JP6673180B2 - Stator manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、固定子を製造するための固定子製造装置に関する。 The present invention relates to a stator manufacturing device for manufacturing a stator.
円環状の固定子コアのスロット部に挿入された平角導体からなるセグメントコイルの、固定子コアの端面から突出するリード部の被膜に対し、刃具によって剥離を行った後、該リード部群間にブレードを挿入し、該リード部間に隙間を形成する固定子製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 After peeling off the coating of the lead portion projecting from the end face of the stator core of the segment coil made of a rectangular conductor inserted into the slot portion of the annular stator core by using a cutting tool, between the lead portion groups. There is known a stator manufacturing apparatus in which a blade is inserted to form a gap between the lead portions (for example, see Patent Document 1).
上記固定子製造装置においては、刃具を用いてリード部の剥離を行うため、その刃具や剥離工数によって製造コストが増加する。一方で、刃具によるリード部の剥離工程を省いた場合、リード部同士が密着しリード部間に隙間が生じない。このため、該リード部間にブレードを挿入した際に該リード部に傷を付ける虞がある。 In the above-described stator manufacturing apparatus, since the lead portion is peeled using a blade, the manufacturing cost increases due to the blade and the number of steps of the peeling. On the other hand, when the step of peeling the lead portion with the cutting tool is omitted, the lead portions come into close contact with each other and no gap is generated between the lead portions. For this reason, when the blade is inserted between the leads, the leads may be damaged.
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、リード部に傷を付けることなくリード部間に隙間を形成できる固定子製造装置を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and has as its main object to provide a stator manufacturing apparatus capable of forming a gap between leads without damaging the leads.
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
円環状の固定子コアのスロット部に挿入された平角導体からなるセグメントコイルの、前記固定子コアの端面から突出するリード部群間に隙間を形成する固定子製造装置であって、
前記リード部の第1側面に摺接する第1傾斜面を有し、該第1傾斜面が前記固定子コアの軸方向かつ前記リード部に対し接近方向へ移動するに従がって、該リード部を前記第1傾斜面に沿って前記固定子コアの周方向にスライドさせつつ、該リード部の両側に隣接する前記リード部間に挿入される第1挿入部と、
前記第1傾斜面よりも前記リード部から前記固定子コアの軸方向に離れた位置に形成され、前記リード部の第1側面に隣り合い直交する第2側面に摺接する第2傾斜面を有し、前記スライドしたリード部を、該第2傾斜面が前記固定子コアの軸方向かつ前記リード部に対し接近方向へ移動するに従がって、前記第2傾斜面に沿って前記固定子コアの径方向にスライドさせることで、前記スライドしたリード部と該リード部に隣接するリード部との間に隙間を形成する第2挿入部と、
を有する拡張ブレード
を備える、
ことを特徴とする固定子製造装置
である。
One embodiment of the present invention for achieving the above object,
A stator manufacturing device for forming a gap between a group of lead portions projecting from an end face of the stator core of a segment coil formed of a rectangular conductor inserted into a slot portion of an annular stator core,
A first inclined surface slidably in contact with a first side surface of the lead portion, wherein the first inclined surface moves in an axial direction of the stator core and in a direction approaching the lead portion; A first insertion portion inserted between the lead portions adjacent to both sides of the lead portion while sliding the portion in the circumferential direction of the stator core along the first inclined surface;
The first than the inclined surface is formed at a position apart in the axial direction of the stator core from the lead portion, the second inclined surface sliding contact with the second side of agreement perpendicular adjacent to the first side surface of the lead portion And fixing the slidable lead portion along the second inclined surface as the second inclined surface moves in the axial direction of the stator core and in a direction approaching the lead portion. in Rukoto slide in the radial direction of the child core, and a second insertion portion to form a gap between the lead portion adjacent to the slide the lead portion and said lead portion,
Comprising an expansion blade having
It is a stator manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、リード部に傷を付けることなくリード部間に隙間を形成できる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 which can form a clearance gap between lead parts without damaging a lead part can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る固定子の斜視図である。固定子10は、例えば、ハイブリット車などに搭載されるモータに用いられる。固定子10は、固定子コア20とセグメントコイル21とを有する。固定子コア20は、略円筒状の電磁鋼板を積層してなる。固定子コア20には、内周側に突出するティース11と隣り合うティース11の間にスロット12が設けられる。スロット12には、絶縁性を有するインシュレータ25が挿入される。インシュレータ25は、セグメントコイル21と固定子コア20との絶縁を確保している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a stator according to one embodiment of the present invention. The stator 10 is used, for example, for a motor mounted on a hybrid vehicle or the like. The stator 10 has a
図2は、セグメントコイルの平面図である。セグメントコイル21は、平角導体Dを略U字状にエッジワイズ曲げ加工して形成される。セグメントコイル21は、固定子コア20のスロット12に挿入されるスロット内導線部211と、固定子10のリード側に固定子コア20の端面より突出するリード部212と、反リード部213と、を有している。
FIG. 2 is a plan view of the segment coil. The
図3は、固定子の組立工程の概略を示す図である。図3(a)は、固定子コア20の斜視図である。図3(b)は、固定子コア20にインシュレータ25を備えた斜視図である。図3(c)は、セグメントコイル21の斜視図である。図3(d)は、固定子コア20にセグメントコイル21を挿入した様子を示す断面図である。図3(e)は、セグメントコイル21を溶接した様子を示す断面図である。なお、図3に示している斜視図は説明の為に形状を簡略化している。まず、図3(a)に示される固定子コア20に形成されるスロット12に、図3(b)に示すようにインシュレータ25を挿入した状態で、図3(c)に示すセグメントコイル21を挿入する。
FIG. 3 is a view schematically showing a process of assembling the stator. FIG. 3A is a perspective view of the
この結果、図3(d)に示すような状態になる。すなわち、セグメントコイル21が固定子コア20の端面からリード部212が突出した状態になっている。そして、リード部212を捻り、図3(e)に示すように先端を溶接して溶接部214を形成することで、固定子10を形成する。なお、図3では固定子10の形成過程について概念的に説明しているが、実際の組み付け工程では、セグメントコイル21を円環状に配置する整列工程を必要とする。
As a result, a state as shown in FIG. That is, the
図4は、固定子製造方法のフローを示すフローチャートである。S1では、「平角導体の直線化及び切り出し」を行う。平角導体Dは図示しないボビンに巻かれているので、巻き出して癖取りを行った上で必要な長さに切り出す。S2では、「セグメント形成」を行う。平角導体Dをエッジワイズ曲げ加工し、略U字型のセグメントコイル21を得る。S3では、「セグメント整列」を行う。固定子コア20のスロット12にスロット内導線部211が、例えば、所定数だけ収まるようにセグメントコイル21は形成される。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of the stator manufacturing method. In S1, "straightening and cutting out a rectangular conductor" is performed. Since the rectangular conductor D is wound around a bobbin (not shown), the conductor is unwound to remove a habit and cut out to a required length. In S2, "segment formation" is performed. The rectangular conductor D is edgewise bent to obtain a substantially
S4では、「インシュレータ挿入」を行う。固定子コア20のスロット12には、固定子コア20とセグメントコイル21との絶縁を図る目的でインシュレータ25が、各スロット12に挿入される。S5では、「セグメントコイル挿入」を行う。厳密にはセグメントコイル21を固定子コア20に対して近接させ、リード部212をインシュレータ25の備えられたスロット12に挿入する工程である。
In S4, "Insulator insertion" is performed.
S6では、「ウェッジ挿入」を行う。図5は、固定子コアのスロットにスロット内導線部が入った状態のスロット部の拡大断面図である。スロット12に、セグメントコイル21の各スロット内導線部211が挿入された状態で、固定子コア20の最内周側にウェッジ紙13を挿入する。ウェッジ紙13はティース11の先端にスロット12に突出するように設けられている凸部11aによって、突っ張ることで保持される。S7では、「リード部拡張」を行う。この「リード部拡張」は、後述する本実施形態に係る拡張ブレード30を用いて、例えば、図6に示す如く、リード部212間に隙間を形成する工程である。
In S6, "wedge insertion" is performed. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the slot portion in a state where the in-slot conductor portion is inserted into the slot of the stator core. The
S8では、「捻り形成」を行う。固定子コア20に挿入されたセグメントコイル21のリード部212を固定子コア20の径方向に捻り、隣り合うコイル同士で接続するような形状に変形させる。S9では、「Tig溶接」を行う。図3(e)に示すように、隣り合うリード部212同士を溶接することで、溶接部214を形成する。
In S8, “twist formation” is performed. The
ところで、上述した「リード部拡張」では、従来、リード部の被膜に対し、刃具を用いて剥離を行った後、該リード部群間にブレードなどを挿入し、該リード部間に隙間を形成している。この場合、刃具を用いてリード部の剥離を行うため、その刃具や剥離工数によって製造コストが増加する。一方で、刃具によるリード部の剥離工程を省いた場合、リード部同士が密着しリード部間に隙間が生じない。このため、該リード部間にブレードを挿入した際に該リード部に傷を付ける虞がある。 By the way, in the above-mentioned "lead portion expansion", conventionally, after a coating film of a lead portion is peeled off using a cutting tool, a blade or the like is inserted between the lead portion groups to form a gap between the lead portions. doing. In this case, since the lead portion is peeled using the blade, the manufacturing cost increases due to the blade and the number of steps of the peeling. On the other hand, when the step of peeling the lead portion with the cutting tool is omitted, the lead portions come into close contact with each other and no gap is generated between the lead portions. For this reason, when the blade is inserted between the leads, the leads may be damaged.
これに対し、本実施形態に係る固定子製造装置1は、図7に示す如く、リード部212の第1側面に摺接する第1傾斜面311を有し、該第1傾斜面311が固定子コア20の軸方向かつリード部212に対し接近方向へ移動するに従がって、該リード部212を第1傾斜面311に沿って固定子コア20の周方向にスライドさせつつ、該リード部212の両側に隣接するリード部212間に挿入される第1挿入部31と、第1傾斜面311よりもリード部212から固定子コア20の軸方向に離れた位置に形成され、リード部212の第1側面に隣り合い直交する第2側面に摺接する第2傾斜面321を有し、スライドしたリード部212を、該第2傾斜面321が固定子コア20の軸方向かつリード部212に対し接近方向へ移動するに従がって、第2傾斜面321に沿って固定子コア20の径方向にスライドさせることで、スライドしたリード部212と該リード部212に隣接するリード部212との間に隙間を形成する第2挿入部32と、を有する拡張ブレード30を備えている。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the stator manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment has a first
これにより、まず、拡張ブレード30の第1挿入部31によって、リード部212を第1傾斜面311に沿って固定子コア20の周方向にスライドさせる。そして、このスライドし、隣接するリード部212から外れたリード部212の第2側面を、第2挿入部32によって、第2傾斜面321に沿って固定子コア20の径方向にスライドさせ、リード部212と隣接するリード部212間に隙間を形成する。したがって、リード部212に傷を付けることなくリード部212間に隙間を形成できる。
Accordingly, first, the
図8は、本実施形態に係る固定子製造装置の概略的な構成を示すブロック図である。本実施形態に係る固定子製造装置1は、例えば、リード部212群を固定する固定治具2と、拡張ブレード30と、拡張ブレード30を固定子コア20の径方向及び軸方向に移動させる移動機構3と、移動機構3の移動を制御する制御部4と、ユーザが操作情報を入力する操作部5と、を備えている。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the stator manufacturing apparatus according to the present embodiment. The stator manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment includes, for example, a fixing
移動機構3は、制御部4からの制御信号に応じて、モータなどのアクチュエータを駆動し、拡張ブレード30を固定子コア20の径方向及び軸方向に移動させる。操作部5は、例えば、ユーザが操作情報を入力できるタッチパネルなどで構成されている。制御部4は、操作部5を介して設定されたプログラムや操作情報に基づいて、移動機構3の移動を制御することで、拡張ブレード30を固定子コア20の径方向及び軸方向に移動させる。
The moving
なお、制御部4は、例えば、制御処理、演算処理等と行うCPU(Central Processing Unit)41、CPU41によって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)からなるメモリ42、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部(I/F)43、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、それぞれ、ハードウェア構成されている。CPU41、メモリ42、及びインターフェイス部43は、データバスなどを介して相互に接続されている。
The
図9(a)乃至(f)は、リード部間に隙間を形成する際の各リード部、第1挿入部、及び第2挿入部の状態を示す図であり、リード部の端面に沿って切断した際の断面図である。図7に示す如く、リード部拡張前では、リード部A、B、Cが剥離されていないため、リード部A、B、C同士が密着しリード部A、B、C間に隙間が生じない(図9(a))。 FIGS. 9A to 9F are views showing the states of the respective lead portions, the first insertion portion, and the second insertion portion when a gap is formed between the lead portions, and are shown along the end surfaces of the lead portions. It is sectional drawing at the time of cutting. As shown in FIG. 7, before the lead portions are expanded, the lead portions A, B, and C are not peeled off, so that the lead portions A, B, and C are in close contact with each other and no gap is formed between the lead portions A, B, and C. (FIG. 9A).
制御部4は、移動機構3を制御して、拡張ブレード30の第1挿入部31の第1傾斜面311を、固定子コア20の軸方向かつリード部Bに対し接近方向へ移動させる。これにより、リード部Bの第1側面B1は、第1挿入部31の第1傾斜面311によって押圧され、リード部Bは、第1傾斜面311に沿って固定子コア20の周方向にスライドする。スライドしたリード部Bは、隣接し密着していたリード部Cから、固定子コア20の周方向へ外れる。そして、図10に示す如く、第1挿入部31は、該リード部Bの両側に隣接するリード部A、C間に挿入される(図9(b))。
The
さらに、制御部4は、移動機構3を制御し、拡張ブレード30を固定子コア20の軸方向かつリード部Bに対し接近方向へ移動させる。第2挿入部32の第2傾斜面321が固定子コア20の軸方向かつリード部Bに対し接近方向へさらに移動する。これにより、上記周方向にスライドし、隣接するリード部Cから外れたリード部Bの第2側面B2は、第2傾斜面321によって押圧され、リード部B及び隣接するリードAは、第2傾斜面321に沿って固定子コア20の径方向に徐々にスライドする(図9(c)、(d)、(e))。
Further, the
最後に、制御部4は、移動機構3を制御し、拡張ブレード30を固定子コア20の軸方向かつリード部Bに対し離間方向へ引き抜く。これにより、リード部Bは元の位置に戻り、リード部Bと隣接するリード部C間に隙間Xが形成される(図9(f))。
Finally, the
制御部4は、移動機構3を制御し、拡張ブレード30を固定子コア20の径方向へ移動させ、上記拡張ブレード30の移動及び隙間形成を繰り返す。以上を繰り返して、例えば、図6に示す如く、固定子コア20の径方向に隣り合うリード部212を2本1組にして、各組間に隙間Xを夫々形成することができる。
The
このように、第1挿入部31の第1傾斜面311によって、リードBを固定子コア20の周方向にスライドさせ、リード部Bの第2側面B2を隣接するリードCから外れた状態にする。そして、第2挿入部32の第2傾斜面321は、そのリード部Cから外れたリード部Bの第2側面B2を押圧し、リード部B、C間に隙間を形成する。これにより、刃具によるリード部A、B、Cの剥離工程を省き、リード部B、C同士が密着した場合でも、該リード部B、Cに傷を付けることがない。
As described above, the lead B is slid in the circumferential direction of the
図11は、拡張ブレードの一例を示す斜視図である。本実施形態に係る拡張ブレード30において、例えば、図11に示す如く、リード部212の固定子コア20の周方向へのスライド量を決める第1傾斜面311の高さaは、1.7mmで、リード部212の縦寸法(固定子コア20の周方向の厚さ)の略1/2に設定されている。第1傾斜面311の傾斜角度bは、45°未満に設定され、ここで30°に設定されている。リード部212の固定子コア20の径方向へスライド量を決める第2傾斜面321の高さcは、1.0mmに設定されている。第2傾斜面321の傾斜角度dは、11°に設定されている。この傾斜角度dは、従来のブレードと同等の角度である。なお、上記拡張ブレード30の構成は一例であり、これに限定されない。
FIG. 11 is a perspective view illustrating an example of the expansion blade. In the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist.
1 固定子製造装置、2 固定治具、3 移動機構、4 制御部、5 操作部、10 固定子、11 ティース、11a 凸部、12 スロット、13 ウェッジ紙、20 固定子コア、21 セグメントコイル、25 インシュレータ、30 拡張ブレード、31 第1挿入部、32 第2挿入部、211 スロット内導線部、212 リード部、213 反リード部、311 第1傾斜面、321 第2傾斜面
Reference Signs List 1 stator manufacturing device, 2 fixing jig, 3 moving mechanism, 4 control unit, 5 operating unit, 10 stator, 11 teeth, 11a convex portion, 12 slots, 13 wedge paper, 20 stator core, 21 segment coil,
Claims (1)
前記リード部の第1側面に摺接する第1傾斜面を有し、該第1傾斜面が前記固定子コアの軸方向かつ前記リード部に対し接近方向へ移動するに従がって、該リード部を前記第1傾斜面に沿って前記固定子コアの周方向にスライドさせつつ、該リード部の両側に隣接する前記リード部間に挿入される第1挿入部と、
前記第1傾斜面よりも前記リード部から前記固定子コアの軸方向に離れた位置に形成され、前記リード部の第1側面に隣り合い直交する第2側面に摺接する第2傾斜面を有し、前記スライドしたリード部を、該第2傾斜面が前記固定子コアの軸方向かつ前記リード部に対し接近方向へ移動するに従がって、前記第2傾斜面に沿って前記固定子コアの径方向にスライドさせることで、前記スライドしたリード部と該リード部に隣接するリード部との間に隙間を形成する第2挿入部と、
を有する拡張ブレード
を備える、
ことを特徴とする固定子製造装置。 A stator manufacturing device for forming a gap between a group of lead portions projecting from an end face of the stator core of a segment coil formed of a rectangular conductor inserted into a slot portion of an annular stator core,
A first inclined surface slidably in contact with a first side surface of the lead portion, wherein the first inclined surface moves in an axial direction of the stator core and in a direction approaching the lead portion; A first insertion portion inserted between the lead portions adjacent to both sides of the lead portion while sliding the portion in the circumferential direction of the stator core along the first inclined surface;
The first than the inclined surface is formed at a position apart in the axial direction of the stator core from the lead portion, the second inclined surface sliding contact with the second side of agreement perpendicular adjacent to the first side surface of the lead portion And fixing the slidable lead portion along the second inclined surface as the second inclined surface moves in the axial direction of the stator core and in a direction approaching the lead portion. in Rukoto slide in the radial direction of the child core, and a second insertion portion to form a gap between the lead portion adjacent to the slide the lead portion and said lead portion,
Comprising an expansion blade having
An apparatus for manufacturing a stator, comprising:
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