JP7063785B2 - Segment coil fixing method - Google Patents
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Description
本発明は、セグメントコイルの倒し成型におけるセグメント固定方法に関する。 The present invention relates to a segment fixing method in fold-down molding of a segment coil.
特許文献1には、セグメントコイルの倒し成型を行うためのコイル捻り装置が記載されている。このコイル捻り装置は、ステータコアのスロット内にU字型の導線であるセグメントコイルの2本のリード部を挿入した状態で、スタータコアの端面から突出したリード部の端部を捻るように曲げる。この際、U字型のセグメントコイルの屈曲部に平板状のコイル押さえ部材を当接して配置することで、セグメントコイルがステータコアに対して軸方向へ移動するのを制限している。 Patent Document 1 describes a coil twisting device for inversion molding of a segment coil. This coil twisting device bends the end of the lead portion protruding from the end face of the starter core with the two lead portions of the segment coil, which is a U-shaped conducting wire, inserted into the slot of the stator core. At this time, by arranging the flat plate-shaped coil holding member in contact with the bent portion of the U-shaped segment coil, the segment coil is restricted from moving in the axial direction with respect to the stator core.
上記のコイル捻り装置では、U字型をなすセグメントコイルの屈曲部に平板状のコイル押さえ部材を当接させてセグメントコイルの軸方向移動を制限しているが、リード部の端部をステータコアに向かって押し曲げる際の押圧力が大きくなると、セグメントコイルの屈曲部がリード部に加えられた軸方向の押圧荷重に耐えられずに座屈変形する可能性がある。この場合、隣接するセグメント同士が接触し、表面に形成されている絶縁皮膜が傷つくおそれがある。 In the above coil twisting device, a flat plate-shaped coil holding member is brought into contact with the bent portion of the U-shaped segment coil to limit the axial movement of the segment coil, but the end portion of the lead portion is used as the stator core. When the pressing force when pushing and bending toward the direction becomes large, the bent portion of the segment coil may not be able to withstand the axial pressing load applied to the lead portion and may buckle and deform. In this case, adjacent segments may come into contact with each other and the insulating film formed on the surface may be damaged.
本発明は、セグメントコイルの屈曲部の変形を効果的に抑制できるセグメントコイル固定方法を提供する。 The present invention provides a segment coil fixing method capable of effectively suppressing deformation of a bent portion of the segment coil.
本発明は、コイル倒し成型時におけるセグメントコイル固定方法であって、ステータにU字型のセグメントコイルを挿入してリード側を突出させて、リード側を倒し成型する際に、セグメントコイルの反リード側の斜行部を軸方向外側から支持する冶具をステータの径方向の内径側および外径側から挿入して、セグメントコイルを固定する。 The present invention is a method for fixing a segment coil at the time of coil tilting molding, in which a U-shaped segment coil is inserted into a stator to project the lead side, and when the lead side is tilted and molded, the anti-lead of the segment coil is formed. A jig that supports the skewed portion on the side from the outside in the axial direction is inserted from the inner diameter side and the outer diameter side in the radial direction of the stator to fix the segment coil.
冶具は、内径側部材と、外径側部材とを含み、内径側部材が外径側に移動し、外径側部材が内径側に移動することで、セグメントコイルの反リード側の斜行部を支持するとよい。 The jig includes an inner diameter side member and an outer diameter side member, and the inner diameter side member moves to the outer diameter side and the outer diameter side member moves to the inner diameter side, so that the diagonal portion on the anti-lead side of the segment coil It is good to support.
カムリングに内径側用カム穴と外径側用カム穴が形成されており、内径側部材および外径側部材のカムフォロアが内径側用カム穴と外径側用カム穴にそれぞれ挿入され、カムリングを回動させることで、内径側部材および外径側部材が外径方向および内径方向にそれぞれ移動するとよい。 An inner diameter side cam hole and an outer diameter side cam hole are formed in the cam ring, and the cam followers of the inner diameter side member and the outer diameter side member are inserted into the inner diameter side cam hole and the outer diameter side cam hole, respectively, to insert the cam ring. By rotating the member, the inner diameter side member and the outer diameter side member may move in the outer diameter direction and the inner diameter direction, respectively.
また、本発明は、ステータコイル倒し成型時においてセグメントコイルを固定するための固定冶具であって、ステータにU字型のセグメントコイルを挿入してリード側を突出させて、リード側を倒し成型する際に、外径側部材および内径側部材をステータの内径側および外径側から挿入して、セグメントコイルの反リード側の斜行部を軸方向外側から支持することでセグメントコイルを固定するものであってもよい。 Further, the present invention is a fixing jig for fixing the segment coil at the time of tilting and molding the stator coil. A U-shaped segment coil is inserted into the stator to project the lead side, and the lead side is tilted and molded. At this time, the segment coil is fixed by inserting the outer diameter side member and the inner diameter side member from the inner diameter side and the outer diameter side of the stator and supporting the oblique portion on the opposite lead side of the segment coil from the outside in the axial direction. May be.
本発明によれば、セグメントコイルの反リード側の斜行部を軸方向外側から支持することによって、ステータコイル倒し成型時におけるセグメントコイルの座屈変形を効果的に防止することができる。 According to the present invention, by supporting the oblique portion on the opposite lead side of the segment coil from the outside in the axial direction, it is possible to effectively prevent buckling deformation of the segment coil during tilting and molding of the stator coil.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described here.
「ステータコイルの形成」
まず、U字型のセグメントコイルを用いたステータコイルの形成について簡単に説明する。図1は、回転電機のステータコア10とコイルを構成するセグメントコイル12を示す図である。ステータコア10は、概略円筒形状を有し、略円筒形状のヨーク14と、ヨーク14から径方向内側に向けて延出するティース16を有する。
"Formation of stator coil"
First, the formation of a stator coil using a U-shaped segment coil will be briefly described. FIG. 1 is a diagram showing a
ティース16は、間隔をあけて周方向に配列され、隣接するティース16の間の空間が、スロット18である。セグメントコイル12は、エナメルなどの絶縁皮膜が表面に形成された、断面が長方形の導線(平角導線)で構成される。セグメントコイル12は、導線を略U字形に曲げて形成する。U字の左右の直線部分に対応する部分を腕部20、直線部分をつなぐ底部分に対応する部分を底部22と記す。セグメントコイル12をスロット18内に挿入してステータコア10に装着し、腕部20の先端をステータコア10の端面(図1において上側の端面)から突出させる。突出した側をリード側、底部22の側を反リード部と呼ぶ。
The
図2は、セグメントコイル12をステータコアに装着した状態を示している。この状態から、腕部20のステータコア10の端面から出た部分を周方向に曲げる(倒し成型)。ここで、このコイル倒し成型の際に、セグメントコイルの先端を軸方向に押圧して押し込むようにして変形させる。
FIG. 2 shows a state in which the
図3は、セグメントコイル12の腕部20を曲げてリード側のコイルエンド38(図4参照)を構成した状態を示す。径方向に隣接する2つの腕部20の先端(例えば図3に示す腕部の先端部120,120)同士を溶接することにより複数のセグメントコイル12が連なりステータコイル24が形成される。なお、セグメントコイル12は、エナメルなどの絶縁皮膜122に被覆されており、先端部120において絶縁皮膜122が剥離除去されている。
FIG. 3 shows a state in which the
図4は、セグメントコイル12を溶接してステータコイル24が形成された状態を示している。セグメントコイル12は、スロット内に配置されるスロット内部分26と、ステータコアの軸線方向における端面28,30の外でスロット内部分をつなぐコイルエンド部分32,34を有する。図4において、下側の第1端面28の側では、セグメントコイル12の底部22がリード側の第1コイルエンド部分32となって第1コイルエンド36を構成する。上側の第2端面30の側では、セグメントコイル12の腕部20のスロット18から突出した部分である第2コイルエンド部分34が、その先端同士が溶接されることにより、反リード側の第2コイルエンド38を構成する。
FIG. 4 shows a state in which the
「反リード側の固定」
<基本構成>
上述のように、セグメントコイル12のリード側部分の倒し成型の際に、セグメントコイル12は軸方向に押圧される。従って、反リード側の第1コイルエンド36においてセグメントコイル12が移動しないように支持する必要がある。
"Fixing on the non-lead side"
<Basic configuration>
As described above, the
本実施形態においては、セグメントコイル12の斜辺部分を軸方向の外側から支持する冶具を用意し、これによって倒し成型の際に、セグメントコイル12を固定する。
In the present embodiment, a jig that supports the hypotenuse portion of the
図5はセグメントコイル12の斜行部22aを固定した状態を模式的に示す図である。このように、反リード側のセグメントコイル12の底部22において斜めを向く斜行部22aを軸方向の外側から冶具40によって抑える。これによって、セグメントコイル12のリード側の軸方向に押し付けながらの倒し成型の際にセグメントコイル12の座屈変形を抑制しつつ固定支持することが可能となる。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a state in which the
<冶具の構成>
図6には、本実施形態に係る冶具50の全体構成(斜め下から見た図)が示してある。円環部52は、ステータコアに対応した形状を有しており、反リード側のコイルエンドを収容して固定する。
<Structure of jig>
FIG. 6 shows the overall configuration (viewed from diagonally below) of the
円環部52の下部には、周辺部に多数の外径側部材54が円形に配列されている。また、外径側部材54に内側から対向するように内径側部材56が円形に配列されている。外径側部材54と内径側部材56の間には所定の環状空間が形成されており、ここに反リード側コイルエンドが収容される。また、各外径側部材54、内径側部材56の周方向の間には、半径方向に伸びる規制部材55が配置されている。これによって、外径側部材54、内径側部材56の周方向の移動が規制され、これらが径方向のみに移動する。
At the lower part of the
円環部52の下部には、カムリング58が設けられており、これにサーボモータ60のギア62が噛み合わされている。従って、サーボモータ60を駆動することによって、カムリング58が回動する。
A
図7には、カムリング58を斜め上から見た図を示してある。このように、カムリング58には、多数のガイド穴64が2つの同心円状に設けられている。半径方向に対向する一対のガイド穴64は、周方向の一方側で両者が離れ、他方側で両者が近づく。すなわち、内側のガイド穴64は一方側で内側に位置し他方側で外側に位置し、外側のガイド穴64は一方側で外側に位置し、他方側で内側に位置する。従って、このガイド穴64にカムフォロアを挿入した状態でカムリングを一方に回動すると、一対のカムフォロアは半径方向に離れるように移動し、他方に回動すると一対のカムフォロアが半径方向に近づくように移動する。
FIG. 7 shows a view of the
図8には、一対の外径側部材54、内径側部材56を通る径方向の断面を示す。このように、外径側部材54、内径側部材56は、その上端に上方を向くカムフォロア66を有しており、これがカムリング58のガイド穴64内に挿入されている。
FIG. 8 shows a radial cross section passing through the pair of outer
従って、カムフォロア66が開いた状態で、反リード側のコイルエンドを外径側部材54、内径側部材56の間に挿入し、カムリングを回動させてカムフォロア66が近づく位置に移動することで、外径側部材54、内径側部材56が両者の間隙が狭まる方向に移動して、コイルエンドの内部に挿入される。
Therefore, with the
図9は、1つの外径側部材54の斜視図であり、(a),(b)は見る角度を変えた図である。このように、外径側部材54は、外側に位置する板状の本体54aと、本体54aから内側に突出する凸部54bを有している。そして、凸部54bには、コイルエンドの斜行部22aを軸方向外側から支持する一対の斜行支持部72,74が設けられている。斜行支持部72は内側への移動方向に対し右側のコイルエンドの斜行部22aを支持し、斜行支持部74は移動方向に対し左側のコイルエンドを支持する。
9 is a perspective view of one outer
図10は、1つの内径側部材56の斜視図であり、(a),(b)は見る角度を変えた図である。このように、内径側部材56は、内側に位置する板状の本体56aと、本体56aから内側に突出する凸部56bを有している。そして、凸部56bには、コイルエンドの斜行部22aを軸方向内側から支持する一対の斜行支持部76,78が設けられている。斜行支持部76は外側への移動方向に対し右側のコイルエンドの斜行部22aを支持し、斜行支持部78は移動方向に対し左側のコイルエンドを支持する。
10A and 10B are perspective views of one inner
図11には、ステータコア10にセグメントコイルを挿入し、リード側のコイルエンド38が形成された状態を示している。
FIG. 11 shows a state in which the segment coil is inserted into the
図12には、図11においてA-Aで示した軸中心を通る面周囲で外方を見た斜視図を示す。このように、外径側部材54の凸部54bがセグメントコイルの第1コイルエンド部分32の間に挿入され、斜行支持部72,74が第1コイルエンド部分32の斜行部22aを上から支持する。
FIG. 12 shows a perspective view looking outward around the plane passing through the axis center shown by AA in FIG. 11. In this way, the
図13には、図11においてA-A面周囲で内方を見た斜視図を示す。このように、内径側部材56の凸部56bがセグメントコイルの第1コイルエンド部分32の間に挿入され、斜行支持部76,78が第1コイルエンド部分32の斜行部22aを上から支持する。
FIG. 13 shows a perspective view of the inside of FIG. 11 around the AA plane. In this way, the
図14には、図12と同様の図において、多数の第1コイルエンド部分32が外径側部材54と内径側部材56との間に配置されている状態を示している。このように、径方向に多数の第1コイルエンド部分32が配置されており、この図のように外径側と内径側の第1コイルエンド部分32の斜行部22aを外径側部材54および内径側部材56によって支持する。中間に位置する第1コイルエンド部分32は、規制部材55によって軸方向外方から支持するが、外径側部材54および内径側部材56によって外径側および内径側の第1コイルエンド部分32の斜行部22aを支持した状態で、外径側部材54と内径側部材56を近づけることで、径方向に並ぶすべての第1コイルエンド部分32を挟持することができ、これによってコイルエンド38の倒し成型の際にセグメントコイルが座屈変形することを効果的に防止することができる。
FIG. 14 shows a state in which a large number of first
10 ステータコア、12 セグメントコイル、14 ヨーク、16 ティース、18 スロット、20 腕部、22 底部、22a 斜行部、24 ステータコイル、26 スロット内部分、28,30 端面、32,34 コイルエンド部分、36,38 コイルエンド、40,50 冶具、52 円環部、54 外径側部材、54a,56a 本体、54b,56b 凸部、55 規制部材、56 内径側部材、58 カムリング、60 サーボモータ、62 ギア、64 ガイド穴、66 カムフォロア、72,74,76,78 斜行支持部、120 先端部、122 絶縁皮膜。
10 Servo Core, 12 Segment Coil, 14 Yoke, 16 Teeth, 18 Slots, 20 Arms, 22 Bottom, 22a Oblique, 24 Stator Coil, 26 Slot Inner, 28,30 End Face, 32,34 Coil End, 36 , 38 coil end, 40,50 jig, 52 ring part, 54 outer diameter side member, 54a, 56a main body, 54b, 56b convex part, 55 regulation member, 56 inner diameter side member, 58 cam ring, 60 servo motor, 62 gear , 64 guide holes, 66 cam followers, 72,74,76,78 skewed supports, 120 tips, 122 insulating coatings.
Claims (1)
ステータにU字型のセグメントコイルを挿入してリード側を突出させて、リード側を倒し成型する際に、
セグメントコイルの反リード側の斜行部を軸方向外側から支持する冶具をステータの径方向の内径側および外径側から挿入して、セグメントコイルを固定する、
セグメントコイル固定方法。
It is a method of fixing the segment coil at the time of coil tilting molding.
When inserting a U-shaped segment coil into the stator to project the lead side and tilting the lead side for molding
A jig that supports the slanted portion on the opposite lead side of the segment coil from the outside in the axial direction is inserted from the inner diameter side and the outer diameter side in the radial direction of the stator to fix the segment coil.
Segment coil fixing method.
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