JP2013102569A - Manufacturing method and manufacturing apparatus of stator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、回転電機に使用されるステータに係り、詳しくは、そのステータの製造方法及びそれに使用される製造装置に関する。 The present invention relates to a stator used in a rotating electric machine, and more particularly to a method for manufacturing the stator and a manufacturing apparatus used therefor.
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される回転電機の巻線の製造方法が知られている。この製造方法は、U字状の複数のセグメント導体(セグメントコイル)を周方向に配列する配列工程と、周方向に配列されて隣接するセグメントコイルのターン部間に絶縁シートを挿入する絶縁シート挿入工程と、ターン部を挟んで配置されるセグメントコイルの2つの直線部を周方向反対側に移動させてこれらの周方向距離を広げる直線部移動工程と、直線部移動工程によって周方向反対側に移動させたセグメントコイルの各直線部を、ステータコアに形成されたスロットに挿入するセグメントコイル挿入工程と、スロットに挿入されたセグメントコイルの反ターン部側を周方向に折り曲げる折り曲げ工程と、折り曲げ工程によって折り曲げられた隣接するセグメントコイルの端部同士を接合する接合工程とを備える。
Conventionally, as this type of technology, for example, a method of manufacturing a winding of a rotating electrical machine described in
ところが、特許文献1に記載の製造方法では、ステータコアのスロットへセグメントコイルを挿入する際、先に挿入されたセグメントコイルとこれから挿入されるセグメントコイルとの干渉については何も記載されていない。このため、セグメントコイル同士が干渉してセグメントコイルの表面を傷付けるおそれがある。
However, in the manufacturing method described in
また、スロットへセグメントコイルを挿入する際、セグメントコイルを変形させることが考えられるが、セグメントコイルを塑性変形させてしまっては、先に挿入されたセグメントコイルとの間の隙間にバラツキが生じるおそれがある。 In addition, when inserting the segment coil into the slot, it is conceivable to deform the segment coil. However, if the segment coil is plastically deformed, there is a possibility that the gap between the previously inserted segment coil may vary. There is.
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ステータを製造するためにステータコアのスロットへセグメントコイルを挿入する際、先に挿入されたセグメントコイルとこれから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷を防止し、セグメントコイルが塑性変形することを防止することを可能としたステータの製造方法及び製造装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to insert a segment coil previously inserted into a slot of a stator core and a segment coil to be inserted in the future in order to manufacture a stator. It is an object of the present invention to provide a stator manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of preventing damage due to interference with a segment coil and preventing a segment coil from being plastically deformed.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ステータコアに形成された複数のスロットに複数のセグメントコイルを順次挿入することによりステータを製造するステータの製造方法において、セグメントコイルは、スロットに挿入される直線部と、把持手段により把持される被把持部とを含み、複数のスロットに複数のセグメントコイルの直線部を順次挿入する過程で、各セグメントコイルの直線部をステータコアの半径方向内側へ変形させながら各スロットへ挿入するようにし、把持手段の把持力を、各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定したことを趣旨とする。 To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a stator manufacturing method for manufacturing a stator by sequentially inserting a plurality of segment coils into a plurality of slots formed in the stator core. In the process of sequentially inserting the straight portions of the plurality of segment coils into the plurality of slots, the straight portions of the segment coils are inserted into the radius of the stator core. The purpose is to insert into each slot while deforming inward in the direction, and to set the gripping force of the gripping means to be equal to or less than the force of plastic deformation of each segment coil.
上記発明の構成によれば、複数のスロットに複数のセグメントコイルの直線部を順次挿入する過程で、各セグメントコイルの直線部をステータコアの半径方向内側へ変形させながら各スロットへ挿入するようにしたので、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間の干渉が避け得る。また、セグメントコイルの被把持部を把持する把持手段につき、その把持力を、各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定したので、セグメントコイルを変形させても塑性変形を避け得る。 According to the above configuration, in the process of sequentially inserting the straight portions of the plurality of segment coils into the plurality of slots, the straight portions of the segment coils are inserted into the slots while being deformed radially inward of the stator core. Therefore, interference between the straight part of the segment coil inserted previously and the straight part of the segment coil inserted from now on can be avoided. Further, since the gripping means for gripping the gripped portion of the segment coil is set to be equal to or less than the force by which each segment coil is plastically deformed, plastic deformation can be avoided even if the segment coil is deformed.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、把持手段は、セグメントコイルの被把持部を押圧するための弾性体を含むことを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、被把持部を弾性体で押圧するようにしたので、把持部の把持力を弾性体の弾性力によって容易に設定することが可能となる。
According to the configuration of the above invention, in addition to the action of the invention according to
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、各スロットにおいて、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間に仕切手段を介在させることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, in each slot, the straight portion of the segment coil previously inserted and the segment coil to be inserted from now on The purpose of this is to interpose a partition means between the straight portion and the straight portion.
上記発明の構成によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加え、各スロットにおいて、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間に仕切手段を介在させるので、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間の干渉が、仕切手段によって確実に避けられる。
According to the configuration of the invention described above, in addition to the operation of the invention according to
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、ステータを製造するために、ステータコアに形成された複数のスロットに複数のセグメントコイルを順次挿入するように構成したステータの製造装置であって、セグメントコイルは、スロットに挿入される直線部と、被把持部とを含むことと、セグメントコイルの被把持部を把持するための把持手段と、セグメントコイルの直線部を、スロットに挿入する直前まで、ステータコアの半径方向内側へ押圧して変形させるための押圧手段とを備え、把持手段の把持力を、各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定したことを趣旨とする。
In order to achieve the above object, an invention according to
上記発明の構成によれば、セグメントコイルの被把持部を把持手段により把持し、セグメントコイルの直線部をスロットに挿入する直前まで、押圧手段により、ステータコアの半径方向内側へ押圧して変形させるので、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間の干渉を避け得る。また、把持手段の把持力を、各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定したので、セグメントコイルを変形させても把持手段によって塑性変形を避け得る。 According to the configuration of the above invention, since the gripped portion of the segment coil is gripped by the gripping means, and the straight portion of the segment coil is pressed and deformed by the pressing means inward in the radial direction of the stator core until immediately before being inserted into the slot. Interference between the straight part of the segment coil inserted previously and the straight part of the segment coil inserted from now on can be avoided. Further, since the gripping force of the gripping means is set to be equal to or less than the force at which each segment coil is plastically deformed, plastic deformation can be avoided by the gripping means even if the segment coil is deformed.
上記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、各スロットにおいて、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間に介在させる仕切手段を更に備えたことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a fifth aspect of the present invention, in the invention of the fourth aspect, in each slot, the straight portion of the segment coil inserted previously and the straight line of the segment coil inserted from now on. It is intended to further include partition means interposed between the two parts.
上記発明の構成によれば、請求項4に記載の発明の作用に加え、各スロットにおいて、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間に仕切手段が介在するので、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間の干渉が、仕切手段によって確実に避けられる。
According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to
請求項1に記載の発明によれば、ステータコアのスロットへセグメントコイルを挿入する際、先に挿入されたセグメントコイルと、これから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷を防止することができ、セグメントコイルの塑性変形を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the segment coil is inserted into the slot of the stator core, damage due to interference between the previously inserted segment coil and the segment coil to be inserted can be prevented. The plastic deformation of the coil can be prevented.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、セグメントコイルを塑性変形させない把持力を弾性体によって容易に設定することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に対し、先に挿入されたセグメントコイルと、これから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷をより確実に防止することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、ステータを製造するためにステータコアのスロットへセグメントコイルを挿入する際、先に挿入されたセグメントコイルとこれから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷を防止することができ、セグメントコイルの塑性変形を防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the segment coil is inserted into the slot of the stator core for manufacturing the stator, damage due to interference between the previously inserted segment coil and the segment coil to be inserted is prevented. And plastic deformation of the segment coil can be prevented.
請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明の効果に対し、先に挿入されたセグメントコイルと、これから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷をより確実に防止することができる。 According to the fifth aspect of the invention, in contrast to the effect of the fourth aspect of the invention, it is possible to more reliably prevent damage due to interference between the previously inserted segment coil and the segment coil to be inserted in the future. Can do.
以下、この発明におけるステータの製造方法及び製造装置を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment embodying a stator manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
この実施形態におけるステータの製造方法は、後述するように、複数のセグメントコイルをステータコアの複数のスロットに挿入する「コイル挿入工程」と、セグメントコイルの一対の直線部の先端部を捻り成形する「捻り加工工程」とを備える。 As will be described later, the stator manufacturing method in this embodiment includes a “coil insertion process” in which a plurality of segment coils are inserted into a plurality of slots in the stator core, and a tip portion of a pair of linear portions of the segment coil is twisted. A twisting process ”.
図1に、セグメントコイル9を、(a)平面図、(b)正面図によりそれぞれ示す。セグメントコイル9は、一対の直線部11(11A,11B)と、一対の直線部11A,11Bを連結する連結部12とを備える。図1(a)に示すように、連結部12は略円弧形状をなし、中央部に段差部12aを有する。複数のセグメントコイル9は、段差部12aを利用して、隣り合うセグメントコイル9の一部が互いに重ね合わされ、円環状に組み合わされた状態で、ステータコア10の複数のスロット10a(図2参照)に挿入される。また、各スロット10a(図2参照)に対しては、1本又は2本の直線部11が順次挿入されるようになっている。すなわち、各スロット10aには、合計10本の直線部11が挿入される。そのうち、ステータコア10の最内周側及び最外周側に配置されるセグメントコイル9は、それぞれ1本の直線部11が各スロット10aに挿入され、それ以外のセグメントコイル9は、2本の直線部11が一組となってスロット10aに挿入される。セグメントコイル9の表面は絶縁用のエナメルにより被覆されている。
In FIG. 1, the
図2に、「コイル挿入工程」を経てステータコア10の複数のスロット10aに複数のセグメントコイル9が挿入された状態を斜視図により示す。この実施形態において、ステータコア10は、48箇所のティース10b、48箇所のスロット10aを備える。48箇所のスロット10aの各々には、セグメントコイル9の10本の直線部11が径方向に重ねて挿入されている。図2には、240本のセグメントコイル9が挿入された状態を示す。ステータコア10の外側にて、10本重ねられている直線部11の間には、絶縁用の相間紙13が装着されている。この実施形態では、相間紙13を装着しているが、この発明は相間紙13を用いない場合にも適用することができる。
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the plurality of
図3に、「コイル挿入工程」の後の「捻り加工工程」を経て複数のセグメントコイル9の直線部11が捻り成形された状態を斜視図により示す。捻り成形は、内周から数えて奇数本目(1,3,5,7,9)の直線部11は、時計回りに捻られ、偶数本目(2,4,6,8,10)の直線部11は、反時計回りに捻られている。
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the
その後、図3に示す状態から、捻られた直線部11の先端が、所定の方法で配線を介して接続されることによりステータ(図示略)が得られる。
Thereafter, from the state shown in FIG. 3, the tip of the twisted
次に、「捻り加工工程」の前に、直線部11の先端部を変形させる変形過程について説明する。図4に、1つのスロット10aとそこに挿入された複数のセグメントコイル9の状態を概略的に断面図により示す。図4では、ステータコア10のスロット10aから上方へ突出している複数の直線部11の先端部が変形した状態を示す。
Next, a deformation process for deforming the tip portion of the
1つのスロット10aには、ステータコア10の外周側から内周側へ向かって、10本の直線部110、111、112、113、114、115、116、117、118、119(110〜119)が順次配置されている。各直線部11においては、ステータコア10から上方へ突出している部分の長さが、ステータコア10の外周側に近くなるほど長く形成されている。この実施形態で、各直線部11の先端部の長さの違いは、各々1mm程度である。この違いは、各直線部11の先端部を捻り加工したときに、隣り合うセグメントコイル9を互いに接続するためには、ステータコア10の外周に近付くほど直線部11に長さが必要となるからであり、1mm程度ほど長くしておくだけで、捻り加工工程後の直線部110〜119の先端高さを等しくすることができる。
In one
次に、「コイル挿入工程」について詳しく説明する。図5に、「コイル挿入工程」の途中におけるステータコア10及びセグメントコイル9等の状態を斜視図により示す。図5において、ステータコア10には、既にいくつかのセグメントコイル9が挿入されている。すなわち、各スロット10a(図2〜図4参照)において、既に3本の直線部11が下へ向けて挿入されている。ステータコア10の下側には、挿入されたセグメントコイル9の直線部11の先端部分が下方へ向けて突出している。
Next, the “coil insertion process” will be described in detail. FIG. 5 is a perspective view showing states of the
ステータコア10の外周上部には、複数のコイルガイド21が放射状に取り付けられている。これらコイルガイド21は、上から降りてくる各セグメントコイル9の直線部11の先端部をスロット10a(図2〜図4参照)の中へ案内すると共に、スロット10aの中に予め組み付けられているスロット紙16(図7等参照)が直線部11の先端11aに接触してダメージを受けないように保護する。スロット紙16は、周知のように、ステータコア10とセグメントコイル9との間の絶縁を確保するために設けられている。ステータコア10は、ホルダ(図示力)により水平に保持されている。
A plurality of coil guides 21 are radially attached to the upper outer periphery of the
ステータコア10の上方には、これからステータコア10に挿入される前の複数のセグメントコイル9Aが円環状に組み合わされた状態で配置されている。各セグメントコイル9Aは、その直線部11を下に向けて配置されている。図5において、各セグメントコイル9Aの上側、すなわち連結部12に対向して、挿入リング31が配置されている。挿入リング31は、アクチュエータ(図示略)により、セグメントコイル9Aを下方へ押圧して移動させるようになっている。挿入リング31の上側には、セグメントコイル9Aの内径を固定するための内径固定リング32が配置されている。この内径固定リング32は、円環状に配置された複数のセグメントコイル9Aの内側に配置される筒部32aと、筒部32aの上端に形成されたフランジ部32bとを備える。内径固定リング32が取り付けられることにより、円環状に配置された複数のセグメントコイル9Aの形状が保持される。また、円環状に配置された複数のセグメントコイル9Aの直線部11の上部外側には、複数のコイルクランパ33が放射状に取り付けられている。コイルクランパ33は、円環状に組み合わされた複数のセグメントコイル9Aを、ステータコア10の挿入位置まで移動させるために、内径固定リング32の周囲にて各セグメントコイル9Aの円周方向の位置決めをするように、各セグメントコイル9Aを筒部32aとの間で把持(クランプ)するように構成される。図5において、内径固定リング32の上方には、参考のためにセグメントコイル9が示されている。この実施形態で、内径固定リング32とコイルクランパ33により、本発明の把持手段が構成される。また、内径固定リング32とコイルクランパ33との間でクランプされるセグメントコイル9Aの直線部11の上部は、本発
明の被把持部に相当する。
Above the
また、挿入前のセグメントコイル9Aの直線部11の先端部外側には、各セグメントコイル9Aのそれぞれに対応して絞り拡張子34が設けられている。これら絞り拡張子34は、挿入前の直線部11の先端を、ステータコア10の半径方向内側へ変形させることにより、位置出しするように構成される。この実施形態で、絞り拡張子34は、本発明の押圧手段に相当する。
In addition, a
図6及び図7には、スロット10aへ挿入さられる前のセグメントコイル9Aと、挿入リング31、内径固定リング32、コイルクランパ33及び絞り拡張子34との関係を部分断面図により示す。図6及び図7に示すように、コイルクランパ33は、セグメントコイル9Aの上部外側を内径固定リング32の筒部32aへ向けて押し当てるためのスプリングプランジャ33aを内蔵する。スプリングプランジャ33aは、その付勢力でセグメントコイル9Aを筒部32aへ押し当ててセグメントコイル9Aを把持(クランプ)するようになっているが、所定以上の力が加わることで撓み得るようになっている。ここで、スプリングプランジャ33aがセグメントコイル9Aを筒部32aに押し当てて把持する力は、セグメントコイル9Aが塑性変形する力以下に設定されている。したがって、図6に示す状態から、図7に示すように、セグメントコイル9Aの下部(先端部)が絞り拡張子34により押圧されてセグメントコイル9Aの上部が変形するときは、スプリングプランジャ33aが撓み得るようになっている。この実施形態で、スプリングプランジャ33aは、本発明の弾性体に相当する。
6 and 7 are partial sectional views showing the relationship between the
図5において、挿入済みの複数のセグメントコイル9の下方には、複数のブレード41が円環状に配列されている。図8に、1つのブレード41の先端部分を側面図により示す。図5に示すように、各ブレード41は、四角板状の羽根部41aと羽根部41aから上方へ伸びる軸部41bとを備え、軸部41bの先端には肉薄なヘラ部41cが形成されている。ヘラ部41cの先端は略鋭角に尖っている(先端は曲面処理がなされている。)。また、ヘラ部41cと軸部41bとの境目には、セグメントコイル9の直線部11の先端11a(図1(b)参照)に係合可能な段部41dが形成されている。円環状に配列された複数のブレード41は、アクチュエータ(図示略)により、一体的に上下動可能に、及び、半径方向へ移動可能に設けられている。
In FIG. 5, a plurality of
図9、図10及び図11に、2つのティース10bの間に形成された1つのスロット10a、スロット紙16、コイルガイド21及びブレード41の軸部41b等の関係を説明図により示す。各ブレード41は、セグメントコイル9Aをステータコア10のスロット10aに挿入する際、図9に示すように、一旦上方へ移動し、スロット10aを貫通して配置される。これにより、スロット10aに組み付けられたスロット紙16がスロット10aの中で押し拡げられる。その後、セグメントコイル9Aの直線部11がスロット10aの中に挿入される。このとき、図10に示すように、直線部11がブレード41のヘラ部41cに接しながら段部41dに突き当たる。この状態で、図11に示すように、セグメントコイル9Aとブレード41が同期しながらスロット10aの中を一体的に下降することにより、セグメントコイル9Aの直線部11がスロット10aに挿入されて貫通する。このとき、同時にブレード41がスロット10aから引き抜かれる。このように、直線部11の先端11aをブレード41に当てながら、セグメントコイル9Aをスロット10aに挿入するようになっている。これにより、ブレード41は、セグメントコイル9Aの直線部11の先端11aのエッジからスロット紙16を保護するようになっている。引き抜かれたブレード41は、セグメントコイル9がスロット10aに挿入された後は、再びスロット10aに挿入される。このとき、前回挿入されたセグメントコイル9の直線部11を、ステータコア10の半径方向外方へ押し込んでセグメントコイル9の位置を安定させるようになっている。
FIG. 9, FIG. 10 and FIG. 11 show the relationship among one
ここで、セグメントコイル9Aをブレード41を使わずにスロット10aへ挿入したとする。図12に、図9〜図11に準ずる説明図を示す。図12に示すように、ブレード41が予めスロット10aに挿入されていないと、スロット紙16がスロット10aの中で縮んでいるので、セグメントコイル9の直線部11の先端11aのエッジがスロット紙16に接触してスロット紙16を傷付けるおそれがある。これに対し、上記したように、ブレード41の軸部41bをスロット紙16の中に予め挿入してスロット紙16を押し広げておくことにより、スロット紙16を直線部11の先端11aのエッジから保護することができる。
Here, it is assumed that the
また、ブレード41は、上記のような動きの中で、各スロット10aにおいて、先に挿入されたセグメントコイル9の直線部11と、これから挿入されるセグメントコイル9Aの直線部11との間に介在させるようになっている。この実施形態で、ブレード41は、本発明の仕切手段に相当する。
Further, the
次に、「コイル挿入工程」を、図13〜図42を参照しながらさらに詳しく説明する。図13に、「コイル挿入工程」の各過程をフローチャートにより示す。図14〜図19、図21〜図24、図29〜図42には、ステータコア10の複数のスロット10aを代表した1つのスロット10aに対し、複数のセグメントコイル9の直線部11が順次挿入されていく過程を順次平面的に説明図により示す。図20に、「コイル挿入工程」の途中過程に係り、ステータコア10のスロット10aに対する挿入済みのセグメントコイル9、挿入前のセグメントコイル9A及びブレード41の関係を部分的に斜視図により示す。図25に、「コイル挿入工程」の途中過程を全体的に斜視図により示す。図26に、図25に示す状態からコイルガイド21、コイルクランパ33、挿入リング31及び内径固定リング32を取り除いてステータコア10に挿入されたセグメントコイル9と挿入前のセグメントコイル9Aとの位置関係を斜視図により示す。図27に、図25に示す各部材の関係状態を断面図により示す。図28に、図27に示す状態から、挿入前のセグメントコイル9Aがステータコア10に近付き、ブレード41の先端に係合している状態を部分的に断面図により示す。
Next, the “coil insertion process” will be described in more detail with reference to FIGS. 13 to 42. FIG. 13 is a flowchart showing each process of the “coil insertion process”. 14 to 19, 21 to 24, and 29 to 42, the
「コイル挿入工程」では、先ず、図11(1)に示すように、ブレード41の初期挿入を行う。すなわち、図14に示すように、ステータ10において、予めスロット紙16が組み付けられたスロット10aに対し、ブレード41の軸部41bを下から挿入する。ブレード41は、スロット10aの中のスロット紙16に囲まれた空間の最奥、すなわちステータコア10の半径方向最外側に挿入されて配置される。図14においては、ブレード41のヘラ部41cのみが断面で示され、ヘラ部41cに隣接して段部41dが示される(図17、18、22、23、30、31、34、35、38、39において同じ)。
In the “coil insertion process”, first, the
その後、図11(2)に示すように、1つ目のセグメントコイル9Aを挿入する。このとき1つ目のセグメントコイル9Aを、図15に示すように、その直線部11(110)の先端部が、既に挿入されたブレード41の先端部(ヘラ部41c及び段部41d)に当接した状態でブレード41と共に下降させる。すなわち、セグメントコイル9Aの直線部11(110)を、スロット10aの中のスロット紙16に囲まれた空間へ挿入するときに、ブレード41をセグメントコイル9Aと共に降下させてスロット10aから引き抜く。これにより、図16に示すように、スロット10aの中のスロット紙16の間からブレード41が無くなり、ステータコア10の半径方向において、1つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(110)とスロット紙16との間に隙間90が残る。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (2), the
その後、図11(3)に示すように、ブレード41の2回目の挿入を行う。すなわち、図17に示すように、スロット10aの中のスロット紙16に囲まれた空間に対し、挿入された1つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(110)に接するようにブレード41を下から挿入する。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (3), the
その後、図11(4)に示すように、1つ目のセグメントコイル9Aを押し込む。すなわち、図18に示すように、1つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(110)をスロット紙16に囲まれた空間の最奥へ向けてブレード41により押し込む。これにより、1つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(110)の位置を、スロット10aの中で安定させる。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (4), the
その後、図11(5)に示すように、2つ目、3つ目のセグメントコイル9Aを挿入する。このとき2つ目、3つ目のうち2つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(111)を、図19及び図20に示すように、その先端部が既に挿入されたブレード41の先端部(ヘラ部41c及び段部41d)に当接した状態で2つ目、3つ目のセグメントコイル9Aをブレード41と共に下降させる。すなわち、2つ目、3つ目のセグメントコイル9Aをスロット10aの中のスロット紙16に囲まれた空間に挿入するときに、ブレード41をそれらセグメントコイル9Aと共に降下させてスロット10aから引き抜く。これにより、図21に示すように、スロット10aからブレード41が無くなり、ステータコア10の半径方向において、1つ目のセグメントコイル9の直線部11(110)と2つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(111)との間に隙間90が残る。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (5), the second and third segment coils 9A are inserted. At this time, as shown in FIG. 19 and FIG. 20, the tip of the
その後、図11(6)に示すように、ブレード41の3回目の挿入を行う。すなわち、図22に示すように、スロット10aの中のスロット紙16に囲まれた空間に対し、挿入された3つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(112)に接するようにブレード41を下から挿入する。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (6), the
その後、図11(7)に示すように、2つ目、3つ目のセグメントコイル9Aを押し込む。すなわち、図23に示すように、2つ目、3つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(111,112)を、スロット紙16に囲まれた空間の中にて、1つ目のセグメントコイル9の直線部11(110)へ向けてブレード41により押し込む。これにより、2つ目、3つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(111,112)の位置を、1つ目のセグメントコイル9の直線部11(110)と共にスロット10aの中で安定させる。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (7), the second and third segment coils 9A are pushed in. That is, as shown in FIG. 23, the straight segment 11 (111, 112) of the second and third segment coils 9A is placed in the space surrounded by the
その後、図11(8)に示すように、4つ目、5つ目のセグメントコイル9Aを挿入する。このとき4つ目、5つ目のうち4つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(113)を、図24に示すように、その先端部が既に挿入されたブレード41の先端部(ヘラ部41c及び段部41d)に当接した状態で4つ目、5つ目のセグメントコイル9Aをブレード41と共に下降させる。すなわち、4つ目、5つ目のセグメントコイル9Aをスロット10aの中のスロット紙16に囲まれた空間に挿入するときに、ブレード41をそれらセグメントコイル9Aと共に降下させてスロット10aから引き抜く。これにより、図29に示すように、スロット10aからブレード41が無くなり、ステータコア10の半径方向において、3つ目のセグメントコイル9の直線部11(112)と4つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(113)との間に隙間90が残る。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (8), the fourth and fifth segment coils 9A are inserted. At this time, as shown in FIG. 24, the
ここで、4つ目、5つ目のセグメントコイル9Aの挿入につき、図25〜図28を参照して詳しく説明する。図25に示すように、4つ目、5つ目のセグメントコイル9Aは、挿入前に、挿入済みのセグメントコイル9を含むステータコア10の上方に配置される。このとき、挿入前の4つ目、5つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(113,114)の先端部は、絞り拡張子34により、弾性変形の範囲で内側へ変形させて絞られる。図25〜図27の状態から、挿入前の4つ目、5つ目のセグメントコイル9Aを降下させることにより、図28に、4つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(113)の先端部が、ステータコア10に既に挿入されたブレード41の先端部(ヘラ部41c及び段部41d)に当接する。このとき、図28に示すように、挿入済みのセグメントコイル9は、これから挿入するセグメントコイル9Aに対し、ブレード41により隔てられ保護されている。
Here, the insertion of the fourth and fifth segment coils 9A will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 25, the fourth and fifth segment coils 9A are arranged above the
その後、図11(9)に示すように、ブレード41の4回目の挿入を行う。すなわち、図30に示すように、スロット10aの中のスロット紙16に囲まれた空間に対し、挿入された5つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(114)に接するようにブレード41を下から挿入する。
After that, as shown in FIG. 11 (9), the
その後、図11(10)に示すように、4つ目、5つ目のセグメントコイル9Aを押し込む。すなわち、図31に示すように、4つ目、5つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(113,114)を、スロット紙16に囲まれた空間の中にて、3つ目のセグメントコイル9の直線部11(112)へ向けてブレード41により押し込む。これにより、4つ目、5つ目のセグメントコイル9の直線部11(113,114)の位置を、1つ目〜3つ目のセグメントコイル9と共にスロット10aの中で安定させる。
After that, as shown in FIG. 11 (10), the fourth and fifth segment coils 9A are pushed in. That is, as shown in FIG. 31, the third segment coil is connected to the straight line portion 11 (113, 114) of the fourth and fifth segment coils 9A in the space surrounded by the
その後、図11(11)に示すように、6つ目、7つ目のセグメントコイル9Aを挿入する。このとき、上記したように、6つ目、7つ目のうち6つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(115)を、図32に示すように、その先端部が既に挿入されたブレード41の先端部(ヘラ部41c及び段部41d)に当接した状態で6つ目、7つ目のセグメントコイル9Aをブレード41と共に下降させる。これにより、図33に示すように、スロット10aからブレード41が無くなり、ステータコア10の半径方向において、5つ目のセグメントコイル9の直線部11(114)と6つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(115)との間に隙間90が残る。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (11), the sixth and seventh segment coils 9A are inserted. At this time, as described above, the straight portion 11 (115) of the
その後、図11(12)に示すように、ブレード41の5回目の挿入を行う。すなわち、図34に示すように、スロット10aの中のスロット紙16に囲まれた空間に対し、挿入された7つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(116)に接するようにブレード41を下から挿入する。
After that, as shown in FIG. 11 (12), the
その後、図11(13)に示すように、6つ目、7つ目のセグメントコイル9Aを押し込む。すなわち、図35に示すように、6つ目、7つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(115,116)を、スロット紙16に囲まれた空間の中にて、5つ目のセグメントコイル9の直線部11(112)へ向けてブレード41により押し込む。これにより、6つ目、7つ目のセグメントコイル9の直線部11(115,116)の位置を、1つ目〜5つ目のセグメントコイル9と共にスロット10aの中で安定させる。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (13), the sixth and seventh segment coils 9A are pushed in. That is, as shown in FIG. 35, the straight line portions 11 (115, 116) of the sixth and seventh segment coils 9A are placed in the space surrounded by the
その後、図11(14)に示すように、8つ目、9つ目のセグメントコイル9Aを挿入する。このとき、上記したと同様に、8つ目、9つ目のうち8つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(117)を、図36に示すように、その先端部が既に挿入されたブレード41の先端部(ヘラ部41c及び段部41d)に当接した状態で8つ目、9つ目のセグメントコイル9Aをブレード41と共に下降させる。これにより、図37に示すように、スロット10aからブレード41が無くなり、ステータコア10の半径方向において、8つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(117)と7つ目のセグメントコイル9の直線部11(116)との間に隙間90が残る。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (14), the eighth and ninth segment coils 9A are inserted. At this time, in the same manner as described above, the straight portion 11 (117) of the
その後、図11(15)に示すように、ブレード41の6回目の挿入を行う。すなわち、図38に示すように、スロット10aの中のスロット紙16に囲まれた空間に対し、挿入された9つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(118)に接するようにブレー
ド41を下から挿入する。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (15), the
その後、図11(16)に示すように、8つ目、9つ目のセグメントコイル9Aを押し込む。すなわち、図39に示すように、8つ目、9つ目のセグメントコイル9Aの直線部11(117,118)を、スロット紙16に囲まれた空間の中にて、7つ目のセグメントコイル9の直線部11(116)へ向けてブレード41により押し込む。これにより、8つ目、9つ目のセグメントコイル9の位置を、1つ目〜7つ目のセグメントコイル9と共にスロット10aの中で安定させる。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (16), the eighth and ninth segment coils 9A are pushed in. That is, as shown in FIG. 39, the seventh segment coil is placed in the space surrounded by the
その後、図11(17)に示すように、10目のセグメントコイル9Aを挿入する。このとき、上記したと同様に、10目のセグメントコイル9Aの直線部11(119)を、図40に示すように、その先端部が既に挿入されたブレード41の先端部(ヘラ部41c及び段部41d)に当接した状態で10目のセグメントコイル9Aをブレード41と共に下降させる。このとき、図40に示すように、スロット10aの入口付近に押さえ部材51を挿入してスロット紙16を押さえる。これにより、図41に示すように、スロット10aからブレード41が無くなり、ステータコア10の半径方向において、10目のセグメントコイル9Aの直線部11(119)と9つ目のセグメントコイル9の直線部11(118)との間に隙間90が残る。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (17), the
その後、図11(18)に示すように、10目のセグメントコイル9Aを押し込む。すなわち、図42に示すように、10目のセグメントコイル9の直線部11(119)を、スロット紙16に囲まれた空間の中にて、9つ目のセグメントコイル9の直線部11(118)へ向けて押さえ部材51により押し込む。これにより、10目のセグメントコイル9の直線部11(119)の位置を、1つ目〜9つ目のセグメントコイル9と共にスロット10aの中で安定させる。
Thereafter, as shown in FIG. 11 (18), the
このようにして「コイル挿入工程」を完了し、全てのセグメントコイル9をステータコア10に挿入して組み付けることができ、上記した図2に示すアッセンブリが得られる。
In this way, the “coil insertion step” is completed, and all the segment coils 9 can be inserted and assembled into the
以上説明したこの実施形態におけるステータの製造方法及び製造装置によれば、複数のスロット10aに複数のセグメントコイル9Aの直線部11を順次挿入する。この挿入の過程で、各セグメントコイル9Aの直線部11をステータコア10の半径方向内側へ変形させながら、各スロット10aへ挿入するようにしている。すなわち、セグメントコイル9Aの被把持部(直線部11の上部)をコイルクランパ33と内径固定リング32の筒部32aにより把持し、その直線部11をスロット10aに挿入する直前まで、絞り拡張子34により、ステータコア10の半径方向内側へ押圧して変形させる。従って、スロット10aに対し、先に挿入されたセグメントコイル9の直線部11と、これから挿入されるセグメントコイル9Aの直線部11との間の干渉を避け得る。このため、スロット10aに対し、先に挿入されたセグメントコイル9の直線部11と、これから挿入されるセグメントコイル9Aの直線部11との干渉による損傷を防止することができる。例えば、これから挿入されるセグメントコイル9Aの直線部11の先端11aのエッジが、先に挿入されたセグメントコイル9の直線部11の表面に接触してエナメルを傷付けたり、剥がしたりすることを防止することができる。
According to the stator manufacturing method and manufacturing apparatus in this embodiment described above, the
この実施形態におけるステータの製造方法及び製造装置によれば、セグメントコイル9Aの被把持部(直線部11の上部)を把持するコイルクランパ33と内径固定リング32の筒部32aにつき、その把持力を、各セグメントコイル9Aが塑性変形する力以下に設定している。従って、セグメントコイル9Aを変形させても、コイルクランパ33と内径固定リング22がセグメントコイル9Aのを塑性変形させるまでの把持力を持たないことから、同コイル9Aの塑性変形を避け得る。このため、セグメントコイル9Aを塑性変形を防止することができる。つまり、セグメントコイル9Aを弾性変形させることができ、変形しても元の状態に戻すことができる。
According to the stator manufacturing method and manufacturing apparatus in this embodiment, the gripping force is applied to the
この実施形態におけるステータの製造方法及び製造装置によれば、セグメントコイル9Aの被把持部(直線部11の上部)をコイルクランパ33のスプリングプランジャ33aで押圧するようにしている。従って、コイルクランパ33と内径固定リング32との把持力をスプリングプランジャ33aの弾性力によって設定することが可能となる。このため、セグメントコイル9Aを塑性変形させないような把持力を、スプリングプランジャ33aによって容易に設定することができる。
According to the stator manufacturing method and manufacturing apparatus of this embodiment, the gripped portion (upper portion of the straight portion 11) of the
この実施形態におけるステータの製造方法及び製造装置によれば、各スロット10aにおいて、先に挿入されたセグメントコイル9の直線部11と、これから挿入されるセグメントコイル9Aの直線部11との間にブレード41の軸部41b及びヘラ部41cを介在させる。従って、先に挿入されたセグメントコイル9の直線部11と、これから挿入されるセグメントコイル9Aの直線部11との間の干渉が、ブレード41によって確実に避けられる。このため、スロット10aに対し、先に挿入されたセグメントコイル9の直線部11と、これから挿入されるセグメントコイル9Aの直線部11との干渉による損傷をより確実に防止することができる。
According to the stator manufacturing method and manufacturing apparatus of this embodiment, in each
また、この実施形態におけるステータの製造装置によれば、各スロット10aに複数のセグメントコイル9の直線部11を順次挿入するに際して、先に挿入されたセグメントコイル9の直線部11と、これから挿入されるセグメントコイル9Aの直線部11との干渉をブレード41を用いて回避するようにしている。また、挿入されたセグメントコイル9Aをブレード41を用いて押圧することにより、各セグメントコイル9の位置をスロット10aの中で安定させている。このため、上記干渉回避と押圧の異なる2つの機能を得るために、ブレード41を共通使用することができ、複数の手段を設ける必要がない。
Further, according to the stator manufacturing apparatus of this embodiment, when the
更に、この実施形態におけるステータの製造方法及び製造装置によれば、セグメントコイル9Aの直線部11をスロット10aへ挿入する際、その直線部11の先端部が既に挿入されたブレード41の先端部(ヘラ部41c及び段部41d)に当接した状態でセグメントコイル9Aをブレード41と共に下降させている。これにより、ブレード41をスロット10aから引き抜いている。このため、セグメントコイル9Aをスロット10aに挿入してから、スロット10aからブレード41を引き抜くようにした場合と比べ、「コイル挿入工程」に要する時間を短縮することができる。
Furthermore, according to the stator manufacturing method and manufacturing apparatus of this embodiment, when the
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A part of structure can also be changed suitably and implemented in the range which does not deviate from the meaning of invention.
例えば、前記実施形態では、ブレード41にヘラ部41cと段部41dを設けたが、これらを省略することもできる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、前記実施形態では、セグメントコイル9Aをスロット10aに挿入する際、その直線部11の先端部をブレード41の先端部に接触させた状態で、セグメントコイル9Aをブレード41と共に降下させ、ブレード41をスロット10aから引き抜くようにしている。これに対し、セグメントコイル9Aのスロット10aに対する挿入と、ブレード41のスロット10aからの引き抜きを、別々に行うこともできる。
In the above-described embodiment, when the
この発明は、ステータの製造、延いては、回転電機(モータ)の製造に利用することができる。 The present invention can be used for the manufacture of a stator, and thus for the manufacture of a rotating electrical machine (motor).
9 セグメントコイル
9A セグメントコイル(挿入前)
10 ステータコア
10a スロット
11 直線部
11a 先端
11A 直線部
11B 直線部
32 内径固定リング(把持手段)
32a 筒部
33 コイルクランパ(把持手段)
33a スプリングプランジャ(弾性体)
34 絞り拡張子(押圧手段)
41 ブレード(仕切手段)
41b 軸部(仕切手段)
41c ヘラ部(仕切手段)
41d 段部
110〜118 直線部
9
DESCRIPTION OF
33a Spring plunger (elastic body)
34 Aperture extension (pressing means)
41 Blade (partitioning means)
41b Shaft (partitioning means)
41c Spatula part (partitioning means)
41d Step part 110-118 Straight part
Claims (5)
前記セグメントコイルは、前記スロットに挿入される直線部と、把持手段により把持される被把持部とを含み、
前記複数のスロットに前記複数のセグメントコイルの前記直線部を順次挿入する過程で、前記各セグメントコイルの前記直線部を前記ステータコアの半径方向内側へ変形させながら前記各スロットへ挿入するようにし、
前記把持手段の把持力を、前記各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定した
ことを特徴とするステータの製造方法。 In a stator manufacturing method for manufacturing a stator by sequentially inserting a plurality of segment coils into a plurality of slots formed in a stator core,
The segment coil includes a linear portion inserted into the slot and a gripped portion gripped by gripping means,
In the process of sequentially inserting the straight portions of the plurality of segment coils into the plurality of slots, the straight portions of the segment coils are inserted into the slots while being deformed radially inward of the stator core,
A method for manufacturing a stator, wherein a gripping force of the gripping means is set to be equal to or less than a force of plastic deformation of each segment coil.
前記セグメントコイルは、前記スロットに挿入される直線部と、被把持部とを含むことと、
前記セグメントコイルの前記被把持部を把持するための把持手段と、
前記セグメントコイルの前記直線部を、前記スロットに挿入する直前まで、前記ステータコアの半径方向内側へ押圧して変形させるための押圧手段と
を備え、前記把持手段の把持力を、前記各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定したことを特徴とするステータの製造装置。 A stator manufacturing apparatus configured to sequentially insert a plurality of segment coils into a plurality of slots formed in a stator core in order to manufacture a stator,
The segment coil includes a straight portion inserted into the slot and a gripped portion;
A gripping means for gripping the gripped portion of the segment coil;
Pressing means for pressing and deforming the linear portion of the segment coil inward in the radial direction of the stator core until just before insertion into the slot, and each segment coil has a gripping force of the gripping means. An apparatus for manufacturing a stator, characterized in that the force is set to be equal to or less than a plastic deformation force.
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