JP2011229334A - Stator manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルの形状を変形させることなく、分割されたステータコア片を円環状に連結することができるステータの製造方法を提供する。
【解決手段】帯状に連結されたステータコア片の一方端部に形成された第１スロット部に第１コイルの一対のスロット挿入部の一方を挿入する工程と、第２スロット部に第２コイルの一対のスロット挿入部の一方を挿入する工程と、円弧状の第１曲面１５１を有する第１ガイド１５２により帯状のステータコア片の一方端部を円環状に変形する工程と、第１コイルおよび第２コイルが挿入されたステータコア片を他方端部側のステータコア片よりも内径側に誘導し、第１コイルの一対のスロット挿入部の他方および第２コイルの一対のスロット挿入部の他方を、帯状に連結された複数のステータコア片の他方側のスロット部に挿入し、ステータコア片を円環状に連結してステータを形成するステータコア連結工程と、を備えている。
【選択図】図３２There is provided a method for manufacturing a stator capable of connecting divided stator core pieces in an annular shape without changing the shape of a coil.
A step of inserting one of a pair of slot insertion portions of a first coil into a first slot portion formed at one end portion of a stator core piece connected in a strip shape, and a second coil portion being inserted into a second slot portion. A step of inserting one of the pair of slot insertion portions, a step of deforming one end of the strip-shaped stator core piece into an annular shape by a first guide 152 having an arcuate first curved surface 151, a first coil and a second The stator core piece in which the coil is inserted is guided to the inner diameter side of the stator core piece on the other end side, and the other of the pair of slot insertion portions of the first coil and the other of the pair of slot insertion portions of the second coil are formed in a strip shape. A stator core connecting step of inserting the stator core pieces into an annular shape and connecting the stator core pieces in an annular shape to form a stator.
[Selection] Figure 32
Description
本発明は、ステータの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a stator manufacturing method.
インナーロータ型のモータは、円環状のステータの内側に形成された空間にロータ（回転子）が配置され、ロータがステータに対して軸中心に回転可能に構成されたものである。また、ステータコアにおける隣り合うティース部間に形成されるスロット部にはコイルが巻回されるが、コイルの巻回方法としては分布巻や集中巻などが知られている。一般的に、コイルを分布巻で巻回する方が高トルク密度性能を維持し易いため、高トルクが必要なモータにおいては分布巻を採用することが多い。 In an inner rotor type motor, a rotor (rotor) is disposed in a space formed inside an annular stator, and the rotor is configured to be rotatable about an axis with respect to the stator. In addition, a coil is wound around a slot portion formed between adjacent teeth portions in the stator core, and distributed winding or concentrated winding is known as a method of winding the coil. Generally, since it is easier to maintain high torque density performance when winding a coil with distributed winding, distributed winding is often employed in motors that require high torque.
しかしながら、分布巻は集中巻と異なり、所定距離離れたスロット部間を架け渡すようにコイルが巻回されるため、巻回方法が複雑化し、コイルの巻回作業に時間が掛かり、生産効率が低下していた。また、分布巻は、ステータコアの軸方向端面においてコイル同士が干渉するために渡り部（コイルエンド）が大きくなり、モータを小型化することが困難であった。 However, distributed winding is different from concentrated winding, because the coil is wound so as to span between slots separated by a predetermined distance, so that the winding method becomes complicated, coil winding work takes time, and production efficiency is reduced. It was falling. Further, in the distributed winding, since the coils interfere with each other on the axial end surface of the stator core, the crossover portion (coil end) becomes large, and it is difficult to reduce the size of the motor.
そこで、特許文献１では、巻線加工治具により導線を円環状に巻き回してコイルを形成する工程と、コイルを巻線加工治具から取り外し、帯状に配置された複数のステータコア片において隣接するステータコア片の間に形成されるスロット部に挿入する工程と、帯状のステータコア片を円筒状に変形してステータを形成する工程と、を備えたステータの製造方法が提案されている。
Therefore, in
ところで、特許文献１のステータの製造方法において使用しているステータ製造装置は、ステータの内径と略同一の直径を有する回転ドラムを用いて帯状に連結されたステータコア片を円環化していくため、最後に帯状のステータコア片を円環状に連結するためにスロットにコイルを挿入する際に、コイルを引っ張ってスロットに挿入する必要がある。つまり、コイルをスロットに挿入する際に、コイルの形状を変形させなければならない。コイルの形状が変形することにより、隣り合うコイルと干渉したり、コイルの断面形状が変形することにより、モータの性能が低下したりする虞がある。
By the way, in the stator manufacturing apparatus used in the stator manufacturing method of
そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、コイルの形状を変形させることなく、分割されたステータコア片を円環状に連結することができるステータの製造方法を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for manufacturing a stator that can connect divided stator core pieces in an annular shape without changing the shape of a coil. .
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、ティース部（例えば、実施形態におけるティース４２）およびヨーク部（例えば、実施形態におけるヨーク４６）が形成されたステータコア片（例えば、実施形態におけるコア片４５）が複数連結されて円環状に形成されたステータコア（例えば、実施形態におけるステータコア４１）と、隣接する前記ステータコア片の前記ティース部間に形成されるスロット部（例えば、実施形態におけるスロット４３）を架け渡すように挿入されるコイル（例えば、実施形態におけるコイル２０）と、を備えたステータ（例えば、実施形態におけるステータ２１）の製造方法であって、前記コイルは、前記ステータコア片が連結されて円環状になった際に、軸中心を指向する前記ティース部の傾斜に沿う角度と略同一の傾斜角度を有し、前記スロット部に挿入される一対のスロット挿入部（例えば、実施形態におけるスロット挿入部５３，５４）と、前記ステータコアの軸方向端面（例えば、実施形態における端面４１ａ）において前記一対のスロット挿入部の端部同士の間を連結する一対のコイル渡り部（例えば、実施形態におけるコイル渡り部５５，５６）と、を備えたリング状に形成され、前記ステータコア片を帯状に複数連結するステータコア片連結工程と、帯状に連結された複数の前記ステータコア片の一方端部側に形成された第１スロット部（例えば、実施形態におけるスロット番号２のスロット４３）に、第１コイル（例えば、実施形態におけるリングＶ１のコイル２０）の前記一対のスロット挿入部の一方を挿入する第１コイル挿入工程と、前記ステータコア片の一方端部側に形成された第２スロット部（例えば、実施形態におけるスロット番号４のスロット４３）に、第２コイル（例えば、実施形態におけるリングＷ１のコイル２０）の前記一対のスロット挿入部の一方を挿入する第２コイル挿入工程と、円弧状の第１曲面（例えば、実施形態における第１曲面１５１）を有する第１ガイド（例えば、実施形態における第１ガイド１５２）により前記コイルが挿入された帯状の前記ステータコア片の一方端部を円環状に変形する円環化促進工程と、該円環化促進工程の後に、前記第１コイルおよび前記第２コイルが挿入されたステータコア片を他方端部側のステータコア片よりも内径側に誘導し、前記第１コイルの前記一対のスロット挿入部の他方および前記第２コイルの前記一対のスロット挿入部の他方を、帯状に連結された複数のステータコア片の他方側に形成された前記スロット部に挿入し、前記ステータコア片を円環状に連結して前記ステータを形成するステータコア連結工程と、を備えていることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, the invention described in
請求項２に記載した発明は、前記第１ガイドの前記第１曲面に対向する位置に、前記帯状のステータコア片を円環状に誘導する円弧状の第２曲面（例えば、実施形態における第２曲面１５４）を有する第２ガイド（例えば、実施形態における第２ガイド１５５）をさらに備え、前記円環化促進工程において、前記帯状のステータコア片の他方端部を、前記第２ガイドを用いて円環状に変形することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, the arcuate second curved surface (for example, the second curved surface in the embodiment) that guides the strip-shaped stator core piece in an annular shape at a position facing the first curved surface of the first guide. 154) (for example, the
請求項３に記載した発明は、前記第１ガイドの前記第１曲面の内径側に、ガイドローラ（例えば、実施形態における第１ガイドローラ１５３）をさらに備え、前記円環化促進工程において、前記ガイドローラにより前記ステータコア片を支持し、該ステータコア片の外周面（例えば、実施形態における外周面４５ａ）が前記第１曲面に当接しながら移動して、前記ステータコア片を円環状に変形することを特徴としている。
The invention described in claim 3 further includes a guide roller (for example, the
請求項４に記載した発明は、前記ステータコア連結工程において、前記第２ガイドの前記第２曲面上で前記第１コイルの前記一対のスロット挿入部の他方および前記第２コイルの前記一対のスロット挿入部の他方を、帯状に連結された複数のステータコア片の他方側に形成された前記スロット部に挿入し、前記ステータコア片を円環状に連結することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the stator core coupling step, the other of the pair of slot insertion portions of the first coil and the pair of slot insertion of the second coil on the second curved surface of the second guide. The other of the portions is inserted into the slot portion formed on the other side of the plurality of stator core pieces connected in a strip shape, and the stator core pieces are connected in an annular shape.
請求項５に記載した発明は、前記第１ガイドの端部と前記第２ガイドの端部とが当接する当接部（例えば、実施形態における当接部１８１）において、前記第２ガイド側の径方向厚さ（例えば、実施形態における厚さｄ２）が前記第１ガイド側の径方向厚さ（例えば、実施形態における厚さｄ１）よりも厚くなっており、前記第１ガイドの端部と前記第２ガイドの端部との間に形成された段差部（例えば、実施形態における段差部１８２）の径方向高さが前記ヨーク部の径方向厚さ（例えば、実施形態における厚さｄ３）よりも大きく形成されており、前記当接部において、前記ステータコア片の一方端部を前記第２ガイドの前記当接部近傍に配するとともに、前記ステータコア片の他方端部を前記第１ガイドの前記当接部近傍に配し、前記第１コイルの前記一対のスロット挿入部の他方および前記第２コイルの前記一対のスロット挿入部の他方を、帯状に連結された複数のステータコア片の他方側に形成された前記スロット部に挿入し、前記ステータコア片を円環状に連結することを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the contact portion where the end portion of the first guide and the end portion of the second guide contact each other (for example, the
請求項１に記載した発明によれば、帯状のステータコア片のスロット部にコイルを所定の位置に挿入した後に、該帯状のステータコア片を円環状に変形して帯状の一端と他端とを連結することによりステータを形成することができる。このとき、リング状のコイルは所定間隔あけた２つのスロット部に架け渡すように挿入されるため、一方のスロット部のみに挿入されて他方のスロット部に挿入されていない第１コイルおよび第２コイルがステータコア片の一端側にあり、この第１コイルおよび第２コイルをステータコア片の他端側の所定のスロット部に挿入することで、ステータを形成することができる。ここで、第１コイルおよび第２コイルが挿入されたステータコア片を他方端部側のステータコア片よりも内径側に誘導し、第１コイルの一対のスロット挿入部の他方および第２コイルの一対のスロット挿入部の他方を、帯状に連結された複数のステータコア片の他方側に形成された所定のスロット部に挿入し、ステータコア片を円環状に連結してステータを形成するように構成したため、コイルの形状を変形させることなくスロット部に挿入することができ、分割されたステータコア片をスムーズに円環状に連結することができる。 According to the first aspect of the present invention, after the coil is inserted into the slot portion of the band-shaped stator core piece at a predetermined position, the band-shaped stator core piece is deformed into an annular shape, and the band-shaped one end and the other end are connected. By doing so, a stator can be formed. At this time, since the ring-shaped coil is inserted so as to span between two slot portions spaced by a predetermined interval, the first coil and the second coil that are inserted only in one slot portion and not inserted in the other slot portion. The coil is on one end side of the stator core piece, and the stator can be formed by inserting the first coil and the second coil into a predetermined slot portion on the other end side of the stator core piece. Here, the stator core piece into which the first coil and the second coil are inserted is guided to the inner diameter side with respect to the stator core piece on the other end side, and the other of the pair of slot insertion portions of the first coil and the pair of second coils. Since the other of the slot insertion portions is inserted into a predetermined slot portion formed on the other side of the plurality of stator core pieces connected in a strip shape, and the stator core pieces are connected in an annular shape to form a stator, the coil Therefore, the stator core pieces can be smoothly connected in an annular shape.
請求項２に記載した発明によれば、帯状のステータコア片の一方端部を第１ガイドで円環状に変形させるとともに、帯状のステータコア片の他方端部も第２ガイドを用いて円環状に変形させることにより、より簡便にステータコア片の円環化を促進することができる。 According to the second aspect of the present invention, one end portion of the strip-shaped stator core piece is deformed into an annular shape by the first guide, and the other end portion of the strip-shaped stator core piece is also deformed into an annular shape by using the second guide. By doing so, it is possible to more easily promote the annular formation of the stator core piece.
請求項３に記載した発明によれば、ガイドローラを設けたため、帯状のステータコア片を円環状に変形させる際に、ステータコア片が自重により垂れ下がるのを防止することができる。したがって、ステータコア片の円環化をスムーズに誘導することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the guide roller is provided, it is possible to prevent the stator core piece from sagging due to its own weight when the belt-shaped stator core piece is deformed into an annular shape. Therefore, the annular formation of the stator core piece can be smoothly induced.
請求項４に記載した発明によれば、第１ガイドに誘導されたステータコア片の一方端部を、第２ガイドに誘導されたステータコア片の他方端部の内径側に容易に位置させることができるため、第１コイルの一対のスロット挿入部の他方および第２コイルの一対のスロット挿入部の他方を、帯状に連結された複数のステータコア片の他方側に形成された所定のスロット部に容易に挿入することができる。したがって、ステータの生産効率を向上することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the one end portion of the stator core piece guided to the first guide can be easily positioned on the inner diameter side of the other end portion of the stator core piece guided to the second guide. Therefore, the other of the pair of slot insertion portions of the first coil and the other of the pair of slot insertion portions of the second coil can be easily formed into a predetermined slot portion formed on the other side of the plurality of stator core pieces connected in a strip shape. Can be inserted. Therefore, the production efficiency of the stator can be improved.
請求項５に記載した発明によれば、第１ガイドの端部と第２ガイドの端部との間に段差部を形成したため、第１ガイドおよび第２ガイドに誘導されたステータコア片の一方端部を、第１ガイドの当接部近傍に誘導されたステータコア片の他方端部の内径側に確実に位置させることができ、第１コイルの一対のスロット挿入部の他方および第２コイルの一対のスロット挿入部の他方を、帯状に連結された複数のステータコア片の他方側に形成された所定のスロット部に容易に挿入することができる。したがって、ステータの生産効率を向上することができる。
According to the invention described in
次に、本発明の実施形態を図１〜図５１に基づいて説明する。なお、本実施形態では車両用モータユニットに採用したモータについて説明する。なお、本実施形態において、軸方向は出力軸の回転軸中心方向を示し、径方向はステータ２１およびロータ２２の径方向を示し、周方向はステータ２１およびロータ２２の周方向を示す。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a motor employed in the vehicle motor unit will be described. In the present embodiment, the axial direction indicates the rotational axis center direction of the output shaft, the radial direction indicates the radial direction of the
図１は車両用モータユニットの概略構成断面図である。図１に示すように、車両用モータユニット（以下、モータユニットという。）１０は、コイル２０が巻回された円環状のステータ２１および永久磁石２５が配されたロータ２２を備えたモータ２３を有している。また、モータユニット１０は、モータ２３を収容するモータハウジング１１と、モータハウジング１１の一方側に締結され、モータ２３の出力軸２４からの動力を伝達する動力伝達部（不図示）を収容するミッションハウジング１２と、モータハウジング１１の他方側に締結され、モータ２３の回転センサ２５を収容するセンサハウジング１３と、を備えている。なお、モータハウジング１１の内部はモータ室３６として、ミッションハウジング１２の内部はミッション室３７として、センサハウジング１３の内部はセンサ室３８として、それぞれ構成されている。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a vehicle motor unit. As shown in FIG. 1, a vehicle motor unit (hereinafter referred to as a motor unit) 10 includes a
モータハウジング１１は、モータ２３全体を覆うような略円筒形状で形成されている。モータハウジング１１とミッションハウジング１２との境界部のミッションハウジング１２側には、モータ２３の出力軸２４の一端を回転自在に支持するベアリング２６が設けられ、モータハウジング１１とセンサハウジング１３との境界部のセンサハウジング１３側には、モータ２３の出力軸２４の他端を回転自在に支持するベアリング２７が設けられている。
The
また、モータハウジング１１の壁部３１、ミッションハウジング１２の壁部３２およびセンサハウジング１３の壁部３３には、互いに連通するブリーザ通路３５がそれぞれ形成されている。
Further, a
さらに、モータハウジング１１の壁部３１内には、モータ２３を冷却するためのウォータジャケット４０がモータ２３のステータ２１を全周覆うように設けられている。また、ステータ２１は、モータハウジング１１に圧入されており、モータハウジング１１の内周面に密着するように配されている。
Further, a
図２はステータ２１の平面図であり、図３はステータ２１の斜視図である。図２、図３に示すように、ステータ２１は、円環状に構成されたステータコア４１と、ステータコア４１の隣り合うティース４２，４２間に形成されたスロット４３に配されたコイル２０と、で構成されている。ステータ２１の円環状の中心に形成された空間には、ロータ２２が軸中心に回転可能に配置されている。
FIG. 2 is a plan view of the
図４はステータコア４１の平面図である。図４に示すように、ステータコア４１は、複数のコア片４５が円環状に連結されて構成されている。ステータコア４１は、円環状の外周を構成するヨーク４６と、ヨーク４６から円環状の中心に指向して突出されたティース４２と、を備えている。また、隣り合うティース４２，４２の間には、スロット４３が形成されている。そして、スロット４３にコイル２０を配置することで、上記のようにステータ２１が構成される。
FIG. 4 is a plan view of the
図５コア片４５の平面図である。図５に示すように、コア片４５は、ヨーク４６およびティース４２が形成された平板鋼板４７を積層して構成されている。このコア片４５を構成する平板鋼板４７は、プレス成型により容易に製造することができる。一つのコア片４５には、一つのティース４２が形成されている。つまり、ティース４２毎にコア片４５は分割されている。
5 is a plan view of the
ヨーク４６の周方向両側面（外周部と内周部との間の両側部）における一方の側面４８に凹部４９が形成され、他方の側面５０に凹部４９と嵌合する凸部５１が形成されている。凹部４９と凸部５１は、隣接するコア片４５が帯状のときは離反しており、コア片４５が帯状から円環状に変形したときに嵌合するように構成されている。
A
次に、コイル２０の形状について詳細に説明する。
図６はコイル２０の斜視図であり、図７は図６のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図８はステータ２１の側面図である。
Next, the shape of the
6 is a perspective view of the
図６〜図８に示すように、コイル２０は、導線５２が複数回巻き回されてリング状に形成されている。図６では導線５２の両端の図示が省略されているが、導線５２の両端は一方が中性点バスリング（不図示）に接続され、他方が３相配電バスリング（不図示）に接続されるように構成されている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
コイル２０は、コア片４５が連結されて円環状になった際に、軸中心を指向するティース４２の傾斜に沿う角度と略同一の傾斜角度を有する一対のスロット挿入部５３，５４と、ステータコア４１の軸方向端面４１ａにおいて一対のスロット挿入部５３，５４の端部同士の間を連結する一対のコイル渡り部５５，５６と、を備えている。一対のスロット挿入部５３，５４は、４つのスロット４３を空けたスロット４３内に配されている。つまり、コイル渡り部５５，５６の周方向の長さは４つのスロット４３を空けて一対のスロット挿入部５３，５４が配される周方向長さを有している。
The
また、コイル渡り部５５，５６は、スロット挿入部５３，５４がスロット４３から突出した後、ヨーク４６の軸方向端面に沿うように径方向外側に湾曲形成されるとともに、一方端部から他方端部へ向かって軸方向高さが傾斜するスロープ部５７，５８がそれぞれ形成されている。つまり、コイル渡り部５５，５６は、軸方向から見て略Ｃ字状に形成されている。また、コイル渡り部５５，５６は、隣接する異相のコイル２０（コイル渡り部５５，５６）との干渉を回避するようにスロープ部５７，５８が形成されている。例えば、本実施形態では、一方のスロット挿入部５３側のコイル渡り部５５，５６の軸方向高さが一番高く、他方のスロット挿入部５４側のコイル渡り部５５，５６の軸方向高さが一番低くなるようにスロープ部５７，５８がそれぞれ形成されている。
The
なお、スロープ部５７，５８の傾斜角度Ａ°は略同一の角度で形成されており、図９に示すように、コイル２０のスロット挿入部５３，５４間の基準ピッチをｐとし、コイル渡り部５５，５６の最大高さをＨとし、コイル渡り部５５，５６の最小高さをｈとすると、
Note that the slope angles A ° of the
となる。つまり、ステータコア４１の大きさやコイル２０の導線５２の巻数などにより基準ピッチｐ、最大高さＨおよび最小高さｈを設定することにより、スロープ部５７，５８の傾斜角度Ａを算出することができる。
It becomes. That is, the inclination angle A of the
ここで、複数のコア片４５を円環状に連結してステータコア４１を構成したときに形成されるスロット４３は全て軸中心を指向するように形成されている。一対のスロット挿入部５３，５４は、ステータコア４１を構成したときにスロット４３が軸中心を指向する方向と略一致するように一方のスロット挿入部５３に対して他方のスロット挿入部５４が傾斜するように形成されている。つまり、スロット挿入部５３，５４は、スロット４３と略同一の方向（軸中心）を指向するように予め形成されている。
Here, all the
また、図２、図３にも示すように、隣り合うコイル２０同士は、コイル渡り部５５，５６において交差しなければならず、かつ、スロット挿入部５３，５４とコイル渡り部５５，５６は略同一の断面形状のまま各所で折曲させる必要があるため、一方のスロット挿入部５３とコイル渡り部５５，５６との境界部において、張出部５９，６０が形成されている。張出部５９，６０は、スロット挿入部５３の端部からスロット挿入部５４から遠ざかる方向に折曲し、交差するコイル２０との干渉を回避可能な大きさの円弧を描くように湾曲してコイル渡り部５５，５６に繋がるように形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3,
さらに、スロット挿入部５３，５４とコイル渡り部５５，５６は略同一の断面形状のまま各所で折曲させる必要があるため、他方のスロット挿入部５４とコイル渡り部５５，５６との境界部において、張出部６１，６２が形成されている。張出部６１，６２は、スロット挿入部５４の端部からスロット挿入部５３から遠ざかる方向に折曲し、高屈曲を避ける大きさの円弧を描くように湾曲してコイル渡り部５５，５６に繋がるように形成されている。つまり、スロット挿入部５４側のコイル渡り部５５，５６の軸方向高さは一番低く、スロット挿入部５４とコイル渡り部５５，５６との距離が近接しているため、導線５２を高屈曲させるのを避けるために張出部６１，６２が形成されている。
Further, since it is necessary to bend the
次に、上述したコイル２０を製造する方法について説明する。
本実施形態では、まず導線５２を巻枠７０に巻き回すことにより、導線巻回体７１（図１９参照）を作製し、該導線巻回体７１をコイル成型装置１０１により成型することでコイル２０を製造する。
Next, a method for manufacturing the above-described
In the present embodiment, first, the
図１０が巻枠７０の斜視図であり、図１１が巻枠７０の側面図であり、図１２が巻枠７０のカバー部材７２を取り外した状態の正面図である。
10 is a perspective view of the
図１０〜図１２に示すように、巻枠７０は、導線５２が巻き回される導線巻回部７３と、該導線巻回部７３の両側に配される着脱可能なカバー部材７２および支持部材７４と、を備えている。
As shown in FIGS. 10 to 12, the winding
導線巻回部７３は、導線５２の被覆を傷つけないために例えば樹脂で形成された部材である。導線巻回部７３の両端面はそれぞれカバー部材７２および支持部材７４に当接している。つまり、導線巻回部７３は、カバー部材７２および支持部材７４に挟持されている。また、導線巻回部７３の厚さは、コイル２０の厚さ（径方向の長さ）と略同一の大きさで構成されている。さらに、導線巻回部７３の周面は、導線５２が巻回される導線巻回面７５として構成されている。導線巻回面７５は断面略長方形状になっており、短辺側が一対のコイル渡り部形成面７６，７７として構成され、長辺側が一対のスロット挿入部形成面７８，７９として構成されている。また、導線巻回面７５の四隅はそれぞれ曲面部８２，８３，８４，８５が形成されており、導線５２の被覆が損傷しないように構成されている。
The conducting
コイル渡り部形成面７６，７７は、カバー部材７２が配される側から支持部材７４が配される側に向かって、対向するコイル渡り部形成面７６，７７同士の距離が遠ざかる方向にそれぞれ傾斜している。また、コイル渡り部形成面７６，７７は、コイル２０のコイル渡り部５５，５６に形成されるスロープ部５７，５８の傾斜角度Ａ°と略同一の角度を有する傾斜面が形成されている。
The coil transition
スロット挿入部形成面７８，７９は、カバー部材７２が配される側から支持部材７４が配される側に向かって、対向するスロット挿入部形成面７８，７９同士の距離が遠ざかる方向にそれぞれ傾斜している。このスロット挿入部形成面７８，７９の傾斜角度は、コイル２０のスロット挿入部５３，５４に形成される傾斜角度、つまり、軸中心を指向するティース４２の傾斜に沿う角度と略同一の傾斜角度で形成されている。
The slot insertion
カバー部材７２は、例えば樹脂で形成され、正面視で導線巻回部７３よりも大きい平面形状を有する略板状部材である。つまり、カバー部材７２と導線巻回部７３との境界には段差が形成されており、導線巻回部７３に巻き回される導線５２が該段差において支持されるように構成されている。また、カバー部材７２には導線５２を巻き回す際に導線５２の一端を支持する溝部８０が形成されている。
The
図１３に示すように、溝部８０は、導線巻回部７３の一方のコイル渡り部形成面７６に対向する位置に形成されている。また、溝部８０は、導線５２が導線巻回部７３における導線５２の巻回方向に対して斜め方向から挿入されるように、カバー部材７２の周面を外側面から導電巻回部７３が配される内側面に向かって斜めに横切るように傾斜している。さらに、溝部８０における内側面の端部８０ａは、導線巻回部７３のコイル渡り部形成面７６とスロット挿入部形成面７８との境界の曲面部８２よりも若干コイル渡り部形成面７６側の位置に形成されている。そして、カバー部材７２の外側面には、導線５２の一端を固定する固定部８１（図１０参照）が形成されている。なお、カバー部材７２は導線巻回部７３に対して着脱可能に構成されている。
As shown in FIG. 13, the
支持部材７４は、例えば樹脂で形成され、正面視で導線巻回部７３よりも大きい平面形状を有する略板状部材である。つまり、支持部材７４と導線巻回部７３との間には段差が形成されており、導線巻回部７３に巻き回される導線５２が該段差において支持されるように構成されている。
The
上述した巻枠７０を用いて、導線巻回体７１を製造する方法を説明する。
まず、導線５２の一端を固定部８１に固定するとともに、導線５２を溝部８０に挿入し、導線５２を支持固定する。
A method of manufacturing the conductive wire wound
First, one end of the
続いて、図１３に示すように、導線５２を導線巻回部７３の周面に巻き回していく。具体的には、巻枠７０を回転軸６９に取り付け、回転軸６９を回転することにより、導線５２を導線巻回部７３の周面に巻きつけていく。このとき、溝部８０の端部が曲面部８２よりも若干コイル渡り部形成面７６側の位置に形成されているため、導線５２を巻回していく際に、導線５２がずれにくくなる。まずは、導線巻回部７３の周面上に隣り合う導線５２，５２が密着するようにカバー部材７２側から支持部材７４側に向かって傾斜面を駆け上げるように巻回していく。
Subsequently, as shown in FIG. 13, the
導線５２が導線巻回部７３と支持部材７４との境界まで巻回されたら、導線５２をこれまで巻回した導線層（内周側導線層９１）の上にこれまでとは逆方向の支持部材７４側からカバー部材７２側に向かって導線５２を巻回する。このとき、図１４に示すように、下層の内周側導線層９１と上層の外周側導線層９２との間で導線５２が交差する導線移行部８６が形成されるが、溝部８０の位置を上述した位置に形成していることにより、コイル渡り部形成面７６上において導線５２が交差する。
When the
そして、図１５に示すように、導線５２が導線巻回部７３とカバー部材７２との境界まで巻回したら、再度折り返し、導線５２が所望の巻数になるまで、導線５２の巻回を継続し、導線巻回体７１を製造する。
Then, as shown in FIG. 15, when the
ここで、導線５２を導線巻回部７３に巻き回す際に、導線５２の位置ズレを防止するために、図１６に示すような導線押え治具８８を用いてもよい。導線押え治具８８は、導線５２に当接するローラ部８９と、該ローラ部８９を回転可能に支持する支持部９０と、を備えており、本実施形態ではこの導線押え治具８８を２個用いている。なお、図１６ではカバー部材７２の図示を省略している。図１７に示すように、２つの導線押え治具８８は、導線移行部８６が形成されるコイル渡り部形成面７６において、該コイル渡り部形成面７６に配される導線５２の両端をローラ部８９，８９でそれぞれ押えながら導線５２を巻回することができ、導線５２を所望の位置に確実に保持しながら導線巻回体７１を製造することができる。
Here, when the
また、導線５２を導線巻回部７３に巻き回す際には、巻枠７０を回転させながら導線５２を巻回していく。その際に、導線押え治具８８のローラ部８９は、導線５２が導線巻回部７３の所望の位置に配されるように導線５２を導線巻回面７５に押し付けるように作用する。また、ローラ部８９の表面は、導線巻回面７５の傾斜角度と略同一の傾斜角度を有している。なお、支持部９０は巻枠７０に対して当接離間する方向に移動可能に構成されている。このような導線押え治具８８を用いることにより、導線５２の整列崩れをより確実に防止することができる。
Further, when the
なお、図１８に示すように、外周側導線層９２の１本の導線５２Ａは、内周側導線層９１の２本の導線５２Ｂ，５２Ｃと接触するように配される。このとき、導線５２Ａと導線５２Ｂとの接点Ｄと、導線５２Ａと導線５２Ｃとの接点Ｅとの間に、導線５２を巻回する際に生じるフォースベクトルＦ（導線５２Ａにかかる張力のベクトル方向）が存在すると、導線５２を巻回する際に導線５２がずれにくくなる。導線５２が断面円形の場合には、巻枠７０の導線巻回部７３に形成される傾斜角度が３０°以内であれば、フォースベクトルＦが上記条件を満たすこととなる。
As shown in FIG. 18, one
導線５２を所望の巻数まで巻回し導線巻回体７１が製造されたら、導線５２の他端を切断する。そして、導線５２の一端を固定部８１から外し、カバー部材７２を導線巻回部７３から取り外した後、導線巻回部７３から導線巻回体７１を取り出すことができる。図１９に示すように、導線巻回体７１はコイル渡り部５５の両端に導線５２の一端５２ａと他端５２ｂが位置するように形成される。
When the
このようにして形成された導線巻回部７１をコイル成型装置１０１により成型して、コイル２０を製造する方法について説明する。
A method for manufacturing the
図２０はコイル成型装置１０１の斜視図である。図２０に示すように、コイル成型装置１０１は、巻線巻回体７１を載置する本体部１０２と、本体部１０２のコイル渡り部挟持部１０３およびコイル渡り部拘束部１０４を押圧可能な押圧部１０５を備えた可動部１０６と、を備えている。
FIG. 20 is a perspective view of the
図２１〜図２３に示すように、本体部１０２は、導線巻回体７１が配置される導線巻回体セット部１０７と、導線巻回体７１における一対のコイル渡り部５５，５６に相当する位置を挟持するコイル渡り部挟持部１０３と、コイル渡り部挟持部１０３と連結され、成型後のコイル渡り部５５，５６の型形状を有するコイル渡り部拘束部１０４と、コイル渡り部挟持部１０３とコイル渡り部拘束部１０４とを、ステータ２１の外周側が内周側よりも下方向にくるようにコイル内径側へ誘導する円弧部１０８が形成されたレール部１０９と、スロット挿入部５３，５４を挟持するスロット挿入部挟持部１１０と、を有している。また、コイル２０の張出部６１，６２の形状に対応した湾曲面をそれぞれ有する張出部形成部１１１，１１２をさらに備えている。
As shown in FIGS. 21 to 23, the
導線巻回体セット部１０７は、導線巻回体７１におけるスロット挿入部５３，５４が当接載置される一対の傾斜面１１４，１１５と、コイル渡り部５５，５６を支持可能な支持部１１６，１１７と、が形成されている。また、傾斜面１１４，１１５は、導線巻回体７１のスロット挿入部５３，５４と略同一の傾斜角度の傾斜面で形成されている。さらに、傾斜面１１４，１１５には、導線５２の架設方向に沿う方向の略中央部に凸部１１８が形成されている。
The conductive wire wound body set
そして、導線巻回体７１のスロット挿入部５３，５４が配される傾斜面１１４，１１５を覆うとともに、スロット挿入部５３，５４を支持固定可能なスロット挿入部挟持部１１０が着脱自在に取り付け可能に構成されている。
And the slot insertion
図２４に示すように、導線巻回体セット部１０７に導線巻回体７１をセットして、スロット挿入部挟持部１１０を導線巻回体セット部１０７にセットすると、スロット挿入部５３，５４の内周面と外径側端面は導線巻回体セット部１０７に支持され、スロット挿入部５３，５４の外周面と内径側端面はスロット挿入部挟持部１１０に支持される。つまり、導線巻回体７１におけるスロット挿入部５３，５４は周囲４面とも拘束されるように構成されている。
As shown in FIG. 24, when the
また、図２２、図２３に戻り、導線巻回体セット部１０７におけるコイル渡り部５５，５６が配される側には、コイル渡り部挟持部１０３およびコイル渡り部拘束部１０４をスライドさせる円弧部１０８が形成されたレール部１０９が配されている。円弧部１０８は、上方から下方に向かうにしたがって導線巻回体セット部１０７に近づく形状に形成されている。つまり、コイル渡り部挟持部１０３およびコイル渡り部拘束部１０４に挟持された導線巻回体７１のコイル渡り部５５，５６は、コイル渡り部挟持部１０３およびコイル渡り部拘束部１０４がレール部１０９を下方に進むことにより、コイル渡り部５５，５６の内周側から外周側に向かう端面が鉛直状態になるように、かつ、コイル渡り部５５，５６の互いの距離が近づく方向に変形するように構成されている。
Returning to FIGS. 22 and 23, on the side where the
また、図２５、図２６に示すように、コイル渡り部拘束部１０４における導線巻回体７１と当接する面には、コイル２０のコイル渡り部５５，５６における内径側の形状と略同一の拘束面１１９が形成されている。導線巻回体７１に拘束面１１９を当接させた後に、コイル渡り部挟持部１０３およびコイル渡り部拘束部１０４をレール部１０９に沿って移動させることにより、導線巻回体７１にコイル渡り部５５，５６を形成することができる。
Further, as shown in FIGS. 25 and 26, the surface of the coil transition
さらに、図２７、図２８に示すように、張出部形成部１１１，１１２は、導線巻回体セット部１０７におけるレール部１０９に対向する側面１２３，１２４にそれぞれ設けられている。張出部形成部１１１，１１２には、コイル２０の張出部６１，６２の形状に対応した湾曲面１２１，１２２がそれぞれ形成されている。この張出部形成部１１１，１１２は、側面１２３，１２４に沿って略水平方向にスライド移動可能に取り付けられており、湾曲面１２１，１２２が導線巻回体７１のコイル渡り部５５，５６とスロット挿入部５４との境界に当接可能に構成されており、張出部形成部１１１，１１２をさらに水平方向へ移動させることにより、湾曲面１２１，１２２の形状に対応した張出部６１，６２を導線巻回体７１に形成することができるように構成されている。
Further, as shown in FIGS. 27 and 28, the overhang
また、本体部１０２の下面には板状の基板１２５（図２０参照）が設けられており、該基板１２５から２本の支柱１２６，１２７が立設されている。略板状の可動部１０６には２つの貫通孔１２８，１２９が形成されており、該貫通孔１２８，１２９が支柱１２６，１２７に挿通可能に構成されており、支柱１２６，１２７に沿って可動部１０６は上下方向に移動可能に構成されている。さらに、可動部１０６の下面には一対の押圧部１０５，１０５が設けられており、可動部１０６を下方に移動させると、押圧部１０５の先端がそれぞれコイル渡り部拘束部１０４に当接し、押圧部１０５をさらに下方へ押下げることにより、コイル渡り部拘束部１０４およびコイル渡り部挟持部１０３をレール部１０９に沿って下方へ移動させることができるように構成されている。なお、可動部１０６と押圧部１０５との間にはスライドレール１３０が設けられており、押圧部１０５の位置調整を行うことができるようになっている。
In addition, a plate-like substrate 125 (see FIG. 20) is provided on the lower surface of the
図２９に示すように、上述のように構成されたコイル成型装置１０１の導線巻回体セット部１０７に導線巻回体７１をセットする。このとき、導線巻回体７１におけるコイル渡り部５５，５６に相当する箇所は、コイル渡り部挟持部１０３およびコイル渡り部拘束部１０４にて挟持されている。また、導線巻回体７１のスロット挿入部５３，５４に相当する箇所は、傾斜面１１４，１１５に配されており、導線巻回体７１を覆うようにスロット挿入部挟持部１１０を取り付けて、導線巻回体７１の周面を拘束する。
As shown in FIG. 29, the conductive wire wound
導線巻回体７１がコイル成型装置１０１にセットされたら、押圧部１０５がコイル渡り部拘束部１０４に当接する位置まで可動部１０６を下降させる。本実施形態では、押圧部１０５の先端が凹状に形成されており、コイル渡り部拘束部１０４の上面に配された丸棒と嵌合可能に構成されている。スライドレール１３０を用いて押圧部１０５の位置を調整し、押圧部１０５を丸棒に嵌合させる。
When the conductor wound
その後、図３０に示すように、さらに可動部１０６を下降させると、押圧部１０５がコイル渡り部拘束部１０４およびコイル渡り部挟持部１０３を下方へ押し下げる。このときコイル渡り部拘束部１０４はレール部１０９上に配されているため、コイル渡り部拘束部１０４はレール部１０９に沿って移動する。コイル渡り部拘束部１０４にはコイル渡り部５５，５６に対応した形状の拘束面１１９が形成されているため、導線巻回体７１が拘束面１１９に押されることにより、導線巻回体７１にコイル渡り部５５，５６が形成される。このとき、傾斜面１１４，１１５に凸部１１８が形成されているため、コイル渡り部５５，５６を形成する際に、スロット挿入部５３，５４に相当する導線５２が引っ張られて互いのスロット挿入部５３，５４間の距離が近づく方向に内側に反りが生じるのを防止することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 30, when the
導線巻回体７１にコイル渡り部５５，５６が形成された後、張出部形成部１１１，１１２をスロット挿入部５４とコイル渡り部５５，５６との境界に向かってスライドさせ、張出部形成部１１１，１１２の湾曲面１２１，１２２がそれぞれ導線巻回体７１に当接させる。さらに、その後張出部形成部１１１，１１２をスライドさせることによりスロット挿入部５４とコイル渡り部５５，５６との境界にそれぞれ張出部６１，６２を形成することができる。
After the
そして、コイル成型装置１０１から取り出せば、コイル２０の製造が完了する。このようにして形成されたコイル２０は、帯状に並べられた複数のコア片４５のスロット４３を架け渡すように配置し、その後、コア片４５を円環状に変形してステータ２１を製造する際に、隣り合うコイル同士で干渉することがなく、かつ、コア片４５の変形時にコイル２０の形状が略変化することがない。
And if it takes out from the coil shaping |
なお、図３１に示すように、導線巻回体７１におけるスロット挿入部５３が形成される側のスロット挿入部挟持部１１０の両側には、略板状のオフセット形成部１３１を設けてもよい。このオフセット形成部１３１は、導線巻回体７１が配された状態で、下方へ押下げることによりスロット挿入部５３の両端にオフセット部（不図示）を形成することができる。
In addition, as shown in FIG. 31, you may provide the substantially plate-shaped offset
次に、コア片４５およびコイル２０を用いてステータ２１を製造する手順を説明する。本実施形態では、円環化装置６５を用いてステータ２１を製造する。
図３２は円環化装置６５の斜視図である。図３２に示すように、円環化装置６５は、帯状のコア片４５がセットされるコア片セット部１５０と、帯状のコア片４５を該コア片４５の一端側から円環化するように誘導する円弧状の第１曲面１５１を有する第１ガイド１５２と、第１ガイド１５２の内径側に設けられコア片４５の外周面４５ａ（図５参照）が第１曲面１５１に当接しながら移動できるようにコア片４５を支持する第１ガイドローラ１５３と、第１曲面１５１に対向する位置に帯状のコア片４５の他端側から円環化するように誘導する円弧状の第２曲面１５４を有する第２ガイド１５５と、を備えている。また、第１ガイド１５２および第２ガイド１５５が、コア片セット部１５０に沿って移動できるように該コア片セット部１５０に沿ってレール１５６が設けられている。さらに、帯状のコア片４５を円環状に変形し、第１ガイド１５２の第１曲面１５１から突出した位置に配されたコア片４５が自重により垂れ下がらないようにコア片４５の位置を所定の位置に保持可能な第２ガイドローラ１５７が設けられている。第２ガイドローラ１５７は、例えば上下左右方向に移動可能に構成されており、コア片４５の位置を微調整することができるように構成されている。
Next, a procedure for manufacturing the
FIG. 32 is a perspective view of the
つまり、第１ガイド１５２をコア片セット部１５０に配された帯状のコア片４５に向かって移動させると、帯状のコア片４５の一端側が第１曲面１５１上に誘導され、さらに第１ガイド１５２を帯状のコア片４５の他端側に向かって移動させることにより帯状のコア片４５の一端側から円環化を促進することができる。
That is, when the
一方、第２ガイド１５５をコア片セット部１５０に配された帯状のコア片４５に向かって移動させると、帯状のコア片４５の他端側が第２曲面１５４上に誘導され、さらに第２ガイド１５５を帯状のコア片４５の一端側に向かって移動させることにより帯状のコア片４５の他端側から円環化を促進することができる。
On the other hand, when the
図３３に示すように、まず帯状に連結した複数のコア片４５（本実施形態では、４８個）を円環化装置６５のコア片セット部１５０にセットする。コア片４５は、複数の平板鋼板４７を積層・接合して所望の厚さに形成したものである。複数のコア片４５を全て帯状に配置した後、スロット４３にコイル２０を配置していく。なお、コイル２０の周面は絶縁紙（不図示）で覆われている。コイル２０は、上述の方法により予め複数形成されている。なお、本実施形態では、２４個のコイル２０を製造しておく。
As shown in FIG. 33, first, a plurality of core pieces 45 (48 in this embodiment) connected in a band shape are set in the core piece set
図３４は、コイル２０のスロット４３への挿入状態を示す説明図である。図３４に示すように、コイル２０は、三相のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかを構成している。本実施形態においては、コア片４５を４８個用いてステータコア４１を構成している。つまり、スロット４３が４８箇所形成される。ここで、Ｕ相を構成するコイル２０Ｕは、リング状のコイル２０を８個（リングＵ１〜Ｕ８）用いて構成されている。同じく、Ｖ相を構成するコイル２０Ｖは、リングＶ１〜Ｖ８を用いて構成され、Ｗ相を構成するコイル２０ＷはリングＷ１〜Ｗ８を用いて構成されている。なお、これらのリングは所定間隔置いた２つのスロット４３，４３に挿入できる大きさで形成されている。そして、コイル２０を製造した後に、コイル２０をスロット４３に挿入する。
FIG. 34 is an explanatory view showing a state where the
具体的には、Ｕ相のコイル２０Ｕは、スロット番号１とスロット番号６のスロット４３にリングＵ１を挿入し、スロット番号７とスロット番号１２のスロット４３にリングＵ２を挿入し、同様に繰り返し、スロット番号４３とスロット番号４８のスロット４３にリングＵ８を挿入する。また、Ｖ相のコイル２０Ｖは、スロット番号４５とスロット番号２のスロット４３にリングＶ１を挿入し、スロット番号３とスロット番号８のスロット４３にリングＶ２を挿入し、同様に、スロット番号３９とスロット番号４４のスロット４３にリングＶ８を挿入する。さらに、Ｗ相のコイル２０Ｗは、スロット番号４７とスロット番号４のスロット４３にリングＷ１を挿入し、スロット番号５とスロット番号１０のスロット４３にリングＷ２を挿入し、同様に、スロット番号４１とスロット番号４６のスロット４３にリングＷ８を挿入する。
Specifically,
次に、スロット４３にコイル２０を挿入する手順を説明する。なお、以下の説明ではスロット４３に関しては、スロット番号のみを用いて説明する。
Next, a procedure for inserting the
図３５はコイル２０の挿入途中の状態を示す斜視図である。図３４、図３５に示すように、まず初めにＶ相を構成するコイル２０ＶのリングＶ１をスロット番号２に挿入する。このとき、リングＶ１の他方側（図３４、図３５のＡ部）は、コア片４５がまだ帯状であるためスロット番号４５には挿入されない。次に、Ｗ相を構成するコイル２０ＷのリングＷ１をスロット番号４に挿入する。このとき、リングＷ１の他方側（図３４、図３５のＢ部）は、リングＶ１と同様にスロット番号４７には挿入されない。
FIG. 35 is a perspective view showing a state in which the
続いて、Ｕ相を構成する２０ＵのリングＵ１をスロット番号１に挿入する。スロット番号１には、コイル２０Ｕのコイル挿入部５３を挿入する。このとき、コア片４５が帯状の場合は、コイル２０Ｕのコイル挿入部５４はスロット番号６に挿入することができない。そこで、円環化装置６５の第１ガイド１５２をレール１５６に沿ってコア片４５の一端側から他端側に向かって移動させ、コア片４５を帯状から円環状に変形させる。コア片４５が帯状から円環状に変形した箇所は隣り合うスロット４３，４３の距離が近づく。ここでは、スロット番号１とスロット番号６との距離が近づき、スロット同士の距離が所定距離まで近づいた時点で、スロット番号６にコイル２０のコイル挿入部５４が挿入される。これでリングＵ１の挿入が完了する。なお、一対のスロット挿入部５３，５４は、ステータコア４１を構成したときにスロット４３が軸中心を指向する方向と略一致するように一方のスロット挿入部５３に対して他方のスロット挿入部５４が傾斜するように形成されているため、スロット同士の距離が所定距離まで近づいた時点で、スロット番号６にコイル２０のコイル挿入部５４が挿入される。また、コイル渡り部５５，５６はヨーク４６の軸方向端面に沿うように配される。
Subsequently, a 20
続いて、Ｖ相を構成する２０ＶのリングＶ２をスロット番号３に挿入する。スロット番号３には、コイル２０Ｖのコイル挿入部５３を挿入する。ここで、スロット番号６にリングＵ１を構成するコイル２０Ｕのコイル挿入部５４が挿入された状態（当該部分が円環状になっている状態）では、スロット番号３のスロット入口が狭くなっているため、リングＶ２の挿入が困難な状態になっている。そのため、第１ガイド１５２をレール１５６に沿ってコア片４５の他端側から一端側に向かって移動させ、スロット番号３付近のコア片４５を一旦帯状に戻して、スロット番号３のスロット入口幅を大きくする。そして、スロット番号３にコイル２０のコイル挿入部５３を挿入する。続いて、上記リングＵ１の場合と同様に、コア片４５を再度帯状から円環状に変形させることにより、スロット番号３とスロット番号８との距離が近づき、スロット同士の距離が所定距離まで近づいた時点でスロット番号８にコイル２０のコイル挿入部５４が挿入される。これでリングＶ２の挿入が完了する。なお、コイル渡り部５５，５６はスロープ部５７，５８が形成されているため、隣り合う異相のコイル２０とは干渉せずに配することができる（図８参照）。
Subsequently, the ring V2 of 20V constituting the V phase is inserted into the slot number 3. In slot number 3, the
続いて、Ｗ相を構成する２０ＷのリングＷ２をスロット番号５に挿入する。スロット番号５には、コイル２０Ｗのコイル挿入部５３を挿入する。ここで、スロット番号８にリングＶ２を構成するコイル２０のコイル挿入部５４が挿入された状態では、スロット番号５のスロット入口が狭くなっているため、リングＷ２が挿入できない。そのため、スロット番号５付近のコア片４５を一旦帯状に戻して、スロット番号５にコイル２０のコイル挿入部５３を挿入する。そして、上記リングＵ１の場合と同様に、コア片４５を再度帯状から円環状に変形させることにより、スロット番号５とスロット番号１０との距離が近づき、スロット同士の距離が所定距離まで近づいた時点でスロット番号１０にコイル２０のコイル挿入部５４が挿入される。これでリングＷ２の挿入が完了する。
Subsequently, the 20 W ring W 2 constituting the W phase is inserted into the
Ｗ相のコイル２０ＷのリングＷ２をスロット番号５とスロット番号１０を掛け渡すように挿入した後は上記工程を繰り返し、リングＵ２→Ｖ３→Ｗ３→Ｕ３→Ｖ４→…→Ｖ８→Ｗ８→Ｕ８をそれぞれスロット４３内に挿入する。このとき、上述したように第１ガイド１５２はレール１５６に沿って往復運動させることにより、各スロット４３にコイル２０を挿入することができる。このようにコイル２０をスロット４３内に挿入すると、コイル２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗはステータコア４１の軸方向両端面４１ａから突出したコイル渡り部５５，５６が、軸方向から見て互いに交差するようにしながら配置される。
After inserting the ring W2 of the W-
図３６はコイル挿入治具１６０を用いてコイル２０をスロット４３内に挿入する状態を示す斜視図であり、図３７はコイル挿入治具１６０でコイル２０を支持した状態を示す斜視図であり、図３８はコア片４５に取り付けるガイド部材１６１の斜視図であり、図３９はコイル挿入治具１６０を用いてコイル２０をスロット４３内に挿入する際の概念図である。
36 is a perspective view showing a state where the
図３６、図３７に示すように、コイル挿入治具１６０は、コイル２０のスロット挿入部５３または５４を略挟持することができる板状の一対のガード１６２，１６３と、該ガード１６２，１６３を支持する支持部１６４と、を備えている。なお、一対のガード１６２，１６３は、変形可能な薄板状に形成されているとともに、コイル２０のスロット挿入部５３または５４が挿入された状態において、該スロット挿入部５３，５４の断面形状が変形しないように構成されている。また、支持部１６４には、一対のガード１６２，１６３をスロット４３から引き抜く際に、コイル２０のスロット挿入部５３，５４が一緒に引き抜かれないように、コイル２０のスロット挿入部５３，５４を支持する支持棒１７１が設けられている。この支持棒１７１は、支持部１６４の両側に設けられている。また、支持棒１７１は、支持部１６４の頂部１７２から一対のガード１６２，１６３が配された側に向かって貫通して配されており、支持部１６４に対して移動可能に構成されている。さらに、一対の支持棒１７１，１７１の頂部１７３を連結するように連結板１７４が設けられている。そして、支持部１６４にはコイル挿入治具１６０の一対のガード１６２，１６３をスロット４３から引き抜く際に支持部１６４を把持するための把持部１７５が開口形成されている。つまり、コイル挿入治具１６０の一対のガード１６２，１６３をスロットから引き抜く際に、連結板１７４を押えつつ、支持部１６４の把持部１７５を引っ張ることにより一対のガード１６２，１６３は支持部１６４とともに引き抜かれ、コイル２０のスロット挿入部５３，５４は支持棒１７１に押え付けられているため、スロット４３内に留めることができる。
As shown in FIGS. 36 and 37, the
図３６、図３８に示すように、ガイド部材１６１は、その底面１６５にコア片４５のティース４２先端に吸着される磁石１６６が設けられ、底面１６５におけるコア片４５のティース４２の延在方向に沿う両側にはガイドリブ１６７が突出形成されている。この一対のガイドリブ１６７，１６７の離間距離は、コア片４５のティース４２の先端部の幅と略同一寸法になっている。また、ガイド部材１６１の表面側は、略円弧形状の第１表面１６８と、該第１表面１６８と対称の円弧形状に形成された第２表面１６９と、を有している。つまり、ガイド部材１６１は左右対称形状に形成された略棒状部材である。なお、第１表面１６８および第２表面１６９は、底面１６５側においてガイドリブ１６７が連接されている。
As shown in FIGS. 36 and 38, the
図３６、図３９に示すように、コイル挿入治具１６０およびガイド部材１６１を用いてコイル２０をスロット４３内に挿入するには、スロット４３に挿入する側のコイル２０のスロット挿入部５３または５４をコイル挿入治具１６０の一対のガード１６２，１６３で挟むように支持する。また、コイル２０が挿入されるスロット４３の両側に位置するティース４２，４２の先端にそれぞれガイド部材１６１，１６１をセットする。このとき、ガイド部材１６１は磁石１６６によりティース４２の先端に固定され、ティース４２の先端の周方向両側にガイドリブ１６７が配される。
As shown in FIGS. 36 and 39, in order to insert the
続いて、このようにガイド部材１６１，１６１がセットされたスロット４３に向かって、コイル２０のスロット挿入部５３または５４を挟んだコイル挿入治具１６０を移動させる。すると、一対のガード１６２，１６３の先端がガイド部材１６１の第１表面１６８、第２表面１６９に当接する。さらに、コイル挿入治具１６０をスロット４３方向に移動させると、一対のガード１６２，１６３が第１表面１６８、第２表面１６９の表面形状に沿うように変形しながら、コイル挿入治具１６０（コイル２０）はスロット４３側へ移動し、一対のガード１６２，１６３に挟まれたコイル２０のスロット挿入部５３または５４を所望のスロット４３内へ挿入することができる。
Subsequently, the
スロット４３内にコイル２０のスロット挿入部５３または５４が挿入された後、コイル挿入治具１６０の一対のガード１６２，１６３をスロット４３内から引き抜くことにより、コイル２０の挿入が完了する。
After the
そして、リングＶ１のＡ部およびリングＷ１のＢ部以外のコイル２０をスロット４３に挿入し、最後にリングＶ１のＡ部をスロット番号４５のスロットに挿入し、リングＷ１のＢ部をスロット番号４７のスロットに挿入する。
Then, the
このリングＶ１のＡ部およびリングＷ１のＢ部をスロット４３に挿入するには、例えば、図４０に示すように、コア片４５の他端側から第２ガイド１５５を第１ガイド１５２方向へ移動させ、帯状のコア片４５の他端側を円環状になるように誘導する。そして、円環化装置６５に設けられた第２ガイドローラ１５７の位置を調整して、コア片４５の一端側が内径側に位置するとともに、他端側がその外径側に位置するように調整する。そして、リングＶ１のＡ部がスロット番号４５のスロットに対向する位置に配されるように調整するとともに、リングＷ１のＢ部がスロット番号４７のスロットに対向する位置に配されるように調整する。
In order to insert the A part of the ring V1 and the B part of the ring W1 into the
続いて、Ａ部およびＢ部にそれぞれコイル挿入治具１６０を取り付けるとともに、スロット番号４５のスロット４３の両側に位置するティース４２，４２の先端およびスロット番号４７のスロット４３の両側に位置するティース４２，４２の先端にそれぞれガイド部材１６１を取り付ける。
Subsequently, the
そして、コイル挿入治具１６０の一対のガード１６２，１６３をスロット４３内に挿入することで、リングＶ１のＡ部およびリングＷ１のＢ部をスロット４３に挿入することができる。このようにしてステータ２１が完成する。
Then, by inserting the pair of
その後、ステータ２１をモータハウジング１１内に取り付け、スロット４３に挿入された各コイル２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗに緩みがないように導線５２を調整した後、各コイル２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗの両端部から延出している導線５２をＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相配電バスリングおよび中性点バスリング（不図示）に接続することで、モータユニット１０へのステータ２１の取り付けが完了する。
Thereafter, the
なお、図４１に示すように、第２ガイドを上記形状とは異なる形状にしてもよい。具体的には、第２ガイド１８０は、第１ガイド１５２の端部と第２ガイド１８０の端部とが当接する当接部１８１において、第２ガイド１８０側の径方向厚さｄ２が第１ガイド１５２側の径方向厚さｄ１よりも厚くなっており、第１ガイド１５２の端部と第２ガイド１８０の端部との間に形成された段差部１８２の径方向高さｈ１がヨーク４６の径方向厚さｄ３（図５参照）よりも大きく形成されている。
In addition, as shown in FIG. 41, you may make the 2nd guide into a shape different from the said shape. Specifically, the
このように構成することにより、当接部１８１においてリングＶ１のＡ部およびリングＷ１のＢ部を帯状に連結された複数のコア片４５の他方側に形成されたスロット４３に挿入する際に、コア片４５の一端側を第２ガイド１８０の当接部１８１近傍に配置させるとともに、コア片４５の他端側を第１ガイド１５２の当接部１８１近傍に配置させると、確実にリングＶ１のＡ部がスロット番号４５のスロットに対向する位置に配されるとともに、リングＷ１のＢ部がスロット番号４７のスロットに対向する位置に配される。したがって、ステータ２１の生産効率を向上することができる。
By configuring in this way, when inserting the A portion of the ring V1 and the B portion of the ring W1 in the
その後、上述した方法と同様に、コイル挿入治具１６０を用いてリングＶ１のＡ部およびリングＷ１のＢ部を所定のスロット４３に挿入することができる。
Thereafter, in the same manner as described above, the
また、図４２に示すように、第１ガイド１５２の第１曲面１５１の下端側端部に、内径側に突出する突起１８５を形成してもよい。突起１８５を形成することにより、帯状のコア片４５が第１ガイド１５２の第１曲面１５１に誘導される際に、突起１８５を乗り越えるようにして誘導される。したがって、図４３に示すように、この突起１８５をコア片４５が乗り越える際に、隣り合うコア片４５，４５のティース４３，４３間の距離を一時的に広げることができる。このように構成することで、コイル２０をスロット４３内により簡便に挿入することができる。
Further, as shown in FIG. 42, a
また、図４４に示すように、第１ガイドローラ１５３は、第１ガイド１５２の第１曲面１５１に対向する位置から退避できるように構成してもよい。このように構成することで、必要に応じて第１ガイドローラ１５３を利用することができる。
Further, as shown in FIG. 44, the
また、図４５、図４６に示すように、帯状のコア片４５を第１ガイド１５２の第１曲面１５１へ誘導して円環状に変形させる際に、帯状のコア片４５を第１ガイド１５２側へ押し出す押出機構１８８を設けてもよい。押出機構１８８は、土台部１８９と、土台部１８９から立設する支柱部１９０と、支柱部１９０に対して回動可能に取り付けられた可倒部１９１と、可倒部１９１の先端に設けられコア片４５を支持する支持部１９２と、を備えている。支持部１９２は、可倒部１９１が回動することによりコア片セット部１５０から退避可能に構成されている。また、支持部１９２がコア片４５を支持する際には、可倒部１９１が回動しないようにストッパ１９３が設けられている。さらに、支持部１９２は、コア片４５のヨーク４６を支持可能に構成されている。このように構成することで、帯状のコア片４５の他端側のコア片４５のヨーク４６を押出機構１８８の支持部１９２で支持しながら、第１ガイド１５２を一端側から他端側へ向かって移動させることにより、帯状のコア片４５の一端側を容易に第１ガイド１５２の第１曲面１５１に誘導することができる。
45 and 46, when the strip-shaped
さらに、図４７、図４８に示すように、コア片セット部１５０におけるコア片４５の軸方向両端部に、ガイドレール１９４を設けてもよい。ガイドレール１９４は、コア片４５のヨーク４６の周縁部に当接するように設けられている。このガイドレール１９４を設けることにより、複数のコア片４５が軸方向にずれるのを確実に防止することができる。なお、同様のガイドレール１９５を第１ガイド１５２の第１曲面１５１の軸方向両側に設けてもよい。
Furthermore, as shown in FIGS. 47 and 48,
本実施形態によれば、帯状のコア片４５のスロット４３にコイル２０を所定の位置に挿入した後に、帯状のコア片４５を円環状に変形して帯状の一端と他端とを連結することによりステータ２１を形成することができる。このとき、リング状のコイル２０は所定間隔あけた２つのスロット４３，４３に架け渡すように挿入されるため、一方のスロット４３のみに挿入されて他方のスロット４３に挿入されていないリングＶ１のＡ部およびリングＷ１のＢ部がコア片４５の一端側にあり、このリングＶ１のＡ部およびリングＷ１のＢ部をコア片４５の他端側の所定のスロット４３に挿入することで、ステータ２１を形成することができる。ここで、リングＶ１およびリングＷ１が挿入されたコア片４５を他方端部側のコア片４５よりも内径側に誘導し、リングＶ１のＡ部およびリングＷ１のＢ部を、帯状に連結された複数のコア片４５の他方側に形成された所定のスロット４３に挿入し、コア片４５を円環状に連結してステータ２１を形成するように構成したため、コイル２０の形状を変形させることなくスロット４３に挿入することができ、分割されたコア片４５をスムーズに円環状に連結することができる。
According to the present embodiment, after the
また、帯状のコア片４５の一方端部を第１ガイド１５２で円環状に変形させるとともに、帯状のコア片４５の他方端部も第２ガイド１５５を用いて円環状に変形させることにより、より簡便にコア片４５の円環化を促進することができる。
Further, by deforming one end portion of the strip-shaped
また、第１ガイドローラ１５３を設けることにより、帯状のコア片４５を円環状に変形させる際に、コア片４５が自重により垂れ下がるのを防止することができる。したがって、コア片４５の円環化をスムーズに誘導することができる。
Further, by providing the
さらに、第１ガイド１５２に誘導されたコア片４５の一方端部を、第２ガイド１５５に誘導されたコア片４５の他方端部の内径側に容易に位置させることができるため、リングＶ１のＡ部およびリングＷ１のＢ部を、帯状に連結された複数のコア片４５の他方側に形成された所定のスロット４３に容易に挿入することができる。したがって、ステータ２１の生産効率を向上することができる。
Furthermore, since one end portion of the
また、本実施形態のコイル２０は、コイル渡り部５５，５６の高さを低く抑えることができるため、導線５２の全長を短くすることができる。このように導線５２の全長が短くなったコイル２０を分布巻でステータコア４１に取り付けることで、高トルク密度性能を維持することができ、高性能のモータ２３のステータ２１を製造することができる。
Moreover, since the
また、予め導線５２を巻回してスロット４３に対応した大きさの円環状のコイル２０を形成したため、リング状に形成されたコイル２０をスロット４３に挿入するだけで、コイル２０を取り付けることができる。したがって、コア片４５を準備してから巻線機などを用いて導線５２をスロット４３に巻き付けながらコイルを形成する場合よりも生産効率を向上することができる。
In addition, since the conducting
さらに、モータ２３の回転磁界を形成するＵ相、Ｖ相、Ｗ相を構成するコイル２０（２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗ）を、全て同一形状で形成したため、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる三相モータを製造するにあたって、各相に対応したコイル２０（２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗ）を同じ工程で製造することができる。したがって、生産効率を向上することができる。
Further, since the coils 20 (20U, 20V, 20W) constituting the U-phase, V-phase, and W-phase that form the rotating magnetic field of the
尚、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific structure and configuration described in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
例えば、コア片４５の形状は本実施形態の形状に限らず、図４９、図５０に示すような形状であってもよい。図４９は隣り合うコア片１４５，１４５をリンクピン６７にて連結する構造であり、図５０は隣り合うコア片２４５，２４５をリンクプレート６８およびリンクピン６７にて連結する構造である。また、図５１に示すようにヨーク３４６の径方向の厚さを薄肉状にして帯状のコア片３４５を一体で形成し、ヨーク３４６を湾曲させることにより円環状に変形できるように構成してもよい。
For example, the shape of the
また、コイル２０に用いる導線５２は、丸線および平角線のいずれでもよい。
The
２０…コイル ２１…ステータ ２２…ロータ ２３…モータ ４１…ステータコア ４１ａ…端面（軸方向端面） ４２…ティース（ティース部） ４３…スロット（スロット部） ４５…コア片（ステータコア片） ４５ａ…外周面 ４６…ヨーク（ヨーク部） ５２…導線 ５３…スロット挿入部 ５４…スロット挿入部 ５５…コイル渡り部 ５６…コイル渡り部 １５１…第１曲面 １５２…第１ガイド １５３…第１ガイドローラ（ガイドローラ） １５４…第２曲面 １５５…第２ガイド １８１…当接部 １８２…段差部 ｄ１…第１ガイド側の径方向厚さ ｄ２…第２ガイド側の径方向厚さ ｄ３…ヨーク部の径方向厚さ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記コイルは、前記ステータコア片が連結されて円環状になった際に、軸中心を指向する前記ティース部の傾斜に沿う角度と略同一の傾斜角度を有し、前記スロット部に挿入される一対のスロット挿入部と、前記ステータコアの軸方向端面において前記一対のスロット挿入部の端部同士の間を連結する一対のコイル渡り部と、を備えたリング状に形成され、
前記ステータコア片を帯状に複数連結するステータコア片連結工程と、
帯状に連結された複数の前記ステータコア片の一方端部側に形成された第１スロット部に、第１コイルの前記一対のスロット挿入部の一方を挿入する第１コイル挿入工程と、
前記ステータコア片の一方端部側に形成された第２スロット部に、第２コイルの前記一対のスロット挿入部の一方を挿入する第２コイル挿入工程と、
円弧状の第１曲面を有する第１ガイドにより前記コイルが挿入された帯状の前記ステータコア片の一方端部を円環状に変形する円環化促進工程と、
該円環化促進工程の後に、前記第１コイルおよび前記第２コイルが挿入されたステータコア片を他方端部側のステータコア片よりも内径側に誘導し、前記第１コイルの前記一対のスロット挿入部の他方および前記第２コイルの前記一対のスロット挿入部の他方を、帯状に連結された複数のステータコア片の他方側に形成された前記スロット部に挿入し、前記ステータコア片を円環状に連結して前記ステータを形成するステータコア連結工程と、を備えていることを特徴とするステータの製造方法。 A coil inserted so as to bridge a stator core formed in an annular shape by connecting a plurality of stator core pieces formed with teeth and yokes, and a slot formed between the teeth of adjacent stator core pieces And a stator manufacturing method comprising:
When the stator core pieces are connected to form an annular shape, the coil has a tilt angle that is substantially the same as the angle along the tilt of the teeth portion that is directed toward the center of the axis, and is inserted into the slot portion. A slot insertion portion, and a pair of coil connecting portions that connect between the ends of the pair of slot insertion portions on the axial end surface of the stator core, and are formed in a ring shape,
A stator core piece connecting step of connecting a plurality of the stator core pieces in a strip shape;
A first coil insertion step of inserting one of the pair of slot insertion portions of the first coil into a first slot portion formed on one end side of the plurality of stator core pieces connected in a strip shape;
A second coil insertion step of inserting one of the pair of slot insertion portions of the second coil into a second slot portion formed on one end side of the stator core piece;
An annularization promoting step for deforming one end of the strip-shaped stator core piece into which the coil is inserted by a first guide having an arcuate first curved surface into an annular shape;
After the circularization promoting step, the stator core piece in which the first coil and the second coil are inserted is guided to the inner diameter side of the stator core piece on the other end side, and the pair of slots in the first coil are inserted. The other of the two portions and the other of the pair of slot insertion portions of the second coil are inserted into the slot portion formed on the other side of the plurality of stator core pieces connected in a band shape, and the stator core pieces are connected in an annular shape And a stator core coupling step for forming the stator.
前記円環化促進工程において、前記帯状のステータコア片の他方端部を、前記第２ガイドを用いて円環状に変形することを特徴とする請求項１に記載のステータの製造方法。 A second guide having an arc-shaped second curved surface for guiding the strip-shaped stator core piece in an annular shape at a position facing the first curved surface of the first guide;
2. The method of manufacturing a stator according to claim 1, wherein, in the annularization promoting step, the other end portion of the strip-shaped stator core piece is deformed into an annular shape using the second guide.
前記円環化促進工程において、前記ガイドローラにより前記ステータコア片を支持し、該ステータコア片の外周面が前記第１曲面に当接しながら移動して、前記ステータコア片を円環状に変形することを特徴とする請求項１または２に記載のステータの製造方法。 A guide roller is further provided on the inner diameter side of the first curved surface of the first guide,
In the circularization promoting step, the stator core piece is supported by the guide roller, and the outer peripheral surface of the stator core piece moves while contacting the first curved surface, thereby deforming the stator core piece into an annular shape. The stator manufacturing method according to claim 1 or 2.
前記当接部において、前記ステータコア片の一方端部を前記第２ガイドの前記当接部近傍に配するとともに、前記ステータコア片の他方端部を前記第１ガイドの前記当接部近傍に配し、
前記第１コイルの前記一対のスロット挿入部の他方および前記第２コイルの前記一対のスロット挿入部の他方を、帯状に連結された複数のステータコア片の他方側に形成された前記スロット部に挿入し、前記ステータコア片を円環状に連結することを特徴とする請求項２または３に記載のステータの製造方法。 In the contact portion where the end portion of the first guide and the end portion of the second guide contact, the radial thickness on the second guide side is thicker than the radial thickness on the first guide side. The radial height of the stepped portion formed between the end portion of the first guide and the end portion of the second guide is formed larger than the radial thickness of the yoke portion,
In the contact portion, one end portion of the stator core piece is disposed in the vicinity of the contact portion of the second guide, and the other end portion of the stator core piece is disposed in the vicinity of the contact portion of the first guide. ,
The other of the pair of slot insertion portions of the first coil and the other of the pair of slot insertion portions of the second coil are inserted into the slot portion formed on the other side of a plurality of stator core pieces connected in a strip shape. The stator manufacturing method according to claim 2, wherein the stator core pieces are connected in an annular shape.
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