JP6936113B2 - Processing equipment for coil conductors - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機のステータコイル用の導線(コイル用導線)の加工装置に関する。 The present invention relates to a processing device for a lead wire (coil lead wire) for a stator coil of a rotary electric machine.
従来、回転電機のステータコアのスロットに多数のU字状を有するコイル用導線(導体セグメント)を挿通し、それらを順次接合して形成されたステータコイルが提案されている。コイル導線は、例えば断面形状が矩形である平角導線であり、周囲が絶縁皮膜で覆われている。 Conventionally, a stator coil formed by inserting a large number of U-shaped coil conductors (conductor segments) into slots of a stator core of a rotary electric machine and sequentially joining them has been proposed. The coil conductor is, for example, a flat conductor having a rectangular cross-sectional shape, and its periphery is covered with an insulating film.
コイル導線は、それをU字状にしてステータコアのスロットに挿入した際にステータコア端面から突出する部分であるリード部を有し、そのリード部の端部同士がレーザ溶接等により接合される。そこで、コイル用導線のリード部の端部は、予め、絶縁皮膜が剥離され、導体の一部が切断されて成形される。 The coil conductor has a lead portion that protrudes from the end face of the stator core when it is formed into a U shape and inserted into the slot of the stator core, and the ends of the lead portions are joined by laser welding or the like. Therefore, the end portion of the lead portion of the coil lead wire is formed by peeling off the insulating film in advance and cutting a part of the conductor.
特許文献1には、コイル用導線のリード部の端部(先端部)の絶縁皮膜(電気絶縁性樹脂膜)を剥離する工程と、その後の工程である先端部の一部を切断して成形する工程と、を備えたコイル用導線の加工方法が開示されている。 Patent Document 1 describes a step of peeling off the insulating film (electrically insulating resin film) at the end (tip) of the lead portion of the coil lead wire, and a subsequent step of cutting and molding a part of the tip. A method for processing a coil lead wire provided with a process for performing the process is disclosed.
コイル用導線のリード部の端部(コイル用導線の端部)における絶縁皮膜を剥離した後、別の工程として端部を成形する場合には、それぞれの加工を行うために別々の装置が必要となり、工数もかかる。 When molding the end part as a separate process after peeling off the insulating film at the end part of the lead part of the coil lead wire (the end part of the coil lead wire), a separate device is required to perform each processing. It also takes a lot of man-hours.
そこで、本発明の目的は、コイル用導線の端部の加工を簡易に行うことができるようにすることにある。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to easily process the end portion of the coil lead wire.
本発明のコイル用導線の加工装置は、断面形状が矩形である平角導線であり周囲が絶縁皮膜で覆われているコイル用導線の端部を加工するコイル用導線の加工装置であって、前記コイル用導線を配置するためのダイと、前記コイル用導線の側面の絶縁皮膜に切り込みを入れるためのカッター部を有する第1パンチと、前記切り込みよりも前記コイル用導線の先端側において、前記コイル用導線の前記側面の導体部を打ち抜き加工する第2パンチと、前記ダイに向けて前記第1パンチ及び前記第2パンチを駆動する駆動装置と、を備え、前記駆動装置により前記第1、2パンチが駆動された際に、前記第1、2パンチの順でそれらが前記コイル用導線を加工するように、前記第1、2パンチが並べて配置されている、ことを特徴とする。 The coil conductor processing device of the present invention is a coil conductor processing device for processing the end portion of a coil conductor whose cross-sectional shape is rectangular and whose periphery is covered with an insulating film. The coil has a die for arranging the coil lead wire, a first punch having a cutter portion for making a cut in the insulating film on the side surface of the coil lead wire, and a tip side of the coil lead wire from the cut. A second punch for punching a conductor portion on the side surface of the conducting wire and a driving device for driving the first punch and the second punch toward the die are provided , and the first and second punches are provided by the driving device. The first and second punches are arranged side by side so that when the punches are driven, the first and second punches process the coil conductors in this order .
本発明によれば、第2パンチの打ち抜き加工によりコイル用導線の端部における絶縁皮膜の剥離および内部の導体の成形とが同時に行われるため、コイル用導線の端部の加工を簡易に行うことができる。第1パンチによりコイル用導線の絶縁皮膜に切り込みを入れるため、その後に、第2パンチにより絶縁皮膜の剥離および内部の導体の成形を同時に行ったとしても、切り込みが入れられた部分より根元側の残しておきたい絶縁皮膜が剥がれてしまうことが防がれている。 According to the present invention, the punching process of the second punch simultaneously peels off the insulating film at the end of the coil lead wire and forms the inner conductor, so that the end portion of the coil lead wire can be easily machined. Can be done. Since the first punch makes a cut in the insulating film of the coil lead wire, even if the second punch subsequently peels off the insulating film and forms the internal conductor at the same time, it is on the root side of the cut part. It prevents the insulating film that you want to keep from peeling off.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係るコイル用導線は、回転電機のステータコイルを構成するものである。コイル用導線は、導体セグメントと言うこともできる。多数のU字状のコイル用導線がステータコアのスロットに挿通され、それらのリード部の端部が順次接合されることで、ステータコイルが形成される。回転電機は、ステータコイルが巻装されたステータコアを有するステータと、ステータの内周側に設けられたロータとを備える。回転電機は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両に搭載されて電動機および発電機として使われる。 The coil lead wire according to this embodiment constitutes a stator coil of a rotary electric machine. The coil lead wire can also be called a conductor segment. A large number of U-shaped coil conductors are inserted into the slots of the stator core, and the ends of the lead portions thereof are sequentially joined to form the stator coil. The rotary electric machine includes a stator having a stator core around which a stator coil is wound, and a rotor provided on the inner peripheral side of the stator. The rotary electric machine is mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle and used as an electric motor and a generator.
なお、コイル用導線は、断面形状が矩形である平角導線であり、平角導線は、導電率の高い銅等の金属(導体)の周囲に絶縁皮覆が施されて構成されている。すなわち、導体の周囲が絶縁皮膜で覆われている。絶縁皮覆は、絶縁性の高いエナメル等の樹脂が用いられている。 The coil conductor is a flat conductor having a rectangular cross-sectional shape, and the flat conductor is configured by covering a metal (conductor) such as copper having high conductivity with an insulating skin. That is, the circumference of the conductor is covered with an insulating film. A resin such as enamel with high insulating properties is used for the insulating skin cover.
コイル導線のリード部の端部同士を接合するために、コイル用導線のリード部の端部は、予め、絶縁皮膜が剥離され、内部の導体の一部が切断されて成形される。本実施形態に係るコイル用導線の加工装置は、このコイル用導線のリード部の端部の加工処理を行うものである。なお、以降、コイル用導線のリード部の端部を「コイル用導線の端部」或いは「端部」と言う。 In order to join the ends of the lead portions of the coil conductors to each other, the end portions of the lead portions of the coil conductors are formed by stripping the insulating film in advance and cutting a part of the internal conductor. The coil lead wire processing apparatus according to the present embodiment processes the end portion of the lead portion of the coil lead wire. Hereinafter, the end portion of the lead portion of the coil lead wire will be referred to as "end portion of the coil lead wire" or "end portion".
ここで、本実施形態に係るコイル用導線の加工装置について説明する。図1は、コイル用導線の加工装置10の概略構成を示す図である。図1に示すように、コイル用導線の加工装置10は、上部フレーム30と、上部フレーム30に対して上下方向に移動可能に設けられたストローク部34と、ストローク部34の下面に配置されたパンチ18と、コイル用導線12が配置されパンチ18が入り込む穴42が設けられたダイ26と、ダイ26のアタッチメント36と、アタッチメント36が固定される下部フレーム32と、を備えている。
Here, the processing apparatus for the coil lead wire according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a coil lead
上部フレーム30は、ストローク部34を上下方向に移動(ストローク)させる駆動装置31を備える。駆動装置31により、ストローク部34およびストローク部34の下面に配置されたパンチ18を、図1に示された位置からダイ26に向かって移動する。それにより、パンチ18は、ダイ26に配置されたコイル用導線12を加工しつつ、ダイ26の穴42に入り込むことになる。
The
パンチ18は、下側に設けられた第1パンチ20と、上側に設けられた第2パンチ22とから構成される。後で詳述するように、第1パンチ20は、コイル用導線12の側面の絶縁皮膜に切り込みを入れるものである。また、第2パンチ22は、第1パンチ20によって絶縁皮膜に切り込みが入れられた後、コイル用導線の絶縁皮膜の剥離および内部の導体の成形を行うものである。第1パンチ20及び第2パンチ22の各々には、ピン穴とネジ穴とが設けられている。各々のピン穴の位置を合わせてピン40をつき通すことで第1パンチ20及び第2パンチ22の位置決めがされており、各々のネジ穴の位置を合わせてネジ38を螺合することで第1パンチ20及び第2パンチ22が結合されて一体化している。
The
図2は、第1パンチ20の断面図(図1のA−A断面図)である。図2に示すように、第1パンチ20は、略C字状の断面形状を有する本体部44と、その内側に設けられた空洞48とを備える。本体部44は、ピン40が挿通されたピン穴41aと、ネジ38が螺合されたネジ穴39aとのそれぞれを複数有している。空洞48は、第1パンチ20がダイ26に向かって移動した際にコイル用導線12の端部が入り込む空間である。図2に示すように、空洞48の内壁には、空洞48の内側に向かって突出した一対のカッター部46が設けられている。一対のカッター部46は、コイル用導線12の端部における側面の絶縁皮膜に切り込みを入れるものである。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the first punch 20 (AA cross-sectional view of FIG. 1). As shown in FIG. 2, the
図3は、第2パンチ22の断面図(図1のB−B断面図)である。図3に示すように、第2パンチ22は、略C字状の断面形状を有する本体部49と、その内側に設けられた空洞50とを備える。本体部49は、ピン40が挿通されたピン穴41bと、ネジ38が螺合されたネジ穴39bとのそれぞれを複数有している。空洞50は、第2パンチ22がダイ26に向かって移動した際にコイル用導線12の端部が入り込む空間である。第2パンチ22により、コイル用導線12の端部は、空洞50が有する断面形状に沿って打ち抜き加工される。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the second punch 22 (BB cross-sectional view of FIG. 1). As shown in FIG. 3, the
図4は、ダイ26の断面図(図1のC−C断面図)である。ダイ26は、本体部27と、本体部27のほぼ中央に設けられた穴42とを有する。穴42の断面形状は、第1パンチ20の本体部44の断面形状と第2パンチ22の本体部49の断面形状とを重ね合わせた形状となっている。それにより、パンチ18(第1パンチ20及び第2パンチ22)を下降させてコイル用導線12の端部を加工する際に、第1パンチ20と第2パンチ22との両方が、ダイ26の穴42に入り込むようになっている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the die 26 (CC cross-sectional view of FIG. 1). The
次に、本実施形態のコイル用導線の加工装置10を用いたコイル用導線12の端部の加工処理について説明する。
Next, the processing of the end portion of the
図5は、ダイ26の上面にコイル用導線12が載置されている状態を示す図である。図5に示すように、コイル用導線12は、ダイ26の穴42を跨ぐように、ダイ26の上面に載置される。ダイ26の上面にはコイル用導線12をダイ26に固定するための固定用部材56が設けられている。固定用部材56は、ダイ26の上面に固定され所望の厚みを有する固定部58aと、固定部58aに向かってスライド可能にダイ26の上面に接続され所望の厚みを有する可動部58bとを備える。図5に示すように、コイル用導線12は、固定部58aと可動部58bとの間に載置される。そして、可動部58bを固定部58aに向かってスライドさせることで、図6に示すように、固定部58aと可動部58bとによりコイル用導線12を挟持し、ダイ26に固定させる。なお、可動部58bは、固定部58aに向かって付勢部材によって付勢されていてもよく、或いは、可動部58bは、図6に示すコイル用導線12を挟持する位置で動かないようにロックされる機構を有してもよい。それにより、コイル用導線12はダイ26に確実に固定される。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which the
次に、駆動装置31によりパンチ18をダイ26に向かって移動させる。それにより、まず、第1パンチ20により、コイル用導線12の端部が加工される。図7は、第1パンチ20によりコイル用導線12の端部を加工する状態を示す図であり、コイル用導線12が一点鎖線で示されている。第1パンチ20がダイ26に向かって移動する(下降する)ことで、第1パンチ20の端面がコイル用導線12の上面に接触し、さらに第1パンチ20が下降することで、図7に示す第1パンチ20の空洞48の奥壁60と本体部44の外壁62と間の第1パンチ20の端面により、コイル用導線12の先端側が切断される。すなわち、空洞48の奥壁60よりも先端側にあるコイル用導線12が切り離される。この際、空洞48の奥壁60と本体部44の外壁62と間にあったコイル用導線12は、ダイ26の穴42を通って下に落ちる。なお、図7では、コイル用導線12の先端が本体部44の外壁62よりも左側に突き抜けて配置されているが、コイル用導線12の先端が空洞48の奥壁60と本体部44の外壁62との間にくるように配置して、コイル用導線12の先端側を切断してもよい。
Next, the
図7に示すように、第1パンチ20が下降することで、第1パンチ20の一対のカッター部46がコイル用導線12の側面に接触し、その側面の絶縁皮膜に切り込みが入れられる。図8は、第1パンチ20がさらに下降してコイル用導線12を通過した後におけるコイル用導線12の端部を上から見た図である。第1パンチ20の加工により、コイル用導線12の端部の端面70(先端側の端面)は、内部の導体が露出し、コイル用導線12の2つの側面66,68の各々の絶縁皮膜に切り込み64が入れられる。なお、図8および以降で説明する図9,10では、切り込み64が誇張して大きめに描かれている。
As shown in FIG. 7, when the
パンチ18(第1パンチ20及び第2パンチ22)をさらに下降させることで、第1パンチ20はダイ26の穴42に入り込み、次に、第2パンチ22の端面がコイル用導線12の上面に接触して、第2パンチ22によりコイル用導線12の端部が加工される。図9は、第2パンチ22によりコイル用導線12の端部を加工する状態を示す図であり、コイル用導線12は一点鎖線で示されている。図9に示すように、第2パンチ22の空洞50の上下方向(図9における上下方向)の幅は、コイル用導線12のそれに比べて狭くなっている。そのため、第2パンチ22が下降してコイル用導線12を通過させることにより、コイル用導線12の端部の導体部(絶縁皮膜および内部の導体)が打ち抜き加工される。ここで、打ち抜き加工されるのは、コイル用導線12の切り込み64よりも先端側の部分である。この打ち抜き加工により、コイル用導線12の端部の絶縁皮膜の剥離および内部の導体の成形が同時に行われる。
By further lowering the punches 18 (
図10は、第2パンチ22により加工された後のコイル用導線12の端部を上から見た図である。第2パンチ22の加工により、コイル用導線12の切り込み64よりも先端側における2つの側面66,68の絶縁皮膜が剥離され、さらに内部の導体が成形される。事前に第1パンチ20によりコイル用導線12の絶縁皮膜に切り込みを入れているため、このように第2パンチ22により絶縁皮膜の剥離および内部の導体の成形を同時に行ったとしても、コイル用導線12の切り込み64が入れられた部分より根元側の残しておきたい絶縁皮膜が剥がれてしまうことが防がれている。なお、第2パンチ22が下降してコイル用導線12を通過することで、第1パンチ20に加えて第2パンチ22もダイ26の穴42に入り込むことになる。
FIG. 10 is a top view of the end portion of the
以上説明したように、コイル用導線12の端部が加工処理される。なお、このようにコイル用導線12の端部の一方が加工された後、パンチ18は上昇させられ、ダイ26からコイル用導線12が取り外される。そして、コイル用導線12は所望の長さで切断され、コイル用導線12の端部の他方も同様に加工される。
As described above, the end portion of the
次に、本実施形態のコイル用導線の加工装置10の作用効果について説明する。
Next, the operation and effect of the coil lead
以上説明した本実施形態のコイル用導線の加工装置10によれば、第2パンチ22の打ち抜き加工によりコイル用導線12の端部における絶縁皮膜の剥離および内部の導体の成形とが同時に行われるため、コイル用導線12の端部の加工を簡易に行うことができる。すなわち、コイル用導線12の端部における絶縁皮膜を剥離した後、別の工程として端部を成形する場合に比べて、装置構成を簡易にすることができ、加工のための工数も少なくすることができる。第1パンチ20によりコイル用導線12の絶縁皮膜に切り込みを入れているため、その後に、第2パンチ22の打ち抜き加工により絶縁皮膜の剥離および内部の導体の成形を同時に行ったとしても、切り込み64が入れられた部分より根元側の残しておきたい絶縁皮膜が剥がれてしまうことが防がれている。
According to the coil
また、以上説明した本実施形態のコイル用導線の加工装置10によれば、第1パンチ20と第2パンチ22とが一体化されているため、パンチ18(第1パンチ20および第2パンチ22)を駆動装置により1回下降させる動作により、第1パンチ20による切り込み加工と、第2パンチ22による打ち抜き加工とを一気に行うことができる。よって、装置構成が非常に簡易であり、工数が非常に少ない。さらに、第1パンチ20と第2パンチ22とが一体化されていることで、第1パンチ20によるコイル用導線12の切り込みの位置に対して、第2パンチ22によるコイル用導線12の打ち抜き加工の位置がずれることがない。これにより、残しておきたい絶縁皮膜が剥がれてしまうことが確実に防がれている。
Further, according to the coil
なお、以上説明した実施形態のコイル用導線の加工装置10は、第1パンチ20と第2パンチ22とが一体化されていたが、第1パンチ20と第2パンチ22とを別々にしてコイル用導線12の端部を加工してもよい。例えば、ダイ26を2つ用意して、1つ目のダイを用いて第1パンチ20により切り込み加工を行い、その後に、2つ目のダイを用いて第2パンチ22により打ち抜き加工を行ってもよい。この場合であっても、第2パンチ22により、コイル用導線12の端部における絶縁皮膜の剥離および内部の導体の成形とが同時に行われるため、コイル用導線12の端部の加工が簡易になる。
In the coil
以上説明した実施形態のコイル用導線の加工装置10における第1パンチ20は、その本体部44によって一対のカッター部46が形成されていた。しかし、一対のカッター部46は、第1パンチ20の本体部44とは別体のものであってもよい。図11は、その別の実施形態における第1パンチ20の断面図である。図11に示すように、第1パンチ20の空洞48の内壁には一対のスリット52が設けられ、その各々にカッター刃のようなナイフ54が挿入されている。図12は、図11のD−D断面図である。図12に示すように、例えば、スリット52は、第2パンチ22と接する側の第1パンチの端面72から下側に向かって所定幅だけ設けられ、そこに、ナイフ54が挿入されて接着剤等によりスリット52内に固定される。ナイフ54は、上側が幅広の形状、下側が幅狭の形状を有しており、それにより、図12の太線矢印の方向に第1パンチ20が移動してコイル用導線12の絶縁皮膜に切り込みを入れる際に、その移動にともなってナイフ54が少しずつ絶縁皮膜に深く入る構成となっている。なお、この実施形態の場合、ダイ26の穴42は、第1パンチ20に配置された1対のナイフ54が通過できる断面形状を有することになる。このように、第1パンチ20のカッター部46を別体のナイフ54としても、コイル用導線12の端部における絶縁皮膜の切り込みを良好に行うことができる。
In the
10 コイル用導線の加工装置、12 コイル用導線、18 パンチ、20 第1パンチ、22 第2パンチ、26 ダイ、27 本体部、30 上部フレーム、31 駆動装置、32 下部フレーム、34 ストローク部、36 アタッチメント、38 ネジ、39a,39b ネジ穴、40 ピン、41a,41b ピン穴、42 穴、44 本体部、46 カッター部、48 空洞、49 本体部、50 空洞、52 スリット、54 ナイフ、56 固定用部材、58a 固定部、58b 可動部、60 奥壁、62 外壁、64 切り込み、66,68 側面、70 端面、72 第1パンチの端面。 10 Coil conductor processing equipment, 12 Coil conductor, 18 punch, 20 1st punch, 22 2nd punch, 26 die, 27 main body, 30 upper frame, 31 drive device, 32 lower frame, 34 stroke part, 36 Attachment, 38 screws, 39a, 39b screw holes, 40 pins, 41a, 41b pin holes, 42 holes, 44 main body, 46 cutters, 48 cavities, 49 main bodies, 50 cavities, 52 slits, 54 knives, 56 for fixing Member, 58a fixed part, 58b movable part, 60 back wall, 62 outer wall, 64 notches, 66, 68 side surface, 70 end face, 72 end face of first punch.
Claims (1)
前記コイル用導線を配置するためのダイと、
前記コイル用導線の側面の絶縁皮膜に切り込みを入れるためのカッター部を有する第1パンチと、
前記切り込みよりも前記コイル用導線の先端側において、前記コイル用導線の前記側面の導体部を打ち抜き加工する第2パンチと、
前記ダイに向けて前記第1パンチ及び前記第2パンチを駆動する駆動装置と、を備え、
前記駆動装置により前記第1、2パンチが駆動された際に、前記第1、2パンチの順でそれらが前記コイル用導線を加工するように、前記第1、2パンチが並べて配置されている、
ことを特徴とするコイル用導線の加工装置。 It is a coil conductor processing device that processes the end of a coil conductor whose cross-sectional shape is rectangular and whose circumference is covered with an insulating film.
A die for arranging the coil conductor and
A first punch having a cutter portion for making a cut in the insulating film on the side surface of the coil lead wire, and
A second punch for punching a conductor portion on the side surface of the coil conductor on the tip side of the coil conductor with respect to the notch.
A drive device for driving the first punch and the second punch toward the die is provided .
When the first and second punches are driven by the driving device, the first and second punches are arranged side by side so that they process the coil conductors in the order of the first and second punches. ,
A coil lead wire processing device characterized by this.
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