JP6784242B2

JP6784242B2 - Coil twister

Info

Publication number: JP6784242B2
Application number: JP2017149342A
Authority: JP
Inventors: 哲典松田; 平子　勝; 勝平子
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-08-01
Filing date: 2017-08-01
Publication date: 2020-11-11
Anticipated expiration: 2037-08-01
Also published as: JP2019030164A

Description

本発明は、コイル捻り装置に関する。 The present invention relates to a coil twisting device.

同心円状に並ぶ複数の環状層と、当該複数の環状層から軸方向に延びる複数のコイル端部とを備える円環状ステータコアがある。隣接する環状層のうち、外側の環状層及び内側環状層のコイル端部同士が、捻り成形によって、突き合わされた後、接合される。このような捻り成形の一例が、特許文献１に開示されている。 There is an annular stator core including a plurality of annular layers arranged concentrically and a plurality of coil ends extending axially from the plurality of annular layers. Of the adjacent annular layers, the coil ends of the outer annular layer and the inner annular layer are abutted by twist forming and then joined. An example of such twist molding is disclosed in Patent Document 1.

特開２００４−２８２９４７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-282947

このような捻り成形においてコイルが交差した場合、互いに隣接する層のコイル端部同士が干渉し、コイルのエナメルが剥離することがあった。 When the coils intersect in such twist forming, the coil ends of adjacent layers may interfere with each other and the enamel of the coil may peel off.

このようなコイル捻り装置の一例として、図５に示すコイル捻り装置９００がある。コイル捻り装置９００は、円筒状のガイド９０と、第１の環状層９１と、第２の環状層９２とを備える。第１の環状層９１、及び第２の環状層９２が、軸方向に（ここでは、Ｚ軸方向プラス側）に延びるコイル端部Ｗ９１、コイル端部Ｗ９２をそれぞれ把持したまま、第１の環状層９１と第２の環状層９２とを、互いに逆方向に回転させる。すると、コイル端部Ｗ９１、及びコイル端部Ｗ９２を捻り成形することによって、突き合わせる。この捻り成形中において、図６に示すように、コイル端部Ｗ９１、及びコイル端部Ｗ９２が互いに機械的に干渉することがある。図７に示すように、コイル端部Ｗ９１は、導線Ｗ９１ａと、導線Ｗ９１ａを被覆するエナメル膜Ｗ９１ｂとを備えるものの、上記した干渉が生じると、エナメル膜Ｗ９１ｂの少なくとも一部Ｗ９１ｃが剥離して、めくれてしまうことがあった。 As an example of such a coil twisting device, there is a coil twisting device 900 shown in FIG. The coil twisting device 900 includes a cylindrical guide 90, a first annular layer 91, and a second annular layer 92. The first annular layer 91 and the second annular layer 92 hold the coil end portion W91 and the coil end portion W92 extending in the axial direction (here, the positive side in the Z-axis direction), respectively, while holding the first annular layer. The layer 91 and the second annular layer 92 are rotated in opposite directions to each other. Then, the coil end portion W91 and the coil end portion W92 are twisted and molded to abut each other. During this torsion molding, as shown in FIG. 6, the coil end portion W91 and the coil end portion W92 may mechanically interfere with each other. As shown in FIG. 7, the coil end portion W91 includes a lead wire W91a and an enamel film W91b that covers the lead wire W91a. However, when the above-mentioned interference occurs, at least a part of the enamel film W91b W91c is peeled off. Sometimes it turned over.

本発明は、互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を抑制し、捻り成形を行うものとする。 According to the present invention, the occurrence of interference between the coil ends of layers adjacent to each other is suppressed, and twist molding is performed.

本発明に係るコイル捻り装置は、
円環状ステータコアのコイル端部を捻り成形するコイル捻り装置であって、
筒状の外周ガイドと、
前記筒状の外周ガイドの内側に配置された複数の環状層と、を備え、
前記複数の環状層は、同心円状に並び、
隣接する環状層同士は、互いに逆方向に回転し、
前記外周ガイドの内周面には、凹部が設けられ、
捻り成形中において、前記外周ガイドの内側に位置するコイル端部が、前記凹部に逃れる。
このような構成によれば、捻り成形中において、外周ガイド側のコイル端部を外周ガイドの内周面の凹部に逃して、外周ガイド側に移動させることができる。従って、外周ガイド側のコイル端部に隣接する層のコイル端部が、外周ガイド側のコイル端部と接触し難い。そのため、互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を抑制して、捻り成形を行うことができる。 The coil twisting device according to the present invention is
A coil twisting device that twists and forms the coil ends of an annular stator core.
Cylindrical outer circumference guide and
A plurality of annular layers arranged inside the tubular outer peripheral guide, and the like.
The plurality of annular layers are arranged concentrically and
Adjacent annular layers rotate in opposite directions,
A recess is provided on the inner peripheral surface of the outer peripheral guide.
During twist forming, the coil end located inside the outer peripheral guide escapes to the recess.
According to such a configuration, during the torsion molding, the coil end portion on the outer peripheral guide side can be released to the recess on the inner peripheral surface of the outer peripheral guide and moved to the outer peripheral guide side. Therefore, it is difficult for the coil end portion of the layer adjacent to the coil end portion on the outer peripheral guide side to come into contact with the coil end portion on the outer peripheral guide side. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of interference between the coil ends of the layers adjacent to each other and perform torsion molding.

本発明は、互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を抑制し、捻り成形を行うことができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of interference between the coil ends of layers adjacent to each other and perform torsion molding.

実施の形態１に係るコイル捻り装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the coil twisting apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るコイル捻り装置の要部を示す模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the main part of the coil twisting apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るコイル捻り装置を用いた捻り成形方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the twist forming method using the coil twisting apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るコイル捻り装置を用いた捻り成形方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the twist forming method using the coil twisting apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 従来のコイル捻り装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the conventional coil twisting apparatus. 互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the occurrence of the interference between the coil ends of the layers adjacent to each other. コイルのエナメルの剥離の発生を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the occurrence of peeling of the enamel of a coil.

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。図１〜図４では、三次元ｘｙｚ座標系を規定した。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Further, in order to clarify the explanation, the following description and drawings have been simplified as appropriate. In FIGS. 1 to 4, a three-dimensional xyz coordinate system is defined.

（実施の形態１）
図１〜図４を参照して実施の形態１に係るコイル捻り装置について説明する。 (Embodiment 1)
The coil twisting device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

図１に示すように、コイル捻り装置１００は、円筒状の外周ガイド１０と、第１の環状層１と、第２の環状層２と、第３の環状層３と、第４の環状層４とを備える。第１の環状層１と、第２の環状層２と、第３の環状層３と、第４の環状層４とは、外周ガイド１０の内側に配置され、この順に外周ガイド１０からその中心Ｏに向かって同心円状に並ぶ。 As shown in FIG. 1, the coil twisting device 100 includes a cylindrical outer peripheral guide 10, a first annular layer 1, a second annular layer 2, a third annular layer 3, and a fourth annular layer. 4 and. The first annular layer 1, the second annular layer 2, the third annular layer 3, and the fourth annular layer 4 are arranged inside the outer peripheral guide 10, and the outer peripheral guide 10 is the center thereof in this order. Line up concentrically toward O.

第１の環状層１は、外周ガイド１０の内側に回転可能に配置されている。第２の環状層２は、第１の環状層１の内側に回転可能に配置されている。第３の環状層３は、第２の環状層２の内側に回転可能に配置されている。第４の環状層４は、第３の環状層３の内側に回転可能に配置されている。第１の環状層１と、第２の環状層２と、第３の環状層３と、第４の環状層４とのうち、隣接する環状層同士は、互いに逆方向に回転する。 The first annular layer 1 is rotatably arranged inside the outer peripheral guide 10. The second annular layer 2 is rotatably arranged inside the first annular layer 1. The third annular layer 3 is rotatably arranged inside the second annular layer 2. The fourth annular layer 4 is rotatably arranged inside the third annular layer 3. Of the first annular layer 1, the second annular layer 2, the third annular layer 3, and the fourth annular layer 4, adjacent annular layers rotate in opposite directions to each other.

図２に示すように、円環状ステータコアＷ１００は、第１層コイル端部Ｗ１と、第２層コイル端部Ｗ２と、第３層コイル端部Ｗ３と、第４層コイル端部Ｗ４と、円環状のコアＷ１０とを備える。第１層コイル端部Ｗ１と、第２層コイル端部Ｗ２と、第３層コイル端部Ｗ３と、第４層コイル端部Ｗ４とは、コアＷ１０から軸方向（ここでは、Ｚ軸プラス側）に延びる。第１の環状層１の底面には、第１層コイル端部Ｗ１を把持する凹部が設けられている。第２の環状層２の底面には、第２層コイル端部Ｗ２を把持する凹部が設けられている。第３の環状層３の底面には、第３層コイル端部Ｗ３を把持する凹部が設けられている。第４の環状層４の底面には、第４層コイル端部Ｗ４を把持する凹部が設けられている。 As shown in FIG. 2, the annular stator core W100 includes a first layer coil end portion W1, a second layer coil end portion W2, a third layer coil end portion W3, a fourth layer coil end portion W4, and a circle. It includes an annular core W10. The first layer coil end W1, the second layer coil end W2, the third layer coil end W3, and the fourth layer coil end W4 are axially oriented from the core W10 (here, the Z-axis plus side). ). The bottom surface of the first annular layer 1 is provided with a recess for gripping the first layer coil end W1. The bottom surface of the second annular layer 2 is provided with a recess for gripping the second layer coil end W2. The bottom surface of the third annular layer 3 is provided with a recess for gripping the third layer coil end W3. The bottom surface of the fourth annular layer 4 is provided with a recess for gripping the fourth layer coil end W4.

外周ガイド１０は、外周面１０ａと、凹部１０ｃを有する内周面１０ｂとを備える。図１及び図２に示す外周ガイド１０の内周面１０ｂの一例は、凹部１０ｃを一つ含むが、内周面１０ｂは、必要に応じて、凹部１０ｃを複数含んでもよい。凹部１０ｃの開口形状は、第１層コイル端部Ｗ１よりも大きな形状を備えるとよい。具体的には、図４に示すように、凹部１０ｃの底部１０ｄの周方向（ここでは、Ｘ軸方向）における幅Ｌ１は、例えば、第１層コイル端部Ｗ１の幅ＬＷ１の１．５倍以上２．５倍以下であるとよい。また、凹部１０ｃの周方向における幅Ｌ２は、第１層コイル端部Ｗ１の内径側面Ｗ１ｂが捻り成形中において第１の環状層１の内周面１ｂよりも外周ガイド１０側（ここでは、Ｙ軸マイナス側）に位置するように設定されるとよい。これによって、捻り成形中において第１層コイル端部Ｗ１、第２層コイル端部Ｗ２が交差するとき、第１層コイル端部Ｗ１、及び第２層コイル端部Ｗ２が強く機械的に干渉し難くなるからである。また、凹部１０ｃの深さＤ１は、捻り成形中において第１層コイル端部Ｗ１、第２層コイル端部Ｗ２が交差するとき、第１層コイル端部Ｗ１が凹部１０ｃの斜面１０ｅに乗り上げることなく凹部１０ｃの底部１０ｄに留まるように、所定の範囲内に設定されるとよい。 The outer peripheral guide 10 includes an outer peripheral surface 10a and an inner peripheral surface 10b having a recess 10c. An example of the inner peripheral surface 10b of the outer peripheral guide 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes one recess 10c, but the inner peripheral surface 10b may include a plurality of recesses 10c, if necessary. The opening shape of the recess 10c is preferably larger than that of the first layer coil end W1. Specifically, as shown in FIG. 4, the width L1 of the bottom portion 10d of the recess 10c in the circumferential direction (here, the X-axis direction) is, for example, 1.5 times the width LW1 of the first layer coil end portion W1. It is preferable that it is 2.5 times or more and 2.5 times or less. Further, the width L2 of the recess 10c in the circumferential direction is such that the outer peripheral guide 10 side (here, Y in this case) of the inner peripheral side surface W1b of the first layer coil end W1 with respect to the inner peripheral surface 1b of the first annular layer 1 during torsion molding. It should be set so that it is located on the minus side of the axis). As a result, when the first layer coil end W1 and the second layer coil end W2 intersect during torsion molding, the first layer coil end W1 and the second layer coil end W2 strongly and mechanically interfere with each other. This is because it becomes difficult. Further, the depth D1 of the recess 10c is such that when the first layer coil end W1 and the second layer coil end W2 intersect during torsion molding, the first layer coil end W1 rides on the slope 10e of the recess 10c. It is preferable that the setting is made within a predetermined range so that the recess 10c stays at the bottom 10d.

ここで、コイル捻り装置１００を用いて、円環状ステータコアＷ１００を捻り成形する。具体的には、図３に示すように、まず、第１層コイル端部Ｗ１、及び第２層コイル端部Ｗ２は、互いに離間している。第１の環状層１、第２の環状層２に第１層コイル端部Ｗ１、及び第２層コイル端部Ｗ２をそれぞれ把持させる。そのまま、第１の環状層１、第２の環状層２を相互に逆回転させる。すると、第１層コイル端部Ｗ１、及び第２層コイル端部Ｗ２が捻り成形される。捻り成形中において、第１層コイル端部Ｗ１が捻られるとともに、図４に示すように、第１層コイル端部Ｗ１が外周ガイド１０の内周面１０ｂの凹部１０ｃに逃れる。これによって、第１層コイル端部Ｗ１が外周ガイド１０側（ここでは、Ｙ軸マイナス側）に移動するため、第２層コイル端部Ｗ２と機械的に干渉し難い。捻り成形が完了すると、第１層コイル端部Ｗ１の先端部Ｗ１ａと、第２層コイル端部Ｗ２の先端部Ｗ２ａとが突き合わされる。 Here, the coil twisting device 100 is used to twist-mold the annular stator core W100. Specifically, as shown in FIG. 3, first, the first layer coil end portion W1 and the second layer coil end portion W2 are separated from each other. The first annular layer 1 and the second annular layer 2 are made to grip the first layer coil end portion W1 and the second layer coil end portion W2, respectively. As it is, the first annular layer 1 and the second annular layer 2 are rotated in opposite directions to each other. Then, the first layer coil end portion W1 and the second layer coil end portion W2 are twist-formed. During the twist forming, the first layer coil end portion W1 is twisted, and as shown in FIG. 4, the first layer coil end portion W1 escapes to the recess 10c of the inner peripheral surface 10b of the outer peripheral guide 10. As a result, the first layer coil end W1 moves to the outer peripheral guide 10 side (here, the Y-axis minus side), so that it is unlikely to mechanically interfere with the second layer coil end W2. When the torsion molding is completed, the tip portion W1a of the first layer coil end portion W1 and the tip portion W2a of the second layer coil end portion W2 are abutted against each other.

第３層コイル端部Ｗ３、及び第４層コイル端部Ｗ４についても、同様に、第３の環状層３、及び第４の環状層４を用いて捻り成形を行なうと、第３層コイル端部Ｗ３の先端部と、第４層コイル端部Ｗ４の先端部とが突き合わされる。必要に応じて先端部Ｗ１ａ、Ｗ２ａ、第３層コイル端部Ｗ３及び第４層コイル端部Ｗ４の先端部等を接合する等して、円環状ステータコアＷ１００を完成することができる。 Similarly, when the third layer coil end W3 and the fourth layer coil end W4 are also twist-formed using the third annular layer 3 and the fourth annular layer 4, the third layer coil end is formed. The tip of the portion W3 and the tip of the fourth layer coil end W4 are abutted against each other. The annular stator core W100 can be completed by joining the tips W1a, W2a, the tip W3 of the third layer coil, the tip W4 of the fourth layer coil, and the like, if necessary.

以上より、互いに隣接する層のコイル端部同士の干渉の発生を抑制し、捻り成形を行うことができる。 From the above, it is possible to suppress the occurrence of interference between the coil ends of the layers adjacent to each other and perform twist forming.

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。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.

１００コイル捻り装置
１、２、３、４環状層
１ｂ内周面
１０外周ガイド
１０ｂ内周面１０ｃ凹部
１０ｄ底部１０ｅ斜面
Ｌ１、Ｌ２、ＬＷ１幅
Ｗ１００円環状ステータコア
Ｗ１〜Ｗ４第１層コイル端部、第２層コイル端部、第３層コイル端部、及び第４層コイル端部
Ｗ１ａ、Ｗ２ａ先端部Ｗ１ｂ内径側面 100 Coil twisting device 1, 2, 3, 4 Circular layer 1b Inner peripheral surface 10 Outer peripheral guide 10b Inner peripheral surface 10c Recess 10d Bottom 10e Slope L1, L2, LW1 Width W100 Circular stator core W1 to W4 First layer coil end, 2nd layer coil end, 3rd layer coil end, and 4th layer coil end W1a, W2a tip W1b inner diameter side surface

Claims

A coil twisting device that twists and forms the coil ends of an annular stator core.
Cylindrical outer circumference guide and
A plurality of annular layers arranged inside the tubular outer peripheral guide, and the like.
The plurality of annular layers are arranged concentrically and
Adjacent annular layers rotate in opposite directions,
A recess is provided on the inner peripheral surface of the outer peripheral guide.
During twist forming, the coil end located inside the outer peripheral guide escapes to the recess.
Coil twisting device.