JP6583041B2 - Stator assembly method - Google Patents
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Description
本発明は、ステータの組立方法に関し、特に、コイルエンド部を押圧することによりスロット収容部同士の間隔を広げながらスロットにコイルを挿入する工程を備えるステータの組立方法に関する。 The present invention relates to a method for assembling a stator, and more particularly, to a method for assembling a stator including a step of inserting a coil into a slot while widening the interval between slot accommodating portions by pressing a coil end portion.
従来、コイルエンド部を押圧することによりスロット収容部同士の間隔を広げながらスロットにコイルを挿入する工程を備えるステータの組立方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a stator assembling method including a step of inserting a coil into a slot while widening the interval between the slot accommodating portions by pressing the coil end portion (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、ステータコアのスロットと同じピッチの保持溝にコイルが装着された治具をステータコアの径方向内側に配置し、コイルを径方向外側に移動させてコイルを保持溝からスロットに挿入するステータの組立方法が開示されている。コイルは、スロットに収容されるスロット収容部と、ステータコアの端面の外側に配置されるコイルエンド部とを有する。そして、このステータの組立方法では、押し出し手段がコイルのコイルエンド部を径方向外側に押圧することによって、スロット収容部同士の間隔を広げながらコイル全体を保持溝からスロット側(径方向外側)に移動させて、スロット収容部をスロット内に挿入している。 In Patent Document 1 described above, a jig in which a coil is mounted in a holding groove having the same pitch as the slot of the stator core is disposed on the radially inner side of the stator core, and the coil is moved radially outward to move the coil from the holding groove to the slot. A method for assembling an inserted stator is disclosed. The coil has a slot accommodating portion accommodated in the slot and a coil end portion disposed outside the end surface of the stator core. In this stator assembling method, the pushing means presses the coil end portion of the coil radially outward to widen the space between the slot accommodating portions from the holding groove to the slot side (radially outward). It is moved and the slot accommodating part is inserted into the slot.
しかしながら、上記特許文献1の組立方法では、コイルエンド部の径方向内側が径方向外側に向けて押圧されることによってコイルを形成するスロット収容部同士の間隔を広げながらコイルがスロット内に移動されているため、コイルエンド部およびスロット収容部がステータコアの径方向外側に移動するが、スロット収容部とステータコアとの摩擦(主に、スロットを形成するティースの壁面との摩擦など)により、スロット収容部はコイルエンド部と比較して径方向外側への移動距離が小さくなる。また、コイルのスロット収容部とステータコアとの間に絶縁シートが配置される構造のステータにおいては、ステータコアにあらかじめ絶縁シートが配置される場合にはスロット収容部と絶縁シートとの摩擦によって、或いはスロット収容部が絶縁シートに覆われて絶縁シートと一体的に移動する場合には、絶縁シートとステータコアとの摩擦により、スロット収容部は、コイルエンド部と比較して径方向外側への移動距離が小さくなる。このため、スロット内に配置されるコイルに反り(径方向内側にスロット収容部が膨らみ、コイル全体として弓状となるコイルの反り)が発生する場合あるという問題点がある。 However, in the assembling method of Patent Document 1, the coil is moved into the slot while increasing the interval between the slot accommodating portions forming the coil by pressing the radially inner side of the coil end portion toward the radially outer side. As a result, the coil end portion and the slot accommodating portion move outward in the radial direction of the stator core, but the slot accommodating is caused by friction between the slot accommodating portion and the stator core (mainly, friction between the tooth wall forming the slot and the like). Compared to the coil end portion, the portion has a smaller radial movement distance. Further, in a stator having a structure in which an insulating sheet is disposed between the coil slot accommodating portion and the stator core, when the insulating sheet is previously disposed on the stator core, the friction between the slot accommodating portion and the insulating sheet or the slot When the housing portion is covered with the insulating sheet and moves integrally with the insulating sheet, the slot housing portion has a radially outward movement distance compared to the coil end portion due to friction between the insulating sheet and the stator core. Get smaller. For this reason, there is a problem that the coil disposed in the slot may be warped (the warp of the coil having a arch shape as the whole coil expands radially inward).
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、コイルの反りを抑制することが可能なステータの組立方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a method for assembling a stator capable of suppressing coil warpage.
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるステータの組立方法は、円環状のステータコアの径方向内側に設けられたスロットに収容されるスロット収容部と、円環状のステータコアの中心軸線の延びる方向である軸方向においてステータコアの端面の外側に配置されるコイルエンド部とを有するコイルを、円環状に複数組み合わせてステータコアの径方向内側に配置する工程と、コイルエンド部をステータコアの径方向内側から径方向外側に押圧することにより、スロット収容部同士の間隔を広げながらスロットにコイルを挿入する工程と、その後、スロット収容部をステータコアの径方向内側から径方向外側に押圧することにより、スロットにコイルをさらに挿入する工程とを備える。 In order to achieve the above object, a stator assembling method according to one aspect of the present invention includes a slot accommodating portion accommodated in a slot provided on the radially inner side of an annular stator core, and a central axis of the annular stator core. A plurality of coils having a coil end portion arranged on the outer side of the end face of the stator core in the axial direction which is the extending direction of the stator core, and arranging the coil end portion on the inner side in the radial direction of the stator core; The step of inserting the coil into the slot while expanding the interval between the slot accommodating portions by pressing from the inner side in the radial direction to the outer side in the radial direction, and then pressing the slot accommodating portion from the radially inner side to the outer side in the radial direction of the stator core And a step of further inserting a coil into the slot.
この発明の一の局面によるステータの組立方法では、上記のように、コイルエンド部を押圧する工程の後、スロット収容部をステータコアの径方向内側から径方向外側に押圧することにより、スロットにコイルをさらに挿入する工程を備える。これにより、スロット収容部を押圧する工程により、コイルエンド部を押圧する工程において発生するコイルの反りと反対方向にコイルが反らされるので、コイルの反りを抑制することができる。 In the stator assembling method according to one aspect of the present invention, as described above, after the step of pressing the coil end portion, the slot housing portion is pressed from the radially inner side to the radially outer side of the stator core to thereby coil the slot. Is further inserted. Thereby, since the coil is warped in the direction opposite to the warp of the coil generated in the step of pressing the coil end portion by the step of pressing the slot accommodating portion, the warp of the coil can be suppressed.
本発明によれば、上記のように、コイルの反りを抑制することができる。 According to the present invention, the warping of the coil can be suppressed as described above.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
(ステータの組立装置の構造)
図1および図2を参照して、第1実施形態によるステータ100の組立装置200の構造について説明する。
[First Embodiment]
(Structure of stator assembly device)
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the
図1に示すように、ステータ100の組立装置200は、ステータコア10(図3参照)に対して平角導線からなるコイル20(図3参照)を組み付けるための装置である。組立装置200には、ステータコア10と、ステータコア10(コイル20)に取り付けられた治具30と、コイル20が円環状に複数組み合わされたコイルアッセンブリ40とがセットされる。組立装置200は、治具30に保持されたコイルアッセンブリ40を、ステータコア10のスロット13(図3参照)に挿入するように構成されている。このとき、コイルアッセンブリ40を形成するコイル20は、コイル20を形成するスロット収容部21(21aおよび21b)同士の間隔を広げられながら、ステータコア10のスロット13に挿入される。
As shown in FIG. 1, the
組立装置200は、コイルアッセンブリ40のコイル20を押し出す押出装置210と、コイルアッセンブリ40が配置されたステータコア10が配置される台部材220とを備えている。
The
押出装置210は、円形状の外周面211aを有する2つの押圧ローラ211(図7参照)を含む。また、2つの押圧ローラ211は、軸部材(図示せず)に取り付けられている。2つの押圧ローラ211は、コイルアッセンブリ40の軸方向の両側(X1方向側、X2方向側)にそれぞれ配置されている。2つの押圧ローラ211は、それぞれ、コイルアッセンブリ40における軸方向の一方側および他方側のコイルエンド部22aおよび22b(図3参照)に対応する位置に配置されている。
The
押圧ローラ211は、コイル20のコイルエンド部22aおよび22bをステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧して、スロット収容部21aおよび21b同士の間隔を広げながらスロット13にコイル20を挿入するように構成されている。詳細には、押出装置210が押圧駆動源212(プレス機構)により上下方向(図1のZ方向)に移動可能に構成されており、押圧ローラ211は、押出装置210の移動に伴って、上下方向(ステータコア10の径方向、Z方向)に移動する。押圧ローラ211は、コイルアッセンブリ40の内周側(径方向内側)に配置された状態で、径方向外側(Z2方向)に向けて移動することにより、コイルエンド部22aおよび22bをステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧する。なお、後述するように、ステータコア10の隣接するスロット13同士の間隔が、スロット13の底部13aに向かうにしたがって徐々に大きくなるように構成されているため、コイルエンド部22aおよび22bをステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧することにより、コイル20は、スロット収容部21aおよび21b同士の間隔が広げられながらスロット13に挿入される。
The
また、図2に示すように、組立装置200は、コイル20のスロット収容部21を押圧してスロット13にコイル20を挿入するための板部材230を備えている。板部材230は、押圧ローラ211に代わって、コイルアッセンブリ40の内周側(径方向内側)に配置された状態で、径方向外側(Z2方向)に向けて移動することにより、スロット収容部21をステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧する。具体的には、押圧ローラ211および板部材230に対して、押出装置210および押圧駆動源212(プレス機構)は、共通である。そして、押圧ローラ211によるコイルエンド部22aおよび22bの押圧が一旦終了した後、押圧ローラ211が板部材230に取り換えられる。詳細には、押出装置210の板部210aおよび一対の柱部210bが取り外されて、押圧ローラ211が板部材230に取り換えられた後、板部210aおよび一対の柱部210bが取り付けられる。また、板部材230は、複数のスロット13にそれぞれ配置されたスロット収容部21を、スロット13毎に、順次、押圧するように構成されている。また、板部材230の軸方向に沿った方向の長さL1は、スロット13(スロット収容部21)の軸方向に沿った方向の長さL2(図8参照)以上である。
As shown in FIG. 2, the assembling
図1に示すように、台部材220は、コイルアッセンブリ40(ステータコア10)の下面側に配置されている。台部材220は、ステータコア10の外周面を支持する支持ローラ221を含む。これにより、台部材220は、支持ローラ221によりステータコア10の下面側を支持したまま、支持ローラ221を回転させてコイルアッセンブリ40を回転させることが可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the
(ステータの構造)
次に、図3〜図5を参照して、ステータ100の構造について説明する。なお、図3では、絶縁シート50は省略されている。また、絶縁シート50は、特許請求の範囲の「絶縁部材」の一例である。
(Structure of stator)
Next, the structure of the
図3に示すように、ステータ100は、円環状形状を有するステータコア10を備えている。詳細には、ステータコア10は、円環状のバックヨーク11と、バックヨーク11から径方向内側へ向けて延びる複数のティース12とを含む。ティース12は、ステータコア10の周方向に沿って等間隔に配置されている。また、隣接する2つのティース12の間に、コイル20を保持するスロット13が形成されている。ステータコア10の内周には、複数のスロット13が周状に配列されている。なお、複数のスロット13は、径方向に沿って延びるように形成されている。すなわち、隣接するスロット13同士の間隔が、スロット13の底部13aに向かうにしたがって徐々に大きくなるように構成されている。そして、コイルアッセンブリ40の内周側(径方向内側)に配置された押圧ローラ211により、コイルエンド部22aおよび22bがステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧されることにより、コイル20は、隣接するスロット13同士の間隔がスロット13の底部13aに向かうにしたがって徐々に大きくなるスロット13に沿って挿入される。その結果、コイル20は、コイル20を形成するスロット収容部21(21aおよび21b)同士の間隔を広げながら、ステータコア10のスロット13に挿入されることになる。
As shown in FIG. 3, the
複数のスロット13の各々の内壁面には、図4に示す絶縁シート50が配置されている。絶縁シート50は、コイル20とスロット13とを絶縁する機能を有する。絶縁シート50は、スロット13の内壁面に沿った形状を有する。具体的には、絶縁シート50は、軸方向から見て略U字形状で、かつ、周方向から見て略矩形形状を有するように形成されている。そして、略U字形状の絶縁シート50は、平板形状の状態から折り曲げられるように形成されており、径方向内側に、開口している。
An insulating
図5に示すように、第1実施形態では、コイル20は、矩形状の断面を有する平角導線により構成され、平角導線を複数回(たとえば、5回)巻回して所定形状に成形することによって環形状に形成されている。
As shown in FIG. 5, in 1st Embodiment, the
コイル20は、円環状のステータコア10の径方向内側に設けられたスロット13に収容されるスロット収容部21(スロット収容部21aおよび21b)と、円環状のステータコア10の中心軸線Ax(図3参照)の延びる方向である軸方向においてスロット13の外側に配置されるコイルエンド部22(コイルエンド部22aおよび22b)と、スロット収容部21aおよび21bからそれぞれ延びるリード線部23aおよび23bとを含む。コイルエンド部22aおよび22bは、それぞれ、ステータコア10の一方の端面10a(図3参照)の外側、および、ステータコア10の他方の端面10b(図3参照)の外側に配置される。なお、コイルエンド部22aおよび22bは、それぞれ、特許請求の範囲の「第1コイルエンド部」および「第2コイルエンド部」の一例である。
The
スロット収容部21aおよび21bは、略直線状に形成され、それぞれ別々のスロット13内に軸方向に沿って配置される。コイルエンド部22aおよび22bは、略三角形状をなすように屈曲して形成され、周方向に離間したスロット収容部21aおよび21bの端部同士を接続している。
The slot
コイル20は、ステータ100の各スロット13に対して周方向に複数配置される。複数のコイル20は、全体としてステータコア10の内周に沿う円環形状を成すように周状に配列される。
A plurality of
(ステータの組立方法)
図1および図6〜図9を参照して、ステータ100の組立方法について説明する。なお、図7〜図9は、組立装置200をY1方向側から見たときの模式図(ステータコア10をX−Z平面で切断した断面図)を示している。また、図7〜図9では、絶縁シート50は省略されている。
(Assembling method of stator)
A method for assembling the
〈コイルアッセンブリを形成する工程〉
次に、図6に示すように、複数のコイル20が円環状に配置されることにより、コイルアッセンブリ40が形成される。
<Process for forming coil assembly>
Next, as shown in FIG. 6, the
〈絶縁シートを取り付ける工程〉
次に、円環状に複数組み合わせたコイル20のスロット収容部21に、絶縁シート50を取り付ける。具体的には、絶縁シート50は、コイルアッセンブリ40の径方向外側から、径方向内側に向かって、コイルアッセンブリ40を形成した状態のコイル20のコイル収容部21に取り付けられる。
<Process for attaching insulating sheet>
Next, the insulating
〈治具を挿入する工程〉
次に、コイルアッセンブリ40を形成するコイル20に治具30(第1ガイド治具31aおよび31b、第2ガイド治具32)が挿入される。具体的には、絶縁シート50が取り付けられた状態のコイルアッセンブリ40に対して、治具30(第1ガイド治具31aおよび31b、第2ガイド治具32)が挿入された後、治具30が挿入されたコイルアッセンブリ40が、ステータコア10の径方向内側に配置される。
<Step of inserting jig>
Next, the jig 30 (the
〈コイルアッセンブリを組立装置に配置する工程〉
次に、図1に示すように、組み合わされたステータコア10、治具30、コイルアッセンブリ40および絶縁シート50が、組立装置200の台部材220の支持ローラ221上に載置される。また、押圧ローラ211がコイルアッセンブリ40の内周側に配置される。
<Process of placing the coil assembly in the assembly equipment>
Next, as shown in FIG. 1, the combined
〈コイルエンド部を押圧してスロットにコイルを挿入する工程〉
次に、押出装置210および台部材220(図1参照)が駆動され、各スロット13に各コイル20が挿入される。具体的には、図7に示すように、スロット収容部21に絶縁シート50が取り付けられた状態のコイル20のコイルエンド部22が押圧ローラ211によってステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧されることにより、スロット収容部21aおよび21b同士の間隔を広げられながらスロット13にコイル20が挿入される。すなわち、コイル20と絶縁シート50とが一体となってスロット13に挿入される。また、押圧ローラ211によりコイルエンド部22を径方向外側に押圧することによって、スロット収容部21aおよび21bを治具30に沿って径方向外側に移動させる。これにより、個々のコイル20は、スロット収容部21aと21bとの間の周方向の間隔を拡大させながら、スロット収容部21aおよび21bがスロット13内に挿入される。なお、治具30は、図1に示すように、隣接するスロット13同士の間隔がスロット13の底部13aに向かうにしたがって徐々に大きくなるスロット13に沿うように、径方向外側に向かって徐々に幅が大きくなる。そして、挿入の過程で、治具30は、スロット収容部21aおよび21bが治具30に沿って径方向外側に移動するようにコイル20を案内しながら、コイル20の径方向移動によってスロット収容部21aと21bとの間を周方向(幅方向)に押し拡げるようにしてコイル20を変形させる。これにより、コイル20は、隣接するスロット13同士の間隔がスロット13の底部13aに向かうにしたがって徐々に大きくなるスロット13に沿って挿入される。
<Pressing the coil end and inserting the coil into the slot>
Next, the
なお、第1実施形態では、コイルエンド部22aとコイルエンド部22bとの両方が同時に押圧されることにより、スロット収容部21aおよび21b同士の間隔を広げながらスロット13にコイル20が挿入される。コイルエンド部22aとコイルエンド部22bとは、それぞれ、コイルアッセンブリ40の軸方向の両側にそれぞれ配置されている押圧ローラ211により押圧される。そして、コイルエンド部22aおよび22bの径方向内側が径方向外側に向けて押圧ローラ211により押圧されることによりコイル20を形成するスロット収容部21aおよび21b同士の間隔を広げながらコイル20がスロット13内に移動されている。このため、コイルエンド部22aおよび22b、および、スロット収容部21aおよび21bがステータコア10の径方向外側に移動するが、スロット収容部21aおよび21bは、ステータコア10との摩擦(主に、スロット13を形成するティース12の壁面との摩擦など)や治具30との摩擦により、コイルエンド部22aおよび22bと比較して径方向外側への移動距離が小さい。具体的には、スロット収容部21が絶縁シート50に覆われているので、絶縁シート50とステータコア10との摩擦等により、スロット収容部21は、コイルエンド部22と比較して径方向外側への移動距離が小さくなる。このため、コイル20が、径方向外側(径方向内側に凸状)に反らされた状態となる。すなわち、径方向内側にスロット収容部21が膨らみ、コイル20全体として弓状となるコイル20の反りが発生する。
In the first embodiment, both the
ここで、第1実施形態では、図7に示すように、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが所定の間隔dを有して離間した状態で、コイルエンド部22を押圧することが停止される。なお、スロット13の径方向外側の底部13aとは、径方向内側に開口しているスロット13の径方向外側に配置される内側面(隣接するティース12同士を接続する面)を意味する。
Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 7, the
また、コイルエンド部22aおよび22bの両方が、押圧ローラ211により押圧されることによって、コイル20(スロット収容部21)が反った状態となる。具体的には、径方向内側にスロット収容部21が膨らみ、コイル20全体として弓状となった状態(コイルエンド部22が径方向外側に倒れた状態)になる。そして、反ったコイル20において、コイル20とスロット13の径方向外側の底部13aとの間の間隔が最も小さいステータコア10の軸方向の両方の端部10aおよび10bの近傍において、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが所定の間隔dを有して離間している。
Further, when both the
また、第1実施形態では、複数組み合わされたコイル20のコイルエンド部22を、順次、ステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧することにより、スロット収容部21aおよび21b同士の間隔を広げながらスロット13にコイル20を挿入する。具体的には、押出装置210が押圧駆動源220(プレス機構)により下方向(Z2方向)に移動されることによって、コイルアッセンブリ40の内周側の押圧ローラ211により、コイルエンド部22aおよび22bが径方向外側(下方向)に押圧される。押圧ローラ211によるコイルエンド部22aおよび22bの押圧と並行して、台部材220の支持ローラ221が、支持ローラ駆動源(図示せず)により回転されることによって、コイルアッセンブリ40(ステータコア10)が中心軸線Ax周りに回転される。すなわち、支持ローラ221は、押圧ローラ211に対してステータコア10を中心軸線Ax周りの回転方向に相対的に移動させる。これにより、コイルアッセンブリ40が回転して、円環形状コイルエンド部22が回転方向に沿って(ステータコア10の周方向に沿って)、順次、ステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧される。
Moreover, in 1st Embodiment, the space | interval of
〈スロット収容部を押圧してスロットにコイルを挿入する工程〉
ここで、第1実施形態では、図8に示すように、コイルエンド部22を押圧してスロット13にコイル20を挿入する工程の後、スロット収容部21をステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧することにより、スロット13にコイル20をさらに挿入する。具体的には、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが当接するように、板部材230により、スロット収容部21を押圧することによりスロット13にコイル20を挿入する。これにより、径方向外側に反ったコイル20が径方向内側に戻される。すなわち、反った状態(弓形の状態)のスロット収容部21が、軸方向に沿うように、略直線状に成形される。また、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとの所定の間隔dが略ゼロ(離間していない状態)になる。すなわち、スロット収容部21の径方向外側の面と、スロット13の径方向外側の底部13a(内側面)とが面接触した状態になる。
<Step of inserting the coil into the slot by pressing the slot accommodating portion>
Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 8, after the step of pressing the
また、第1実施形態では、複数組み合わされたコイル20のスロット収容部21が、板部材230により、順次、ステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧されることにより、スロット13にコイル20がさらに挿入される。具体的には、板部材230が、複数のスロット13にそれぞれ配置されたスロット収容部21を、スロット13毎に順次、押圧する。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、板部材230によりスロット収容部21を押圧する工程では、スロット収容部21を複数回(第1実施形態では、2回)に分けて押圧して、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが当接される。具体的には、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが所定の間隔dを有して離間している状態から、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとの間隔がd/2になる状態まで、板部材230によりスロット収容部21が径方向外側に押圧される。なお、間隔がd/2になる状態までスロット収容部21を押圧することは、複数のスロット13にそれぞれ配置されたスロット収容部21に対して順次(1つのスロット13毎に)行われる。なお、スロット収容部21を3回以上に分けて押圧して、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとを当接させてもよい。また、スプリングバックによってコイル20が径方向内側に戻される程度が小さければ、1回の押圧により、スロット収容部21をスロット13の径方向外側の底部13aに当接させてもよい。
In the first embodiment, in the step of pressing the
そして、複数のスロット13にそれぞれ配置されたスロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが間隔d/2を有して離間している状態から、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが当接する状態まで、板部材230によりスロット収容部21が径方向外側に押圧される。なお、スロット13の径方向外側の底部13aに当接する状態までスロット収容部21を押圧することは、複数のスロット13にそれぞれ配置されたスロット収容部21に対して順次(1つのスロット13毎に)行われる。
Then, from the state in which the
ここで、板部材230によりスロット収容部21を押圧する工程を1回の工程で行った場合、1回の工程でスロット収容部21が移動する移動距離がdとなり、比較的大きくなる。この場合、コイル20が複数組み合わされていることによって、板部材230により押圧されているスロット収容部21の近傍のスロット13に配置されるコイル20の弾性変形が比較的多くなり、板部材230によるスロット収容部21の押圧を解放した際に、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが当接する状態(軸方向に沿って略直線状にされた状態)から、いわゆるスプリングバックによりコイル20が再び径方向内側にスロット収容部21が膨らみ、コイル20全体として弓状となる状態(形状)に少し戻ってしまう。そこで、スロット収容部21を複数回に分けて押圧することにより、1回の押圧でスロット収容部21が径方向に移動する移動距離が小さくなるので、その分、板部材230によるスロット収容部21の押圧を解放した際のスプリングバックが弱くなり、径方向内側にスロット収容部21が膨らみ、コイル20全体として弓状となる状態(形状)に戻されることが低減される。その結果、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとを当接させた後、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが当接する状態(軸方向に沿って略直線状にされた状態)を維持することが可能になる。
Here, when the step of pressing the
〈コイルエンド部を成形する工程〉
図9に示すように、上記のスロット収容部21を押圧してスロット13にコイル20を挿入する工程の後、スプリングバックによって、コイルエンド部22が径方向内側に戻る(径方向内側に膨らむ、反る)場合がある。そこで、第1実施形態では、スロット収容部21を押圧することによりスロット13にコイル20を挿入する工程の後に、コイルエンド部22を径方向外側に押圧することにより、スロット収容部21よりも径方向内側に位置する(膨らんだ)コイルエンド部22を軸方向に沿うように成形する。また、スロット収容部21を成形する工程では、コイルエンド部22aとコイルエンド部22bとの両方が2つの押圧ローラ211により同時に押圧される。また、コイルエンド部22を成形する工程では、複数組み合わされたコイル20のコイルエンド部22を、ステータコア10の周方向に沿って、順次、押圧ローラ211により押圧する。これにより、ステータ100の組立が終了する。
<Process for forming coil end part>
As shown in FIG. 9, after the step of pressing the
(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 1st Embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、上記のように、コイルエンド部22を押圧する工程の後、スロット収容部21をステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧することにより、スロット13にコイル20をさらに挿入する工程を備える。これにより、スロット収容部21を押圧する工程により、コイルエンド部22を押圧する工程において発生するコイル20の反りと反対方向にコイル20が反らされるので、コイル20の反りを抑制する(戻す)ことができる。
In the first embodiment, after the step of pressing the
また、第1実施形態では、上記のように、コイルエンド部22を押圧することによりスロット13にコイル20を挿入する工程は、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが所定の間隔dを有して離間した状態で、コイルエンド部22を押圧することを停止させる工程を含む。ここで、コイルエンド部22を押圧することを停止させずに、スロット収容部21をスロット13の径方向外側の底部13aまで押圧した場合、スロット収容部21の径方向の移動距離が比較的大きい。このため、押圧されたスロット収容部21(コイル20)の近傍に組み合わされているコイル20の弾性力(スプリングバック)によって、スロット13の径方向外側の底部13a近傍に一旦配置されたコイル20が、径方向内側に戻される。そこで、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが所定の間隔dを有して離間した状態で、コイルエンド部22を押圧することを停止させることにより、スプリングバックに起因してコイル20が径方向内側に戻されるのを低減することができる。そして、その後、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが当接するようにスロット収容部21を押圧することにより、コイル20をスロット13内の適切な位置に配置することができる。
In the first embodiment, as described above, in the step of inserting the
また、第1実施形態では、上記のように、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが当接するようにスロット収容部21を押圧する工程は、スロット収容部21を複数回に分けて押圧して、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとを当接させる工程である。これにより、1回の押圧でスロット収容部21が径方向に移動する移動距離が小さくなるので、その分、径方向内側に戻されることがより低減される。その結果、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとを当接させた後、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが当接する状態(軸方向に沿って略直線状にされた状態)を維持することができる。
In the first embodiment, as described above, the step of pressing the
また、第1実施形態では、上記のように、コイルエンド部22を押圧することによりスロット13にコイル20を挿入する工程は、コイルエンド部22を押圧することにより、コイル20を径方向外側に反らせることであり、スロット収容部21を押圧することによりスロット13にコイル20を挿入する工程は、スロット収容部21を押圧することにより、径方向外側に反ったコイル20を径方向内側に戻す工程である。これにより、押圧することにより径方向外側に反ったコイル20(スロット収容部21)を、スロット収容部21を押圧することにより、容易に、径方向内側に戻すことができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the step of inserting the
また、第1実施形態では、上記のように、スロット収容部21を押圧することによりスロット13にコイル20を挿入する工程の後に、コイルエンド部22を径方向外側に押圧することにより、コイルエンド部22を軸方向に沿うように成形する工程を備える。これにより、スロット収容部21を押圧してスロット13にコイル20を挿入する工程の後に生じる、スプリングバックに起因するコイルエンド部22の径方向内側への膨らみ(変形)を、容易に、コイルエンド部22を軸方向に沿うように成形することができる。
In the first embodiment, as described above, after the step of inserting the
また、第1実施形態では、上記のように、コイル20は、巻回された平角導線により構成されている。ここで、平角導線は、弾性力が比較的強い(スプリングバックの力が大きい)ため、スプリングバックに起因して、コイル20の形状が変化しやすい。そこで、コイルエンド部22を押圧する工程の後、スロット収容部21をステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧することによって、コイル20の形状を矯正することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, as mentioned above, the
また、第1実施形態では、上記のように、コイルエンド部22を押圧することによりスロット13にコイル20を挿入する工程は、複数組み合わされたコイル20のコイルエンド部22を、順次、ステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧することにより、スロット13にコイル20を挿入する工程である。また、スロット収容部21を押圧することによりスロット13にコイル20を挿入する工程は、複数組み合わされたコイル20のスロット収容部21を、順次、ステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧することにより、スロット13にコイル20をさらに挿入する工程である。これにより、複数組み合わされたコイル20のコイルエンド部22(スロット収容部21)の全てを一度に押圧する場合と異なり、組立装置200の構成が複雑になるのを防止することができる。
In the first embodiment, as described above, the step of inserting the
また、第1実施形態では、上記のように、コイルエンド部22を押圧することによりスロット13にコイル20を挿入する工程は、コイルエンド部22aとコイルエンド部22bとの両方を同時に押圧することによりスロット収容部21aおよび21b同士の間隔を広げながらスロット13にコイル20を挿入する工程である。これにより、コイルエンド部22aとコイルエンド部22bとの両方を同時に押圧する1つの工程でコイル20をスロット13に配置することができるので、その分、工程数を削減することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, as mentioned above, the process of inserting the
また、第1実施形態では、上記のように、コイルエンド部22を押圧することによりスロット13にコイル20を挿入する工程の前に、円環状に複数組み合わせたコイル20のスロット収容部21に、絶縁シート50を取り付ける。これにより、コイル20と絶縁シート50とを一体的に(1回の工程で)スロット13に挿入することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, before the step of inserting the
[第2実施形態]
次に、図10を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態では、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとが所定の間隔dを有して離間した状態でコイルエンド部22を押圧することを停止させていた上記第1実施形態と異なり、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとの所定の間隔dが略ゼロになるまでコイルエンド部22が押圧される。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the pressing of the
(ステータの組立方法)
第2実施形態の、〈コイルアッセンブリなどの組み合わせ工程〉、〈コイルアッセンブリを組立装置に配置する工程〉は、上記第1実施形態と同様である。
(Assembling method of stator)
The <combination process of the coil assembly, etc.> and the <process of arranging the coil assembly in the assembly apparatus> in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.
〈コイルエンド部を押圧してスロットにコイルを挿入する工程〉
コイルエンド部22が押圧ローラ211によってステータコア10の径方向内側から径方向外側に押圧されることにより、スロット収容部21aおよび21b同士の間隔を広げながらスロット13にコイル20が挿入される。ここで、第2実施形態では、スロット収容部21とスロット13の径方向外側の底部13aとの所定の間隔dが略ゼロになる(当接する)までコイルエンド部22が押圧される。このように、コイルエンド部22を押圧することを停止させずにスロット収容部21をスロット13の径方向外側の底部13aまで押圧しても、スプリングバックによってコイル20が径方向内側に戻される程度が小さければ、コイルエンド部22の押圧を停止させずにスロット収容部21をスロット13の径方向外側の底部13aまで押圧してもよい。なお、第2実施形態のその他の構成(組立方法)は、上記第1実施形態と同様である。
<Pressing the coil end and inserting the coil into the slot>
When the
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
また、上記第1および第2実施形態では、スロット収容部を押圧することによりスロットにコイルを挿入する工程の後に、膨らんだコイルエンド部を径方向外側に押圧する工程を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スロット収容部を押圧することによってコイルエンド部が膨らまなければ、膨らんだコイルエンド部を径方向外側に押圧する工程を行わなくてもよい。 In the first and second embodiments, the example in which the step of pressing the swollen coil end portion radially outward is performed after the step of inserting the coil into the slot by pressing the slot housing portion is described. The present invention is not limited to this. For example, if the coil end portion does not swell by pressing the slot accommodating portion, the step of pressing the swelled coil end portion radially outward may not be performed.
また、上記第1および第2実施形態では、コイルが平角導線により構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、平角導線以外の導線によって構成されているコイルに本発明を適用することができる。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the coil showed the example comprised by the flat conducting wire, this invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a coil constituted by a conductor other than a flat conductor.
また、上記第1および第2実施形態では、複数組み合わされたコイルのコイルエンド部(スロット収容部)が順次押圧される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数組み合わされたコイルのコイルエンド部(スロット収容部)の内周側に、複数の円弧状の治具を周状に配置し、複数の円弧状の治具を同時に径方向外側に移動させることでコイルエンド部の全周を一斉に押圧してもよい。 In the first and second embodiments, the coil end portions (slot housing portions) of the combined coils are sequentially pressed. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of arc-shaped jigs are arranged circumferentially on the inner peripheral side of the coil end portion (slot accommodating portion) of a plurality of combined coils, and the plurality of arc-shaped jigs are simultaneously moved radially outward. By doing so, the entire circumference of the coil end portion may be pressed all at once.
また、上記第1および第2実施形態では、一方側のコイルエンド部と他方側のコイルエンド部との両方を同時に押圧することによりスロットにコイルを挿入する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、一方側のコイルエンド部を押圧した後、他方側のコイルエンド部を押圧して、スロットにコイルを挿入してもよい。 In the first and second embodiments, an example is shown in which the coil is inserted into the slot by simultaneously pressing both the coil end portion on one side and the coil end portion on the other side. Not limited to. For example, after pressing the coil end portion on one side, the coil end portion on the other side may be pressed to insert the coil into the slot.
また、上記第1および第2実施形態では、板部材の軸方向に沿った方向の長さが、スロット(スロット収容部)の軸方向に沿った方向の長さ以上である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、板部材の軸方向に沿った方向の長さが、ステータコアのスロット(スロット収容部)の軸方向に沿った方向の長さ未満でもよい。これにより、コイルのスロット収容部のみを板部材で押圧することになるため、コイル(スロット収容部)の反りが大きい場合に、効果的に、コイルの反りを矯正することができる。 In the first and second embodiments, the example in which the length of the plate member along the axial direction is equal to or longer than the length of the slot (slot accommodating portion) along the axial direction is shown. The present invention is not limited to this. For example, the length in the direction along the axial direction of the plate member may be less than the length in the direction along the axial direction of the slot (slot accommodating portion) of the stator core. Thereby, since only the slot accommodating part of a coil is pressed with a board member, when the curvature of a coil (slot accommodating part) is large, the curvature of a coil can be corrected effectively.
また、上記第1および第2実施形態では、押圧ローラによりコイルエンド部を径方向外側に押圧することによって、スロット収容部を治具に沿って径方向外側に移動させることにより、スロット収容部同士の間隔を広げながら、スロット収容部がスロット内に挿入される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、治具を用いずに、ティースに沿ってスロット収容部を径方向外側に移動させることにより、スロット収容部同士の間隔を広げながら、スロット収容部をスロット内に挿入してもよい。また、押圧ローラによりコイルエンド部を径方向外側に押圧すること以外の方法により、コイルのスロット収容部同士の間隔を広げて、コイルをスロットに挿入してもよい。 In the first and second embodiments, the slot accommodating portions are moved radially outward along the jig by pressing the coil end portion radially outward by the pressing roller. Although an example in which the slot accommodating portion is inserted into the slot while increasing the interval is shown, the present invention is not limited to this. For example, the slot accommodating portion may be inserted into the slot while widening the interval between the slot accommodating portions by moving the slot accommodating portion radially outward along the teeth without using a jig. Further, the coil may be inserted into the slot by widening the interval between the slot accommodating portions of the coil by a method other than pressing the coil end portion radially outward by the pressing roller.
また、上記第1および第2実施形態では、スロットにコイルを挿入する工程の前に、スロット収容部に絶縁シートを取り付ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、絶縁シートをステータコアのスロットに予め配置した後、スロットにコイルを挿入するようにしてもよい。また、絶縁シートが無いステータであって、コイルとステータコアのスロット側面の間に摩擦が発生する場合にも本発明は適用可能である。 In the first and second embodiments, the example in which the insulating sheet is attached to the slot accommodating portion before the step of inserting the coil into the slot has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the coil may be inserted into the slot after the insulating sheet is previously arranged in the slot of the stator core. The present invention can also be applied to a stator without an insulating sheet, where friction is generated between the coil and the slot side surface of the stator core.
10 ステータコア
10a (一方側の)端面
10b (他方側の)端面
13 スロット
13a 底部
20 コイル
21、21a、21b スロット収容部
22 コイルエンド部
22a コイルエンド部(第1コイルエンド部)
22b コイルエンド部(第2コイルエンド部)
50 絶縁シート(絶縁部材)
100 ステータ
Ax 中心軸線
d 所定の間隔
DESCRIPTION OF
22b Coil end (second coil end)
50 Insulation sheet (insulation member)
100 Stator Ax Center axis d Predetermined interval
Claims (8)
前記コイルエンド部を前記ステータコアの径方向内側から径方向外側に押圧することにより、前記スロット収容部同士の間隔を広げながら前記スロットに前記コイルを挿入する工程と、
その後、前記スロット収容部を前記ステータコアの径方向内側から径方向外側に押圧することにより、前記スロットに前記コイルをさらに挿入する工程とを備える、ステータの組立方法。 A slot accommodating portion that is accommodated in a slot provided radially inward of the annular stator core, and a coil end that is disposed outside the end face of the stator core in the axial direction in which the central axis of the annular stator core extends. A step of arranging a plurality of coils having a portion in an annular shape and arranging the coils in the radial direction of the stator core;
Inserting the coil into the slot while increasing the interval between the slot accommodating portions by pressing the coil end portion from the radially inner side to the radially outer side of the stator core;
And a step of further inserting the coil into the slot by pressing the slot accommodating portion from the radially inner side to the radially outer side of the stator core.
前記スロット収容部を押圧することにより前記スロットに前記コイルを挿入する工程は、前記スロット収容部と前記スロットの径方向外側の底部とが当接するように、前記スロット収容部を押圧する工程である、請求項1に記載のステータの組立方法。 The step of inserting the coil into the slot by pressing the coil end portion includes the step of inserting the coil end in a state where the slot accommodating portion and the bottom portion on the radially outer side of the slot are spaced apart from each other with a predetermined interval. Including stopping the pressing of the part,
The step of inserting the coil into the slot by pressing the slot accommodating portion is a step of pressing the slot accommodating portion so that the slot accommodating portion and a bottom portion on the radially outer side of the slot abut. The stator assembling method according to claim 1.
前記スロット収容部を押圧することにより前記スロットに前記コイルを挿入する工程は、
複数組み合わされた前記コイルの前記スロット収容部を、順次、前記ステータコアの径方向内側から径方向外側に押圧することにより、前記スロットに前記コイルをさらに挿入する工程である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のステータの組立方法。 The step of inserting the coil into the slot by pressing the coil end portion is performed by sequentially pressing the coil end portions of the combined coils from the radially inner side to the radially outer side of the stator core. , The step of inserting the coil into the slot while increasing the interval between the slot accommodating portions,
Inserting the coil into the slot by pressing the slot accommodating portion,
6. The step of further inserting the coil into the slot by sequentially pressing the slot accommodating portions of the combined coils from the radially inner side to the radially outer side of the stator core. The method for assembling a stator according to any one of the preceding claims.
前記コイルエンド部を押圧することにより前記スロットに前記コイルを挿入する工程は、前記第1コイルエンド部と前記第2コイルエンド部との両方を同時に押圧することにより前記スロット収容部同士の間隔を広げながら前記スロットに前記コイルを挿入する工程である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のステータの組立方法。 The coil end portion includes a first coil end portion disposed outside one end surface of the stator core, and a second coil end portion disposed outside the other end surface of the stator core,
The step of inserting the coil into the slot by pressing the coil end portion is performed by pressing both the first coil end portion and the second coil end portion at the same time to increase the interval between the slot accommodating portions. The stator assembling method according to claim 1, wherein the coil is inserted into the slot while being spread.
前記コイルエンド部を押圧することにより前記スロットに前記コイルを挿入する工程は、前記スロット収容部に前記絶縁部材が取り付けられた状態の前記コイルの前記コイルエンド部を前記ステータコアの径方向内側から径方向外側に押圧することにより、前記スロット収容部同士の間隔を広げながら前記スロットに前記コイルを挿入する工程である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のステータの組立方法。 Before the step of inserting the coil into the slot by pressing the coil end portion, further comprising a step of attaching an insulating member to the slot housing portion of the coil combined in a ring shape;
In the step of inserting the coil into the slot by pressing the coil end portion, the coil end portion of the coil in a state in which the insulating member is attached to the slot housing portion is diameterd from the radially inner side of the stator core. The stator assembling method according to any one of claims 1 to 7, which is a step of inserting the coil into the slot while increasing the interval between the slot accommodating portions by pressing outward in the direction.
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