WO2019123977A1 - 固定子の製造方法 - Google Patents

固定子の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2019123977A1
WO2019123977A1 PCT/JP2018/043323 JP2018043323W WO2019123977A1 WO 2019123977 A1 WO2019123977 A1 WO 2019123977A1 JP 2018043323 W JP2018043323 W JP 2018043323W WO 2019123977 A1 WO2019123977 A1 WO 2019123977A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator
coil
segment
twisting
twist
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/043323
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慎悟 北島
清水　尚也
孝行 小泉
成吾 御前
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority to CN201880072637.8A priority Critical patent/CN111492566A/zh
Priority to US16/772,878 priority patent/US20210384805A1/en
Priority to JP2019560906A priority patent/JPWO2019123977A1/ja
Publication of WO2019123977A1 publication Critical patent/WO2019123977A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0056—Manufacturing winding connections
    • H02K15/0068—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals
    • H02K15/0081—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings
    • H02K15/0087—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings characterised by the method or apparatus for simultaneously twisting a plurality of hairpins open ends after insertion into the machine
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/024—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
    • H02K15/0414—Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils
    • H02K15/0421—Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils consisting of single conductors, e.g. hairpins
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06—Embedding prefabricated windings in machines
    • H02K15/062—Windings in slots; salient pole windings
    • H02K15/064—Windings consisting of separate segments, e.g. hairpin windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a stator of a rotating electrical machine.
  • a rotating magnetic field is generated by supplying AC power to the stator windings, and the rotor is rotated by the rotating magnetic field.
  • mechanical energy applied to the rotor can be converted to electrical energy and AC power can be output from the coil.
  • the rotary electric machine operates as a motor or a generator.
  • a stator of such a rotary electric machine there is known a configuration in which end portions of segment coils are welded and connected (for example, see Patent Document 1).
  • this type of rotary electric machine When this type of rotary electric machine is mounted on a car, it is required to be miniaturized because it can be mounted in a narrow and limited space. With the miniaturization, it is necessary to reduce the coil end. After being inserted into the slots, the substantially U-shaped segment conductors form a stator coil by performing twist forming and welding. In order to further miniaturize the welding side coil end, it is necessary to make the torsion angle of the coil torsion part steep, and it is necessary to make the torsion load at the time of torsion forming larger.
  • the misalignment between the twisting jig and the coil is likely to occur at the time of twist forming, resulting in the height and the misalignment of the coil end.
  • the positional deviation in the height direction, circumferential direction or radial direction of the coil end has problems such as a decrease in workability in the subsequent welding process of the coil end and a decrease in connection reliability of the welded portion. Due to the variation, low coil end can not be achieved.
  • An object of this invention is to provide the manufacturing method of the stator of the rotary electric machine which can miniaturize a coil end.
  • the present invention is a manufacturing method of a stator comprising: a stator core; and a stator coil to which ends of a plurality of substantially U-shaped segment coils inserted in slots of the stator core are connected.
  • Sectional drawing which shows the whole structure of the rotary electric machine containing a stator.
  • the perspective view which shows the structure of a stator. It is a figure explaining the segment conductor of a stator coil, (a) is a figure showing one segment conductor, (b) is a figure explaining coil formation by a segment conductor, (c) is arrangement of a segment conductor in a slot Figure to explain.
  • the perspective view which shows the stator coil of U phase. The elements on larger scale of the welding side coil end.
  • Example 1 an electric motor used for a hybrid car is used as an example of the rotating electric machine.
  • the “axial direction” refers to the direction along the rotation axis of the rotating electrical machine.
  • the circumferential direction refers to the direction along the rotation direction of the rotating electrical machine.
  • the “radial direction” refers to a radial direction (radial direction) around the rotation axis of the rotating electrical machine.
  • the “inner circumferential side” refers to the radially inner side (inner diameter side)
  • the “outer circumferential side” refers to the opposite direction, that is, the radially outer side (outer diameter side).
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotating electrical machine provided with a stator according to the present invention.
  • the rotary electric machine 10 includes a housing 50, a stator 20, a stator core 21, a stator coil 60, and a rotor 11.
  • the stator 20 is fixed to the inner peripheral side of the housing 50.
  • the rotor 11 is rotatably supported on the inner peripheral side of the stator 20.
  • the housing 50 constitutes an outer cover of a motor which is formed into a cylindrical shape by cutting of an iron-based material such as carbon steel, or by casting of cast steel or an aluminum alloy, or by pressing.
  • the housing 50 is also referred to as a frame or a frame.
  • a liquid cooling jacket 130 is fixed to the outer peripheral side of the housing 50.
  • a refrigerant passage 153 for a liquid refrigerant RF such as oil or ATF (automatic transmission fluid) is constituted by the inner peripheral wall of the liquid cooling jacket 130 and the outer peripheral wall of the housing 50, and the refrigerant passage 153 is formed to prevent liquid leakage. ing.
  • the liquid cooling jacket 130 accommodates the bearings 144 and 145 and is also referred to as a bearing bracket.
  • the refrigerant RF flows through the refrigerant passage 153 and flows out from the refrigerant outlets 154 and 155 toward the stator 20 to cool the stator 20.
  • the housing 50 may be omitted, and the stator 20 may be directly bolted or may be shrink-fit to a case.
  • the stator 20 is configured of a stator core 21 and a stator coil 60.
  • the stator core 21 is made by laminating thin plates of silicon steel plates.
  • the stator coils 60 are wound around slots 15 provided in large numbers on the inner peripheral portion of the stator core 21. The heat generated from the stator coil 60 is transferred to the liquid cooling jacket 130 via the stator core 21 and is dissipated by the refrigerant RF flowing in the liquid cooling jacket 130.
  • the rotor 11 is composed of a rotor core 12 and a rotating shaft 13.
  • the rotor core 12 is made by laminating thin plates of silicon steel plates.
  • the rotating shaft 13 is fixed to the center of the rotor core 12.
  • the rotating shaft 13 is rotatably held by bearings 144 and 145 attached to the liquid cooling jacket 130, and rotates at a predetermined position in the stator 20 at a position facing the stator 20.
  • the rotor 11 is also provided with a permanent magnet 18 and an end ring (not shown).
  • the stator 20 is previously inserted into the inside of the housing 50 and attached to the inner peripheral wall of the housing 50, and then the rotor 11 is inserted into the stator 20.
  • the bearings 144 and 145 are fitted to the rotary shaft 13 and assembled to the liquid cooling jacket 130.
  • the detailed structure of the principal part of the stator 20 used for the rotary electric machine 10 by a present Example is demonstrated using FIG.
  • the stator 20 is composed of a stator iron core 21 and a stator coil 60 wound around slots 15 provided in large numbers on the inner periphery of the stator iron core.
  • the stator coil 60 uses a conductor (a copper wire in the present embodiment) having a substantially rectangular cross section to improve the space factor in the slot and improve the efficiency of the rotary electric machine 10.
  • the stator core 21 is formed with, for example, 72 slots 15 open in the inner diameter side in the circumferential direction.
  • a slot liner 200 is disposed in each slot 15 to ensure electrical insulation between the stator core 21 and the stator coil 60.
  • the slot liner 200 is formed in a B-shape or an S-shape so as to wrap the copper wire.
  • the varnish 204 is dropped to fix the stator core 21, the stator coil 60 and the slot liner 200.
  • the varnish 204 penetrates the gap between the stator core 21, the stator coil 60, and the slot liner 200 to fix, insulate, and protect insulation.
  • the varnish 204 uses polyester resin or epoxy resin varnish.
  • the varnish 204 penetrates into the slot 15. Furthermore, a varnish 204 may be applied to the coil end 61 and the coil end 62 as needed. As a method of applying the varnish 204, a drop impregnation method using a nozzle or a method of immersing the stator in the varnish liquid surface may be used.
  • the coil end 61 and the coil end 62 are used by being disposed annularly between segment conductors for interphase insulation and interconductor insulation.
  • the insulating paper 203 is disposed at the coil end 61 and the coil end 62, even if the insulating film is damaged or deteriorated, the necessary insulation withstand voltage can be obtained. It can hold.
  • the insulating paper 203 is, for example, an insulating sheet of heat-resistant polyamide paper, and has a thickness of about 0.1 to 0.5 mm.
  • the shape is not limited to such a shape that the anti-welding side coil end apex 28C and the anti-welding side anti-welding side coil end conductor oblique portion 28F form a substantially triangular shape when viewed from the radial direction.
  • the shape is such that the conductor is substantially parallel to the end face of the stator core 21 at a part of the anti-welding side coil end apex 28C (when viewed from the radial direction, the anti-welding side coil end apex 28C and the anti-welding side coil end And the conductor slanted portion 28F may have a substantially trapezoidal shape).
  • the segment conductors 28 are inserted into the stator slot from the axial direction. Then, the end of the segment conductor 28 protruding from the other end of the stator slot is twisted and formed into a predetermined shape. As shown in FIG. 3 (b), the conductor welds 28E are connected to another segment conductor 28 inserted at a predetermined slot number distance.
  • the connection method is, for example, melt bonding, liquid phase-solid phase reaction bonding method, solid phase bonding method or the like. Mainly use TIG welding and plasma welding.
  • the segment conductor 28 is formed with a conductor straight portion 28S which is a portion inserted into the slot 15, and a conductor oblique portion 28D which is a portion inclined toward the conductor weld portion 28E of the segment conductor of the connection partner. Be done.
  • 2, 4, 6 ... (multiple of 2) segment conductors are inserted.
  • FIG. 3C shows an example in which four segment conductors are inserted in one slot, but since the cross section is a substantially rectangular conductor, the space factor in the slots can be improved, and the efficiency of the rotating electrical machine is improved. improves.
  • FIG. 4 is a diagram when the connection operation of FIG. 3B is repeated until the segment conductor becomes annular, and a coil 40 for one phase (for example, U phase) is formed.
  • the coil 40 for one phase is configured such that the conductor ends 28E gather in one axial direction, and forms a welding side coil end 62 where the conductor ends 28E gather and an anti-welding side coil end 61.
  • FIG. 1 An enlarged view of the welding side coil end 62 is shown in FIG.
  • the welding side coil end 62 is radially adjacent in a state in which the segment conductor 28 protruding from the slot of the stator core is twisted at a predetermined angle so that the conductor oblique portion 28D and the conductor welding portion 28E are formed.
  • the ends of the matching in-phase segment conductors are welded.
  • the welding side coil end 62 is made smaller by further reducing the angle ⁇ 1 between the end face of the stator core 21 and the conductor oblique portion 28D and the angle ⁇ 2 between the conductor oblique portion 28D and the conductor welded portion 28E. It is preferable to lower the height of
  • the twist jig 600 is provided with a groove 610 for holding the conductor weld 28E of the segment conductor 28 protruding from the slot, and the segment conductor is provided in part of the groove 610. It has an edge portion that serves as a 28 pivot point. Further, the groove width of the groove portion 610 is substantially constant in the depth direction. This is because, if there is a gap or a region that allows the inclination of the coil in the groove of the twisting jig 610, the inclination of the coil after twist forming tends to be uneven.
  • the conductor welds 28E of the segment conductors 28 are held by the grooves 610 of the twist jig 600.
  • the segment conductor 28 is covered with an insulating coating 30 such as enamel except for a partial region including the conductor weld 28E.
  • the segment conductor 28 is twisted as shown in FIG. 7.
  • the edge portion 620 of the twisting jig 600 as a twist fulcrum, the edge portion 620 and the segment conductor 28 are brought into contact with each other, and a load is applied to the segment conductor so that a pushing mark of the edge portion 620 is formed on the segment conductor.
  • Perform twist forming the segment jig 28 is reliably held by the twist jig 600 even during twist forming. It is possible to prevent misalignment.
  • Example 2 A modified example of the twisting jig 600 will be described with reference to FIG.
  • two groove portions 620 and 621 serving as twisting fulcrums are provided in a part of the groove portion 610. Further, among the two edge portions 620 and 621, the groove width from the edge portion 621 located on the bottom side of the groove to the bottom portion of the groove is formed to be substantially constant.
  • the insulating coating 30 of the segment conductor and the edge portion of the twisting jig 600 abut each other to perform twist forming
  • the insulating coating 30 of the segment conductor It is also possible to perform the twist forming by bringing the area where the “t” is not formed into contact with the edge portion of the twisting jig 600.
  • the exposed portion of the segment conductor is used as a torsion fulcrum, it is easy to bend the segment conductor, which is effective in reducing the coil end.
  • edge part used as a twist supporting point two places was shown in the present Example, you may provide three or more edge parts.
  • pressing marks corresponding to all the edge portions are formed on the segment conductor, but if at least one pressing mark is formed among a plurality of edge portions good.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, but includes various modifications.
  • the embodiments described above are described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

コイルエンドの小型化が可能な回転電機の固定子の製造方法を提供することを目的とする。　本発明は、固定子鉄心と前記固定子鉄心のスロットに挿入された略U字状の複数のセグメントコイルの端部が接続された固定子コイルと、を備えた固定子の製造方法であって、セグメントコイルの端部を捻り治具６００を用いて捻り成形するコイル捻り工程を備え、前記コイル捻り工程は、前記捻り治具の溝部６１０に前記セグメントコイルの端部を挿入した状態で、前記溝部６１０の一部を構成するエッジ部６２０を捻り支点として、セグメントコイルに前記エッジ部の押し跡が形成されるようにセグメントコイルに荷重を加えて捻り成形を行うこと、を特徴とする。

Description

固定子の製造方法
　本発明は、回転電機の固定子の製造方法に関する。
　回転電機では、固定子巻線に交流電力を供給することで回転磁界を発生させ、この回転磁界により回転子を回転させる。また、回転子に加わる機械エネルギーを電気エネルギーに変換してコイルから交流電力を出力することもできる。このように、回転電機は、電動機または発電機として作動する。このような回転電機の固定子として、セグメントコイルの端部を溶接して接続する構成が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００４－１３５４３８号公報
　この種の回転電機を自動車に搭載する場合、狭く限られた空間に取り付けられるため、小型化が要求される。小型化にともない低コイルエンド化が必要であった。略Ｕ字状のセグメント導体はスロットに挿入後、捻り成形及び溶接を行うことにより、固定子コイルを構成する。溶接側コイルエンドの更なる小型化のためには、コイル捻り部の捻り角を急にしていく必要があり、捻り成形時の捻り荷重をより大きくする必要がある。一方、捻り荷重を大きくすると、捻り成形時に捻り治具とコイルの位置ずれが生じやすくなり、コイル端部の高さ、位置ずれを招く。また、コイル端部の高さ方向、周方向あるいは径方向の位置ずれは、その後のコイル端部の溶接工程における作業性の低下、溶接部の接続信頼性の低下といった問題があり、高さのばらつきにより低コイルエンド化も達成できない。
　本発明は、コイルエンドの小型化が可能な回転電機の固定子の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は、固定子鉄心と前記固定子鉄心のスロットに挿入された略U字状の複数のセグメントコイルの端部が接続された固定子コイルと、を備えた固定子の製造方法であって、セグメントコイルの端部を捻り治具を用いて捻り成形するコイル捻り工程を備え、前記コイル捻り工程は、前記捻り治具の溝部に前記セグメントコイルの端部を挿入した状態で、前記溝部の一部を構成するエッジ部を捻り支点として、セグメントコイルに前記エッジ部の押し跡が形成されるようにセグメントコイルに荷重を加えて捻り成形を行うこと、を特徴とする。
　本発明の回転電機の固定子の製造方法により、コイルエンドの小型化を実現できる。
固定子を含む回転電機の全体構成を示す断面図。 固定子の構成を示す斜視図。 固定子コイルのセグメント導体を説明する図であり、（ａ）は一つのセグメント導体を示す図、（ｂ）はセグメント導体によるコイル形成を説明する図、（ｃ）はスロット内のセグメント導体の配置を説明する図。 Ｕ相の固定子コイルを示す斜視図。 溶接側コイルエンドの部分拡大図。 本実施例の捻り治具を用いたコイル捻り工程を説明する概念図。 本実施例の捻り治具を用いたコイル捻り工程を説明する概念図。 本実施例の捻り治具を用いたコイル捻り工程を説明する概念図。
　以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
　（実施例１）　
　なお、以下の説明では、回転電機の一例として、ハイブリット自動車に用いられる電動機を用いる。また、以下の説明において、「軸方向」は回転電機の回転軸に沿った方向を指す。周方向は回転電機の回転方向に沿った方向を指す。「径方向」は回転電機の回転軸を中心としたときの動径方向（半径方向）を指す。「内周側」は径方向内側（内径側）を指し、「外周側」はその逆方向、すなわち径方向外側（外径側）を指す。
　図１は本発明による固定子を備える回転電機を示す断面図である。回転電機１０は、ハウジング５０、固定子２０、固定子鉄心２１と、固定子コイル６０と、回転子１１とから構成される。
　ハウジング５０の内周側には、固定子２０が固定されている。固定子２０の内周側には、回転子１１が回転可能に支持されている。ハウジング５０は、炭素鋼など鉄系材料の切削により、または、鋳鋼やアルミニウム合金の鋳造により、または、プレス加工によって円筒状に成形した、電動機の外被を構成している。ハウジング５０は、枠体或いはフレームとも称されている。
　ハウジング５０の外周側には、液冷ジャケット１３０が固定されている。液冷ジャケット１３０の内周壁とハウジング５０の外周壁とで、油やＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）などの液状の冷媒ＲＦの冷媒通路１５３が構成され、この冷媒通路１５３は液漏れしないように形成されている。液冷ジャケット１３０は、軸受１４４，１４５を収納しており、軸受ブラケットとも称されている。
　直接液体冷却の場合、冷媒ＲＦは、冷媒通路１５３を通り、冷媒出口１５４，１５５から固定子２０へ向けて流出し、固定子２０を冷却する。ハウジング５０がなく、固定子２０を直接ボルト留めもしくはケースに焼き嵌めする構成でもよい。
　固定子２０は、固定子鉄心２１と、固定子コイル６０とによって構成されている。固定子鉄心２１は、珪素鋼板の薄板が積層されて作られている。固定子コイル６０は、固定子鉄心２１の内周部に多数個設けられているスロット１５に巻回されている。固定子コイル６０からの発熱は、固定子鉄心２１を介して、液冷ジャケット１３０に伝熱され、液冷ジャケット１３０内を流通する冷媒ＲＦにより、放熱される。
　回転子１１は、回転子鉄心１２と、回転軸１３とから構成されている。回転子鉄心１２は、珪素鋼板の薄板が積層されて作られている。回転軸１３は、回転子鉄心１２の中心に固定されている。回転軸１３は、液冷ジャケット１３０に取り付けられた軸受１４４，１４５により回転自在に保持されており、固定子２０内の所定の位置で、固定子２０に対向した位置で回転する。また、回転子１１には、永久磁石１８と、エンドリング（図示せず）が設けられている。
　回転電機の組立は、予め、固定子２０をハウジング５０の内側に挿入してハウジング５０の内周壁に取付けておき、その後、固定子２０内に回転子１１を挿入する。次に、回転軸１３に軸受１４４，１４５が嵌合するようにして液冷ジャケット１３０に組み付ける。
　図２を用いて、本実施例による回転電機１０に用いる固定子２０の要部の詳細構成について説明する。固定子２０は、固定子鉄心２１と、前記固定子鉄心の内周部に多数個設けられているスロット１５に巻回された固定子コイル６０とから構成されている。固定子コイル６０は、断面が略矩形形状の導体（本実施例では銅線）を使用しスロット内の占積率を向上させ、回転電機１０の効率が向上する。
　固定子鉄心２１には、内径側に開口するスロット１５が周方向に例えば７２個形成されている。そして、スロットライナー２００が各スロット１５に配設され、固定子鉄心２１と固定子コイル６０との電気的絶縁を確実にしている。
　スロットライナー２００は、銅線を包装するようにＢ字形状や、Ｓ字形状に成形されている。ワニス２０４を滴下して固定子鉄心２１と固定子コイル６０とスロットライナー２００を固定する。ワニス２０４は固定子鉄心２１と固定子コイル６０とスロットライナー２００の隙間に浸透させ固定と絶縁、絶縁保護をする。ワニス２０４はポリエステル樹脂やエポキシ樹脂ワニスを用いる。
　ワニス２０４はスロット１５内に浸透させる。さらに、コイルエンド６１、コイルエンド６２にも必要に応じてワニス２０４を塗布してもよい。ワニス２０４の塗布方法としてはノズルを用いた滴下含浸法やワニス液面にステータを浸漬する方法を用いてもよい。
　コイルエンド６１、コイルエンド６２における相間絶縁、導体間絶縁のためにセグメント導体間に環状に配設して使用されるものである。このように、本実施形態に係る固定子２０は、コイルエンド６１、コイルエンド６２において絶縁紙２０３が配設されているため、絶縁皮膜が傷ついたり劣化したりしても、必要な絶縁耐圧を保持できる。なお、絶縁紙２０３は、例えば耐熱ポリアミド紙の絶縁シートであり、厚さは０．１～０．５ｍｍ程である。
　図３を用いて、固定子コイル６０の巻線方法について簡単に説明する。断面が略矩形のエナメル等で絶縁された銅線もしくはアルミ線を、図３（ａ）の様な、反溶接側コイルエンド頂点２８Ｃを折り返し点とする様な、略Ｕ字形状のセグメント導体２８に成型する。このとき、反溶接側コイルエンド頂点２８Ｃは略Ｕ字形状において導体の向きを折り返す形状であればよい。すなわち、図３のような、径方向から見たときに反溶接側コイルエンド頂点２８Ｃと反溶接側反溶接側コイルエンドの導体斜行部２８Ｆとが略三角形をなすような形状に限らない。例えば、反溶接側コイルエンド頂点２８Ｃの一部において、導体が固定子鉄心２１の端面と略平行になるような形状（径方向から見たとき反溶接側コイルエンド頂点２８Ｃと反溶接側コイルエンドの導体斜行部２８Ｆとが略台形をなすような形状）であってもよい。
　そのセグメント導体２８を、軸方向からをステータスロットに差し込む。そして、ステータスロットの他端から突出したセグメント導体２８の端部を所定の形状に捻り成形を行う。所定のスロット数離れたところに差し込まれた別のセグメント導体２８と導体溶接部２８Ｅにおいて図３（ｂ）の様に接続する。接続方法は、例えば溶融接合や液相－固相反応接合法や固相接合法などである。主にＴＩＧ溶接やプラズマ溶接などを用いる。
　このとき、セグメント導体２８には、スロット１５に挿入される部位である導体直線部２８Ｓと、接続相手のセグメント導体の導体溶接部２８Ｅへ向かって傾斜する部位である導体斜行部２８Ｄとが形成される。スロット内には２、４、６・・・（２の倍数）本のセグメント導体が挿入される。図３（ｃ）は１スロットに４本のセグメント導体が挿入された例であるが、断面が略矩形の導体のため、スロット内の占積率を向上させることが出来、回転電機の効率が向上する。
　図４は、図３（ｂ）の接続作業をセグメント導体が環状となるまで繰り返し、一相分（例としてＵ相）のコイル４０を形成したときの図である。一相分のコイル４０は導体端部２８Ｅが軸方向一方に集まるように構成され、導体端部２８Ｅの集まる溶接側コイルエンド６２と、反溶接側コイルエンド６１とを形成する。
　図５に溶接側コイルエンド６２の拡大図を示す。溶接側コイルエンド６２は、固定子コアのスロットから突出したセグメント導体２８が、導体斜行部２８Ｄおよび導体溶接部２８Ｅが形成されるように所定の角度で捻り成形された状態で径方向に隣り合う同相のセグメント導体の端部が溶接されて構成されている。ここで、捻り成形において、固定子鉄心２１の端面と導体斜行部２８Ｄの間の角度θ１、導体斜行部２８Ｄと導体溶接部２８Ｅの間の角度θ２をより小さくして溶接側コイルエンド６２の高さを低くすることが好ましい。
　図６、図７を用いて、本実施例の捻り治具６００を用いてセグメント導体２８の端部を捻り成形するコイル捻り工程について説明する。図６（ａ）に示すように、捻り治具６００には、スロットから突出したセグメント導体２８の導体溶接部２８Ｅを保持するための溝部６１０が設けられており、溝部６１０の一部にセグメント導体２８の捻り支点となるエッジ部を有する。また、溝部６１０の溝幅は深さ方向にほぼ一定となっている。これは、捻り治具６１０の溝内にコイルの傾きを許容する隙間や領域があると、捻り成形後のコイルの傾きにばらつきが生じやすくなる。その結果、接合部となるコイル端部の位置に周方向のずれが発生し、重なり合うコイル端部同士を溶接する時の作業性が低下する原因となる。そのため、溝部６１０をストレート形状（溝幅を一定）にすることで、捻り成形後のコイルの傾きばらつきを抑制するようにしている。
　コイル捻り工程では、まず、図６（ｂ）に示すように、捻り治具６００の溝部６１０でセグメント導体２８の導体溶接部２８Ｅを保持する。ここで、セグメント導体２８は、導体溶接部２８Ｅを含む一部の領域を除いてエナメル等の絶縁被膜３０で被覆されている。この状態で、捻り治具６００とセグメント導体２８が挿入された固定子鉄心を、捻り方向に相対的に移動させることで、図７のようにセグメント導体２８の捻り成形を行う。この際、捻り治具６００のエッジ部６２０を捻り支点として、エッジ部６２０とセグメント導体２８を当接させ、セグメント導体にエッジ部６２０の押し跡が形成されるようにセグメント導体に荷重を加えて捻り成形を行う。このようにセグメント導体にエッジ部６２０の押し跡が形成されるように、捻り治具６００の形状、荷重を調整することによって、捻り成形時においても捻り治具６００でセグメント導体２８を確実に保持でき、位置ずれを防止することができる。その結果、固定子鉄心２１の端面と導体斜行部２８Ｄの間の角度θ、導体斜行部２８Ｄと導体溶接部２８Ｅの間の角度θ２をより小さくしても、セグメント導体の捻り成形後の導体溶接部２８Ｅの位置ずれを防止でき、溶接作業性、接続信頼性に優れるとともに、コイルエンドの小型化を実現できる。
　（実施例２）
　図８を用いて、捻り治具６００の変形例を説明する。本実施例の捻り治具６００では溝部６１０の一部に捻り支点となる２箇所のエッジ部６２０、６２１を有する。また、２箇所のエッジ部６２０、６２１のうち、溝の底部側に位置するエッジ部６２１から溝の底部までの溝幅はほぼ一定となるように形成されている。
　コイル捻り工程では、実施例１と同じように捻り治具６００のエッジ部６２０、６２１を捻り支点として、セグメント導体にエッジ部６２０、６２１の押し跡が形成されるようにセグメント導体に荷重を加えて捻り成形を行う。このように、エッジ部を２箇所形成した場合にも実施例１と同様の効果を得ることができる。さらに、導体斜行部２８Ｄから導体溶接部２８Ｅへの屈曲部２８Ｋにおける捻り支点が２箇所に分散されてセグメント導体が段階的に曲げられることで、捻り支点が１箇所の場合よりもセグメント導体の曲げ角を緩やかにできる。これによって、セグメント導体２８の絶縁被膜のやぶれ、浮き上がりを防止できる。また、低コイルエンド化に伴って溶接部と絶縁被膜の距離が近くなりやすく、絶縁被膜の損傷部分があると溶接時の熱影響を受けやすい。本実施例では捻り支点を２箇所にすることで、屈曲部におけるセグメント導体と絶縁被膜の密着性低下を抑制できることから、溶接時の熱影響を小さくできる。
　また、図６、７の例では、セグメント導体の絶縁被膜３０と捻り治具６００のエッジ部を当接させて捻り成形を行っているが、図８に示すように、セグメント導体の絶縁被膜３０が形成されていない領域と、捻り治具６００のエッジ部を当接させて捻り成形を行うことも可能である。セグメント導体の露出部を捻り支点とした場合には、セグメント導体を曲げ易く、低コイルエンド化に有効である。
　本実施例では、捻り支点となるエッジ部を２箇所設けた例を示したが、エッジ部を３箇所以上設けてもよい。エッジ部を複数箇所設けた場合に、セグメント導体にすべてのエッジ部に対応する押し跡が形成されることが好ましいが、複数のエッジ部のうち少なくとも１箇所以上の押し跡が形成されていれば良い。
　以上で説明したように、本発明によれば、コイルエンドの小型化が可能な固定子の製造方法を提供することができる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　１０　　回転電機
　１１　　回転子
　１２　　回転子鉄心
　１３　　回転軸
　１５　　スロット
　２０　　固定子
　２１　　固定子鉄心
　２８　　セグメント導体
　２８Ｃ　反溶接側コイルエンド頂点
　２８Ｄ　導体斜行部
　２８Ｅ　導体溶接部
　２８Ｆ　導体斜行部
　２８Ｋ　屈曲部
　６００　捻り治具
　６１０　溝部
　６２０、６２１　エッジ部

Claims (4)

  1. 　固定子鉄心と前記固定子鉄心のスロットに挿入された略U字状の複数のセグメントコイルの端部が接続された固定子コイルと、を備えた固定子の製造方法であって、
    　セグメントコイルの端部を捻り治具を用いて捻り成形するコイル捻り工程を備え、
    　前記コイル捻り工程は、前記捻り治具の溝部に前記セグメントコイルの端部を挿入した状態で、前記溝部の一部を構成するエッジ部を捻り支点として、セグメントコイルに前記エッジ部の押し跡が形成されるようにセグメントコイルに荷重を加えて捻り成形を行うこと、を特徴とする固定子の製造方法。
  2. 　請求項１に記載の固定子の製造方法において、
    　前記溝部は捻り支点となる複数箇所の前記エッジ部を備えており、
    　セグメントコイルに複数箇所の前記エッジ部の押し跡が形成されるようにセグメントコイルに荷重を加えて捻り成形を行うこと、を特徴とする固定子の製造方法。
  3. 　請求項１に記載の固定子の製造方法において、
    　前記捻り治具の溝は、溝幅が深さ方向に一定であることを特徴とする固定子の製造方法。
  4. 　請求項１に記載の固定子の製造方法において、
    　前記セグメントコイルは、端部を含む一部の領域を除いて絶縁被膜で被覆されており、
    　前記セグメントコイルの絶縁膜で被覆されていない領域と前記捻り治具の前記エッジ部を当接させて捻り成形を行うことを特徴とする固定子の製造方法。
PCT/JP2018/043323 2017-12-21 2018-11-26 固定子の製造方法 WO2019123977A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880072637.8A CN111492566A (zh) 2017-12-21 2018-11-26 定子的制造方法
US16/772,878 US20210384805A1 (en) 2017-12-21 2018-11-26 Method for manufacturing stator
JP2019560906A JPWO2019123977A1 (ja) 2017-12-21 2018-11-26 固定子の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-244623 2017-12-21
JP2017244623 2017-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019123977A1 true WO2019123977A1 (ja) 2019-06-27

Family

ID=66994699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/043323 WO2019123977A1 (ja) 2017-12-21 2018-11-26 固定子の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210384805A1 (ja)
JP (1) JPWO2019123977A1 (ja)
CN (1) CN111492566A (ja)
WO (1) WO2019123977A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI790182B (zh) * 2021-11-25 2023-01-11 日商日機裝股份有限公司 槽襯及旋轉電機

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220082270A (ko) * 2020-12-10 2022-06-17 현대자동차주식회사 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법
JP7547996B2 (ja) * 2020-12-22 2024-09-10 トヨタ自動車株式会社 コイルの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013190860A1 (ja) * 2012-06-22 2013-12-27 本田技研工業株式会社 ステータ製造装置及びステータ製造方法
JP2014045616A (ja) * 2012-08-28 2014-03-13 Asmo Co Ltd 電機子の製造方法及び電機子の製造装置
JP2014128129A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Toyota Motor Corp 固定子製造方法、コイル捻り治具、及び固定子製造装置
JP2015047039A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 本田技研工業株式会社 回転電機の製造方法
JP2017085775A (ja) * 2015-10-28 2017-05-18 トヨタ自動車株式会社 端部加工装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003259613A (ja) * 2002-02-27 2003-09-12 Denso Corp 回転電機の固定子巻線の製造方法
JP2004236375A (ja) * 2003-01-28 2004-08-19 Toyota Motor Corp コイルの捻り成形方法および捻り治具
JP4539418B2 (ja) * 2005-04-21 2010-09-08 トヨタ自動車株式会社 セグメントコイル端部の接合方法
US10003232B2 (en) * 2011-12-28 2018-06-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotary electric machine and stator manufacturing method
US10594182B2 (en) * 2014-08-11 2020-03-17 Aisin Aw Co., Ltd. Stator manufacturing method and stator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013190860A1 (ja) * 2012-06-22 2013-12-27 本田技研工業株式会社 ステータ製造装置及びステータ製造方法
JP2014045616A (ja) * 2012-08-28 2014-03-13 Asmo Co Ltd 電機子の製造方法及び電機子の製造装置
JP2014128129A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Toyota Motor Corp 固定子製造方法、コイル捻り治具、及び固定子製造装置
JP2015047039A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 本田技研工業株式会社 回転電機の製造方法
JP2017085775A (ja) * 2015-10-28 2017-05-18 トヨタ自動車株式会社 端部加工装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI790182B (zh) * 2021-11-25 2023-01-11 日商日機裝股份有限公司 槽襯及旋轉電機

Also Published As

Publication number Publication date
US20210384805A1 (en) 2021-12-09
CN111492566A (zh) 2020-08-04
JPWO2019123977A1 (ja) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7344807B2 (ja) コイルボビン、分布巻ラジアルギャップ型回転電機の固定子コア及び分布巻ラジアルギャップ型回転電機
WO2019123977A1 (ja) 固定子の製造方法
WO2020054233A1 (ja) 回転電機の固定子および該固定子を具備する回転電機
JP2019030176A (ja) 回転電機のステータ
WO2016194347A1 (ja) 内燃機関用回転電機およびそのステータ
WO2020031612A1 (ja) 回転電機の固定子及びその製造方法
JP6279122B1 (ja) 回転電機
WO2019159522A1 (ja) 回転電機の冷却構造
JPWO2017098917A1 (ja) 回転電機の電機子
JP2020039191A (ja) 回転電機の固定子
JP6848132B1 (ja) 回転電機の固定子
JP6416655B2 (ja) 回転電機の固定子
JP2021168531A (ja) 鉄心およびコイル組立体とその製造方法、および鉄心およびコイル組立体を用いた回転電機とその製造方法
JP2009106008A (ja) 回転電機の固定子
US11223246B2 (en) Stator
JP2019205244A (ja) 回転電機の固定子
JP2018137836A (ja) ステータおよび回転電機
JP2022190332A (ja) ステータおよびモータ
JP4476199B2 (ja) 回転電機の固定子
JP2022051033A (ja) ステータ、及びモータ
JP2010239680A (ja) 回転電機用電機子及びその製造方法
JP5256835B2 (ja) 回転電機の固定子及び回転電機
JP6332150B2 (ja) アキシャルギャップ型回転電機のステータ構造およびその製造方法
WO2022038827A1 (ja) 回転電機のステータ、回転電機及びホイール
JP2019205230A (ja) 回転電機の固定子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18890732

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019560906

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18890732

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1