブリッド電気自動車のブロック図である。車両1は、動力源としてエンジン2と回転電機3を備える。なお、車両1は、役割の異なる2つの回転電機を併用するようにしてもよく、この場合、一方の回転電機は発電及び車両駆動の双方を行い、他方の回転電機は車両駆動を担う。
FIG. 1 is a block diagram of a hybrid electric vehicle equipped with a rotating electric machine. The
エンジン2及び回転電機3による回転トルクは、無段変速機や有段自動変速機等の変速機4とディファレンシャルギア5とを介して、車輪(駆動輪)6に伝達される。回転電機3は、エンジン2と変速機4の間、又は変速機4の中に搭載される。したがって、回転電機3は、車両1に対するスペースの影響を最小限とするため、小型化かつ高出力化が要求される。
Rotational torque generated by the
図2は、回転電機3を簡略的に示す断面図であり、シャフト201を挟んで上側の領域では回転電機3の断面を示し、下側の領域では回転電機3の側面を示している。回転電機3は、フロントブラケット70、リアブラケット71、及びハウジング72で構成されたケース7の内部に収納されている。ケース7は、フロントブラケット70とハウジング72で構成される一体型、又はリアブラケット71とハウジング72で構成される一体型のこともある。また、図1に示すように回転電機3がエンジン2と変速機4の間に配置される場合には、ケース7は、エンジン2のケースや変速機4のケースを利用して構成されることもある。回転電機3が変速機4の中に搭載される場合には、ケース7は、変速機4のケースを利用して構成されることもある。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the rotating
回転電機3は、固定子100と回転子200とを備える。固定子100は、その外周がハウジング72の内周に固定される。回転子200は、固定子100の内周側に、固定子100との間に僅かな空隙が設けられて配置される。回転子200は、回転軸であるシャフト201に固定されており、シャフト201と一体に回転する。シャフト201の両端部は、軸受202a、202bによって、フロントブラケット70とリアブラケット71に回転可能に支持されている。
The rotating
図3は、回転電機の固定子の外観を示す斜視図である。固定子100は、固定子コア101、及び固定子巻線103を備える。固定子コア101は、周方向に配列された複数のスロット105を備える。固定子巻線103は、コイル導体102a〜102d(図4参照)の群で構成され、固定子コア101に収納される。スロット105は、固定子コア101の内周面に所定のピッチで等間隔に配列されており、固定子コア101の軸方向の一端から他端に貫通して形成されている。固定子コア101の内周面には、各スロット105と固定子コア101に囲まれた内部空間とを連通するスリット部108が形成されている。
FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the stator of the rotating electrical machine. The
固定子コア101は、電磁鋼板を積層して構成された積層鋼板からなる。各スロット105には、固定子巻線103と、固定子コア101と固定子巻線103との間を電気的に絶縁する絶縁紙とが収納される。図示はしないが、固定子巻線103は、例えば、3相の相巻線の巻線端が星形結線で接続されている。固定子巻線103にU相、V相、及びW相の3相交流電流が流れ、回転電機3は、電動機と発電機の少なくとも一方として作動する。
図4は、回転電機の固定子に収納される固定子巻線のコイル導体を示す図である。固定子巻線103は、各相それぞれ、全体がU字形状に形成されたコイル導体102a〜102dの群で構成されている。図4には、直線状の先端部分(U字形状の開放端)の一端が周方向に捻られ(曲げられ)、溶接等で電気的に接合された状態のコイル導体102a〜102dを示している。コイル導体102aは、固定子コア101の最内周側に複数配置される(これを第1層とする)。コイル導体102b、コイル導体102c、及びコイル導体102dは、固定子コア101に対し、コイル導体102a(第1層)から径方向の外側に向かって、この順にそれぞれ複数配置される。固定子コア101の最内周側から径方向の外側に向かって、1番目に位置するコイル導体102aが第1層であり、2番目に位置するコイル導体102bが第2層であり、3番目に位置するコイル導体102cが第3層であり、4番目に位置するコイル導体102dが第4層である。
FIG. 4 is a view showing a coil conductor of the stator winding housed in the stator of the rotating electrical machine. The stator winding 103 is composed of a group of
複数のコイル導体102a〜102dは、直線状の先端部分が周方向に捻られ(曲げられ)、溶接等で電気的に接合される。例えば、コイル導体102aとコイル導体102cは、半時計回りに周方向に捻られ、コイル導体102bとコイル導体102dは、時計回りに周方向に捻られ、コイル導体102aとコイル導体102bとが接合され、コイル導体102cとコイル導体102dとが接合される。なお、本実施例では、図4に示すように、コイル導体102a〜102d(第1層〜第4層)は、捻りの長さ(捻ることにより生じた周方向の長さ)Lがいずれも同じであるとする。
The plurality of
本実施例による回転電機の固定子製造装置は、複数のコイル導体102a〜102dを同時に周方向に捻ることができる。本実施例による固定子製造装置は、コイル導体102a〜102dの先端部分を保持する周方向回転部と、周方向回転部を周方向に回転させる回転駆動部とを備える。周方向回転部は、リング状部材であり、中心軸方向(リングの周方向を含む平面に垂直な方向)の一端にコイル導体102a〜102dを保持するための複数の溝部を備え、中心軸方向の他端に複数の凸部を有する。回転駆動部は、円柱状部材であり、周方向回転部の凸部に噛み合うことができる複数の溝部を外周面(側面)に備える。周方向回転部を跨ぐように設置された回転駆動部が自らの周方向に回転すると、周方向回転部が周方向に回転し、周方向回転部の溝部に保持されたコイル導体102a〜102dの先端部分が捻られる。
The stator manufacturing apparatus for a rotating electrical machine according to the present embodiment can simultaneously twist a plurality of
図5は、本実施例による回転電機の固定子製造装置の周方向回転部の構成を示す分解図である。図5には、固定子コア101と捻る前のコイル導体102a〜102dも示している。
FIG. 5 is an exploded view showing the configuration of the circumferential rotating portion of the stator manufacturing apparatus for a rotating electrical machine according to this embodiment. FIG. 5 also shows the
周方向回転部110は、リング状であり、4つの捻り治具111a〜111dを備える。捻り治具111a〜111dの数は、コイル導体102a〜102dの層の数と同じである。捻り治具111a〜111dは、リング状の部材であり、コイル導体102a〜102dにそれぞれ配置することができる。捻り治具111aは、第1層の複数のコイル導体102aを捻るための治具である。捻り治具111bは、第2層の複数のコイル導体102bを捻るための治具である。捻り治具111cは、第3層の複数のコイル導体102cを捻るための治具である。捻り治具111dは、第4層の複数のコイル導体102dを捻るための治具である。捻り治具111a〜111dは、コイル導体102a〜102dの層の位置に合わせて同心円状に配置される。すなわち、捻り治具111a〜111dは、この順に径が大きくなり、捻り治具111aは、最内周側に配置され、捻り治具111b、捻り治具111c、及び捻り治具111dは、捻り治具111aから径方向の外側に向かって、この順に配置される。
The circumferential
以下では、周方向回転部110の最内周側から径方向の外側に向かって、1番目に位置する捻り治具111aを第1層、2番目に位置する捻り治具111bを第2層、3番目に位置する捻り治具111cを第3層、4番目に位置する捻り治具111dを第4層と呼ぶ。従って、捻り治具111a〜111dも、コイル導体102a〜102dと同様に、最内周側から径方向の外側に向かって、第1層〜第4層と呼ぶ。
In the following, from the innermost peripheral side of the circumferential
捻り治具111a〜111dは、互いに独立した部材であり、個別にコイル導体102a〜102dに配置することができ、個別に自らの周方向に回転することができる。
The twisting
リング状の捻り治具111a〜111dは、コイル導体102a〜102dの先端部分をそれぞれ保持することができる複数の溝部112を、中心軸方向の一端に備える。溝部112は、捻り治具111a〜111dの周方向に沿って複数設けられ、コイル導体102a〜102dの先端部分を嵌め込むことができる。なお、コイル導体102a〜102dの先端部分は、図5に示すように、捻る前は直線状である。
The ring-shaped
さらに、捻り治具111a〜111dは、中心軸方向の他端に複数の凸部113を備える。凸部113は、捻り治具111a〜111dの周方向に沿って複数設けられ、捻り治具111a〜111dの中心軸方向に突出し、捻り治具111a〜111dの周方向の半分の位置(リングの半周の位置)にだけ設けられる。凸部113の高さ(突出長さ)は、後述する回転駆動部の溝部と噛み合うように、任意に定めることができる。なお、捻り治具111a〜111dの周方向の他の半分の位置(凸部113が設けられていない半周の位置)には、図5に示すように、後述する回転駆動部の溝部と噛み合わないような高さの低い凸部があってもよい。
Furthermore, the twisting
捻り治具111a〜111dをコイル導体102a〜102dに配置するときには、凸部113の位置が次のようになるようにする。すなわち、奇数層にある凸部113が、偶数層にある凸部113と中心軸(回転電機の回転軸)を挟んで対向するように、捻り治具111a〜111dをコイル導体102a〜102dに配置する。図5に示した例では、捻り治具111a(第1層)と捻り治具111c(第3層)の凸部113は、周方向回転部110の一方(図5の右側)の半周部分に位置し、捻り治具111b(第2層)と捻り治具111d(第4層)の凸部113は、周方向回転部110の他方(図5の左側)の半周部分に位置する。
When the twisting
このように、奇数層の捻り治具111a、111cの凸部113が周方向回転部110の一方の半周部分に位置し、偶数層の捻り治具111b、111dの凸部113が周方向回転部110の他方の半周部分に位置し、奇数層の捻り治具111a、111cの凸部113と偶数層の捻り治具111b、111dの凸部113とが回転電機の回転軸を挟んで対向するように、周方向回転部110は、コイル導体102a〜102dに配置され、コイル導体102a〜102dを保持する。
Thus, the
なお、周方向回転部110(捻り治具111a〜111d)がコイル導体102a〜102dを保持した状態では、周方向回転部110と捻り治具111a〜111dの中心軸方向と周方向は、回転電機の軸方向と周方向(回転電機の回転軸方向と回転方向に沿った方向)とそれぞれ同じである。
In the state in which the circumferential direction rotating part 110 (twisting
図6は、本実施例による回転電機の固定子製造装置の回転駆動部の構成を示す図である。図6には、周方向回転部110と固定子コア101と捻る前のコイル導体102a〜102dも示している。周方向回転部110は、コイル導体102a〜102dの先端部分を保持している。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a rotation driving unit of the stator manufacturing apparatus for a rotating electrical machine according to the present embodiment. FIG. 6 also shows the circumferential
回転駆動部120は、円柱状部材であり、複数の溝部121a〜121dを、長さ方向の一端側の側面と他端側の側面とに備える。溝部121a〜121dは、回転駆動部120の周方向に沿って複数設けられ、それぞれが周方向回転部110の捻り治具111a〜111dの凸部113に噛み合うことができる。回転駆動部120は、周方向回転部110の周方向の一部と、この一部に対して周方向回転部110の中心軸を挟んで対向する一部との間に架け渡され、周方向回転部110を跨ぐように周方向回転部110に設置される。すなわち、回転駆動部120は、その長さ方向(その中心軸方向)が周方向回転部110(捻り治具111a〜111d)の中心軸方向に対して垂直になるように、周方向回転部110に設置できる。従って、捻り治具111a〜111dがコイル導体102a〜102dを保持した状態では、回転駆動部120は、その長さ方向が軸方向に対して垂直になるように周方向回転部110に設置される。
The
溝部121aは、捻り治具111a(第1層)の凸部113に噛み合う。溝部121bは、捻り治具111b(第2層)の凸部113に噛み合う。溝部121cは、捻り治具111c(第3層)の凸部113に噛み合う。溝部121dは、捻り治具111d(第4層)の凸部113に噛み合う。回転駆動部120は、溝部121a〜121dが捻り治具111a〜111dの凸部113にこのように噛み合うように、周方向回転部110に設置される。溝部121a〜121dは、回転駆動部120が周方向回転部110に設置されたときに、捻り治具111a〜111dの凸部113にそれぞれ噛み合うことができるように位置が定められる。溝部121a〜121dの深さは、捻り治具111a〜111dの凸部113の突出長さに合わせて、任意に定めることができる。
The
上述したように、周方向回転部110は、奇数層の捻り治具111a、111cの凸部113が一方の半周部分に位置し、偶数層の捻り治具111b、111dの凸部113が他方の半周部分に位置する。従って、回転駆動部120は、長さ方向の一端側に、奇数層(第1層と第3層)の捻り治具111a、111cの凸部113に噛み合う溝部121a、121cを備え、他端側に、偶数層(第2層と第4層)の捻り治具111b、111dの凸部113に噛み合う溝部121b、121dを備える。すなわち、周方向回転部110に設置された回転駆動部120は、周方向回転部110の中心軸を挟んで、長さ方向の一方側に溝部121a、121cを備え、他方側に溝部121b、121dを備える。
As described above, in the circumferential
円柱状の回転駆動部120は、モータやアクチュエータ等の駆動部に接続され、自らの周方向に(すなわち、軸方向に対して垂直な方向を回転軸として)回転することができる。回転駆動部120が自らの周方向に回転すると、溝部121a〜121dに捻り治具111a〜111dの凸部113が噛み合うことで、捻り治具111a〜111d、すなわち周方向回転部110が周方向に回転する。
The columnar
但し、奇数層の捻り治具111a、111cの凸部113は、周方向回転部110の一方の半周部分に位置し、偶数層の捻り治具111b、111dの凸部113は、周方向回転部110の他方の半周部分に位置するので、捻り治具111a、111cと捻り治具111b、111dは、回転方向が互いに逆になる。例えば、図6に示すように、回転駆動部120が矢印Aの向きに自らの周方向に回転すると、溝部121a、121cと凸部113との噛み合いにより捻り治具111a、111cは矢印Bの向きに(反時計回りに)周方向に回転し、溝部121b、121dと凸部113との噛み合いにより捻り治具111b、111dは矢印Cの向きに(時計回りに)周方向に回転する。
However, the
このように、回転駆動部120は、自らの周方向に回転すると、長さ方向の一端側が周方向回転部110の奇数層の捻り治具111a、111cを周方向に回転させ、長さ方向の他端側が周方向回転部110の偶数層の捻り治具111b、111dを周方向に回転させ、捻り治具111a、111cの回転方向と捻り治具111b、111dの回転方向は、互いに逆である。捻り治具111a、111cと捻り治具111b、111dとで回転方向が互いに逆であるので、捻り治具111a、111cに保持されたコイル導体102a、102cと捻り治具111b、111dに保持されたコイル導体102b、102dとは、捻られる(曲げられる)方向が互いに逆になる。図6に示した例では、捻り治具111a、111cは矢印Bの向きに反時計回りに回転し、捻り治具111b、111dは矢印Cの向きに時計回りに回転するので、コイル導体102a、102cは矢印Bの向きに反時計回りに捻られ、コイル導体102b、102dは矢印Cの向きに時計回りに捻られる。
As described above, when the
本実施例による固定子製造装置では、このようにして、コイル導体102a〜102dの先端部分を図4に示したように周方向に捻ることができる。コイル導体102a〜102dを周方向に捻るための適切な、回転駆動部120の自らの周方向への回転角度(すなわち、周方向回転部110の周方向への回転角度)は、実験等により予め求めておくものとする。また、コイル導体102a〜102dの先端部分の捻りの方向を逆方向に変えたい場合には、回転駆動部120の回転方向を逆方向に変更すればよい。
In the stator manufacturing apparatus according to the present embodiment, the tip portions of the
なお、回転駆動部120の溝部121a〜121dの数は、捻り治具111a〜111dの凸部113の数と等しくてもよく、凸部113の数より多くてもよい。すなわち、必ずしも全ての溝部121a〜121dが凸部113に噛み合う必要はなく、凸部113と噛み合わない(凸部113が入り込まない)溝部121a〜121dが存在してもよい。
Note that the number of the
以上説明したように、本実施例による固定子製造装置は、周方向回転部110と回転駆動部120とを備え、簡易な構造で複数のコイル導体102a〜102dを同時に捻ることができ、複雑な制御が不要である。また、コイル導体102a〜102dの捻りの方向は、容易に変更可能である。
As described above, the stator manufacturing apparatus according to the present embodiment includes the
以上説明した実施例では、図4に示すように、コイル導体102a〜102d(第1層〜第4層)は、捻りの長さ(捻ること(曲げること)により生じた周方向の長さ)Lがいずれも同じである。本発明による固定子製造装置では、コイル導体102a〜102dの捻りの長さLを層によって変えることもできる。周方向回転部110の捻り治具111a〜111dに設けられている凸部113の間隔(ピッチ)を捻り治具111a〜111dによって変えることで、第1層〜第4層によって捻りの長さLを変えることができる。但し、凸部113の間隔は、コイル導体の捻りの長さLが、接合すべきコイル導体同士が接合できるような長さとなるように、設定する必要がある。すなわち、コイル導体102aとコイル導体102bとが接合し、コイル導体102cとコイル導体102dとが接合できるように、凸部113の間隔を設定する必要がある。また、回転駆動部120の溝部121a〜121dは、凸部113に噛み合うことができるように、凸部113の位置に合わせて設けられる。なお、上述したように、回転駆動部120の溝部121a〜121dの数は、捻り治具111a〜111dの凸部113の数と等しくてもよく、凸部113の数より多くてもよい。
In the embodiment described above, as shown in FIG. 4, the
図7は、捻りの長さが層によって異なるコイル導体を示す図である。図7に示した例では、コイル導体102b、102d(第2層、第4層)の捻りの長さL2は、コイル導体102a、102c(第1層、第3層)の捻りの長さL1よりも短い。
FIG. 7 is a diagram showing coil conductors having different twist lengths depending on layers. In the example shown in FIG. 7, the twist length L2 of the
図8は、凸部の間隔が捻り治具によって異なる周方向回転部の構成を示す分解図である。図8には、固定子コア101と捻る前のコイル導体102a〜102dも示している。
FIG. 8 is an exploded view showing a configuration of a circumferential rotating portion in which the interval between the convex portions differs depending on the twisting jig. FIG. 8 also shows the
図8に示した例では、周方向回転部110の捻り治具111b、111dに設けられている凸部113の間隔は、捻り治具111a、111cに設けられている凸部113の間隔よりも大きい。すなわち、捻り治具111b、111dに設けられている凸部113の数は、捻り治具111a、111cに設けられている凸部113の数よりも少ない。
In the example shown in FIG. 8, the interval between the
従って、第2層と第4層では、第1層と第3層に比べて、捻り治具111a〜111dの凸部113と回転駆動部120の溝部121a〜121dとの噛み合う数が少なく、第2層と第4層の捻り治具111b、111dは、第1層と第3層の捻り治具111a、111cに比べて、周方向の回転角(すなわち、捻りの長さ)が小さい。このため、第2層と第4層のコイル導体102b、102dの捻りの長さL2は、第1層と第3層のコイル導体102a、102cの捻りの長さL1よりも短くなる。
Therefore, in the second layer and the fourth layer, the number of meshes between the
このように、周方向回転部110の捻り治具111a〜111dの凸部113の間隔は、捻り治具111a〜111dによって異なってもよい。凸部113の間隔を捻り治具111a〜111dによって変えると、コイル導体102a〜102dの捻りの長さLを層ごとに変えることができる。コイル導体102a〜102dの捻りの長さLが層ごとに異なると、溶接等で、コイル導体102aとコイル導体102bとを接合し、コイル導体102cとコイル導体102dとを接合する作業がしやすくなることがある。すなわち、コイル導体102a〜102dの溶接位置を層によって周方向にずらし、溶接位置が周方向の同じ位置にならないようにすることで、溶接をしやすくし、固定子の生産性を向上させることができる。従って、凸部113の間隔は、製造の条件や状況等に応じて任意に定めることができる。
As described above, the interval between the
本発明による固定子製造装置は、コイル導体の層が複数の場合でも、簡易な構造で全ての層の複数のコイル導体を同時に捻ることができる。なお、本実施例ではコイル導体が4層の例を示したが、コイル導体は、任意の複数の層、例えば8層でもよい。但し、周方向回転部110の捻り治具の数は、コイル導体の層の数に合わせる必要があり、回転駆動部120の溝部は、周方向回転部110の各層の捻り治具の凸部113に噛み合うように設ける必要がある。
The stator manufacturing apparatus according to the present invention can twist a plurality of coil conductors of all layers simultaneously with a simple structure even when there are a plurality of coil conductor layers. In the present embodiment, an example in which the coil conductor has four layers is shown, but the coil conductor may have an arbitrary plurality of layers, for example, eight layers. However, the number of twisting jigs in the
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to said Example, A various deformation | transformation is possible. For example, the above-described embodiments are described in detail for easy understanding of the present invention, and the present invention is not necessarily limited to an aspect including all the configurations described. In addition, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. It is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to delete a part of the configuration of each embodiment or to add or replace another configuration.
1…車両、2…エンジン、3…回転電機、4…変速機、5…ディファレンシャルギア、6…車輪、7…ケース、70…フロントブラケット、71…リアブラケット、72…ハウジング、100…固定子、101…固定子コア、102a〜102d…コイル導体、103…固定子巻線、105…スロット、108…スリット部、110…周方向回転部、111a〜111d…捻り治具、112…溝部、113…凸部、120…回転駆動部、121a〜121d…溝部、200…回転子、201…シャフト、202a、202b…軸受。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
円柱状であり、長さ方向が前記周方向回転部の中心軸方向に対して垂直になるように前記周方向回転部に設置でき、自らの周方向に回転することができる回転駆動部と、
を備え、
前記周方向回転部は、リング状であって同心円状に配置される複数の捻り治具を備え、
複数の前記捻り治具のそれぞれは、前記固定子巻線の前記先端部分を保持することができる複数の溝部を備え、自らの周方向に回転することができ、
前記回転駆動部は、自らの周方向に回転すると、長さ方向の一端側が、前記周方向回転部の最内周側から径方向の外側に向かって奇数番目の前記捻り治具を回転させ、長さ方向の他端側が、前記周方向回転部の最内周側から径方向の外側に向かって偶数番目の前記捻り治具を回転させ、前記奇数番目の前記捻り治具の回転方向と前記偶数番目の前記捻り治具の回転方向は、互いに逆である、
ことを特徴とする、回転電機の固定子製造装置。 The tip portion of the stator winding that is ring-shaped and can hold the tip portion of the stator winding housed in the stator core of the stator of the rotating electric machine and rotates in its circumferential direction A circumferential rotating part capable of twisting
A rotation drive unit that is cylindrical and can be installed in the circumferential rotation unit such that its length direction is perpendicular to the central axis direction of the circumferential rotation unit, and can rotate in its circumferential direction;
With
The circumferential rotation part includes a plurality of twisting jigs arranged in a ring shape and concentrically,
Each of the plurality of twisting jigs includes a plurality of grooves that can hold the tip portion of the stator winding, and can rotate in its circumferential direction.
When the rotation drive unit rotates in its circumferential direction, one end side in the length direction rotates the odd-numbered twisting jig from the innermost circumferential side of the circumferential direction rotation unit toward the outer side in the radial direction, The other end side in the length direction rotates the even-numbered twisting jig from the innermost circumferential side of the circumferential-direction rotating part toward the outer side in the radial direction, and the rotation direction of the odd-numbered twisting jig and the The rotation directions of the even-numbered twisting jigs are opposite to each other.
An apparatus for manufacturing a stator of a rotating electrical machine.
前記回転駆動部は、前記捻り治具の前記凸部に噛み合うことができる複数の溝部を、長さ方向の前記一端側の側面と長さ方向の前記他端側の側面とに備え、
前記回転駆動部の複数の前記溝部のうち、前記奇数番目の前記捻り治具の前記凸部に噛み合うことができる前記溝部は、前記回転駆動部の長さ方向の前記一端側に備えられ、前記偶数番目の前記捻り治具の前記凸部に噛み合うことができる前記溝部は、前記回転駆動部の長さ方向の前記他端側に備えられている、
請求項1に記載の回転電機の固定子製造装置。 The plurality of twisting jigs include a plurality of groove portions at one end in the central axis direction of the circumferential rotation portion, and a plurality of convex portions at the other end in the central axis direction of the circumferential rotation portion,
The rotational drive unit includes a plurality of groove portions that can mesh with the convex portion of the twisting jig on the side surface on the one end side in the length direction and the side surface on the other end side in the length direction,
Of the plurality of groove portions of the rotational drive portion, the groove portion that can mesh with the convex portion of the odd-numbered twisting jig is provided on the one end side in the length direction of the rotational drive portion, The groove part that can mesh with the convex part of the even-numbered twisting jig is provided on the other end side in the length direction of the rotation drive part,
The stator manufacturing apparatus for a rotating electrical machine according to claim 1.
請求項2に記載の回転電機の固定子製造装置。 The plurality of twisting jigs include the plurality of convex portions at a position of a half circumference of the twisting jig,
The stator manufacturing apparatus for a rotating electrical machine according to claim 2.
請求項2に記載の回転電機の固定子製造装置。 The plurality of twisting jigs have different intervals between the convex portions depending on the twisting jigs.
The stator manufacturing apparatus for a rotating electrical machine according to claim 2.
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