JP2003259613A - 回転電機の固定子巻線の製造方法 - Google Patents
回転電機の固定子巻線の製造方法Info
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- 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
- H02K15/0428—Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils consisting of single conductors, e.g. hairpins characterised by the method or apparatus for simultaneously twisting a plurality of hairpins
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固定子鉄心と電気導体の電気絶縁を確保する
ことができる回転電機の固定子巻線の製造方法を提供す
ること。 【解決手段】 固定子鉄心32に形成されたスロットに
複数本のセグメント33を径方向に重なるように挿入す
る挿入工程と、セグメント33が互いに反対向きに傾斜
するように折り曲げる折り曲げ工程と、折り曲げられた
セグメント33の端部同士を接合する接合工程とを有す
る。折り曲げ工程では、固定子鉄心32から突出したセ
グメント33の周方向の隙間であって固定子鉄心32の
表面近傍に補助部材208を挿入した状態で、セグメン
ト33の折り曲げが行われる。
ことができる回転電機の固定子巻線の製造方法を提供す
ること。 【解決手段】 固定子鉄心32に形成されたスロットに
複数本のセグメント33を径方向に重なるように挿入す
る挿入工程と、セグメント33が互いに反対向きに傾斜
するように折り曲げる折り曲げ工程と、折り曲げられた
セグメント33の端部同士を接合する接合工程とを有す
る。折り曲げ工程では、固定子鉄心32から突出したセ
グメント33の周方向の隙間であって固定子鉄心32の
表面近傍に補助部材208を挿入した状態で、セグメン
ト33の折り曲げが行われる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車やトラック
に搭載される車両用交流発電機等の回転電機の固定子巻
線を製造する回転電機の固定子巻線の製造方法に関す
る。
に搭載される車両用交流発電機等の回転電機の固定子巻
線を製造する回転電機の固定子巻線の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、安全制御機器等の電気負荷の増加
に伴って、車両用交流発電機にはますます発電能力の向
上が求められている。このような発電能力向上の要請に
応えるものとして、特許第3196738号公報や特開
2001−197709号公報に開示されているような
U字状の電気導体を規則的に並べて固定子のスロット内
の電気導体を高占積率化することにより高出力化を図る
手法が知られている。この公報では、固定子巻線のスロ
ットに挿入されたU字状の電気導体をステータ捻り装置
を用いて折り曲げる工程が開示されており、作業速度の
向上等が図られている。
に伴って、車両用交流発電機にはますます発電能力の向
上が求められている。このような発電能力向上の要請に
応えるものとして、特許第3196738号公報や特開
2001−197709号公報に開示されているような
U字状の電気導体を規則的に並べて固定子のスロット内
の電気導体を高占積率化することにより高出力化を図る
手法が知られている。この公報では、固定子巻線のスロ
ットに挿入されたU字状の電気導体をステータ捻り装置
を用いて折り曲げる工程が開示されており、作業速度の
向上等が図られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の車両用交流発電機の固定子に用いられている電気導
体をステータ捻り装置で折り曲げる場合には、それぞれ
の電気導体は、固定子鉄心に設けられたスロットの端部
を支点として折り曲げられることになるため、このスロ
ットの端部に当接する電気導体の絶縁被膜や電気絶縁を
目的として固定子鉄心と電気導体との間に挿入される絶
縁部材が破損する場合があり、固定子鉄心と電気導体と
の間で十分な電気絶縁が確保できないおそれがある。
来の車両用交流発電機の固定子に用いられている電気導
体をステータ捻り装置で折り曲げる場合には、それぞれ
の電気導体は、固定子鉄心に設けられたスロットの端部
を支点として折り曲げられることになるため、このスロ
ットの端部に当接する電気導体の絶縁被膜や電気絶縁を
目的として固定子鉄心と電気導体との間に挿入される絶
縁部材が破損する場合があり、固定子鉄心と電気導体と
の間で十分な電気絶縁が確保できないおそれがある。
【0004】図13は、従来のステータ捻り装置で電気
導体を折り曲げた固定子を示す図である。図13に示す
ように、電気導体300は、固定子鉄心302のスロッ
ト端部近傍の根元部分304において急に折り曲げられ
るため、この根元部分304の周囲に形成された絶縁被
膜や絶縁部材306が破損しやすくなる。
導体を折り曲げた固定子を示す図である。図13に示す
ように、電気導体300は、固定子鉄心302のスロッ
ト端部近傍の根元部分304において急に折り曲げられ
るため、この根元部分304の周囲に形成された絶縁被
膜や絶縁部材306が破損しやすくなる。
【0005】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、固定子鉄心と電気導体の電
気絶縁を確保することができる回転電機の固定子巻線の
製造方法を提供することにある。
たものであり、その目的は、固定子鉄心と電気導体の電
気絶縁を確保することができる回転電機の固定子巻線の
製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の回転電機の固定子巻線の製造方法は、
固定子鉄心に形成されたスロットに複数本の電気導体を
径方向に重なるように挿入する挿入工程と、スロットに
挿入された電気導体の端部を、隣接する他の電気導体が
互いに反対向きに傾斜するよう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電
気導体の端部同士を接合する接合工程とを有しており、
この中で折り曲げ工程は、スロットから突出した電気導
体の周方向の隙間であって固定子鉄心の表面近傍に補助
部材を挿入した状態で、電気導体の折り曲げを行ってい
る。補助部材に当接する位置を支点として電気導体の折
り曲げが行われるため、スロットの端部に対応する電気
導体の絶縁被膜やこの部分に介在する絶縁部材の破損を
防止することができ、固定子鉄心と電気導体の電気絶縁
を確保することができる。特に、周方向に複数列に並ん
だ電気導体の間に補助部材を配置して、その両側から電
気部材を折り曲げて挟み込むことになるため、補助部材
の周方向の位置決めが容易になるとともに、補助部材の
周方向位置を拘束する機構が不要になるため製造装置の
簡略化が可能になる。
ために、本発明の回転電機の固定子巻線の製造方法は、
固定子鉄心に形成されたスロットに複数本の電気導体を
径方向に重なるように挿入する挿入工程と、スロットに
挿入された電気導体の端部を、隣接する他の電気導体が
互いに反対向きに傾斜するよう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電
気導体の端部同士を接合する接合工程とを有しており、
この中で折り曲げ工程は、スロットから突出した電気導
体の周方向の隙間であって固定子鉄心の表面近傍に補助
部材を挿入した状態で、電気導体の折り曲げを行ってい
る。補助部材に当接する位置を支点として電気導体の折
り曲げが行われるため、スロットの端部に対応する電気
導体の絶縁被膜やこの部分に介在する絶縁部材の破損を
防止することができ、固定子鉄心と電気導体の電気絶縁
を確保することができる。特に、周方向に複数列に並ん
だ電気導体の間に補助部材を配置して、その両側から電
気部材を折り曲げて挟み込むことになるため、補助部材
の周方向の位置決めが容易になるとともに、補助部材の
周方向位置を拘束する機構が不要になるため製造装置の
簡略化が可能になる。
【0007】また、上述した補助部材の断面形状は、円
形形状であることが望ましい。あるいは、上述した補助
部材の断面形状は、少なくとも電気導体に当接する部分
が円弧形状であることが望ましい。これにより、補助部
材に当接する電気導体の絶縁被膜の破損を防止すること
ができ、固定子鉄心と電気導体との間の電気絶縁を確保
するとともに、電気導体同士あるいは電気導体と回転電
機のハウジング等との間の電気絶縁を確保することが可
能になる。
形形状であることが望ましい。あるいは、上述した補助
部材の断面形状は、少なくとも電気導体に当接する部分
が円弧形状であることが望ましい。これにより、補助部
材に当接する電気導体の絶縁被膜の破損を防止すること
ができ、固定子鉄心と電気導体との間の電気絶縁を確保
するとともに、電気導体同士あるいは電気導体と回転電
機のハウジング等との間の電気絶縁を確保することが可
能になる。
【0008】また、上述した補助部材は、折り曲げ工程
の前に径方向に沿って電気導体間に挿入され、折り曲げ
工程の後に径方向に引き抜かれることが望ましい。これ
により、電気導体の折り曲げ工程において確実に絶縁不
良の発生を防止することができる。また、このようにし
て製造された固定子巻線では、補助部材を引き抜いた空
間が径方向に貫通する冷却風通路となるため、固定子巻
線の冷却性を向上させることができる。
の前に径方向に沿って電気導体間に挿入され、折り曲げ
工程の後に径方向に引き抜かれることが望ましい。これ
により、電気導体の折り曲げ工程において確実に絶縁不
良の発生を防止することができる。また、このようにし
て製造された固定子巻線では、補助部材を引き抜いた空
間が径方向に貫通する冷却風通路となるため、固定子巻
線の冷却性を向上させることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態の回転電機の固定子巻線の製造方法について、図面を
参照しながら詳細に説明する。図1は本実施形態の車両
用交流発電機の全体構成を示す断面図である。図1に示
すように、本実施形態の車両用交流発電機1は、固定子
2、回転子3、ハウジング4、整流器5等を含んで構成
されている。
態の回転電機の固定子巻線の製造方法について、図面を
参照しながら詳細に説明する。図1は本実施形態の車両
用交流発電機の全体構成を示す断面図である。図1に示
すように、本実施形態の車両用交流発電機1は、固定子
2、回転子3、ハウジング4、整流器5等を含んで構成
されている。
【0010】回転子3は、界磁として作用し、シャフト
6と一体になって回転しており、ランデル型ポールコア
7、界磁コイル8、スリップリング9、10、送風装置
としての斜流ファン11および遠心ファン12を備えて
いる。シャフト6は、プーリ20に連結されており、車
両に搭載された走行用のエンジン(図示せず)により回
転駆動される。
6と一体になって回転しており、ランデル型ポールコア
7、界磁コイル8、スリップリング9、10、送風装置
としての斜流ファン11および遠心ファン12を備えて
いる。シャフト6は、プーリ20に連結されており、車
両に搭載された走行用のエンジン(図示せず)により回
転駆動される。
【0011】ランデル型ポールコア7は、一組のポール
コアを組合わせて構成されている。このランデル型ポー
ルコア7は、シャフト6に組付られたボス部71と、ボ
ス部71の両端より径方向に延びるディスク部72と、
12個の爪状磁極部73により構成されている。
コアを組合わせて構成されている。このランデル型ポー
ルコア7は、シャフト6に組付られたボス部71と、ボ
ス部71の両端より径方向に延びるディスク部72と、
12個の爪状磁極部73により構成されている。
【0012】プーリ側の斜流ファン11は、ポールコア
7の端面に溶接などによって固着されたベース板111
に対して鋭角の傾斜を持つブレードと直角のブレードと
を有し、回転子3と一体になって回転する。反プーリ側
の遠心ファン12は、ポールコア7の端面に溶接などに
よって固着されたベース板121に対して直角のブレー
ドのみを有する。
7の端面に溶接などによって固着されたベース板111
に対して鋭角の傾斜を持つブレードと直角のブレードと
を有し、回転子3と一体になって回転する。反プーリ側
の遠心ファン12は、ポールコア7の端面に溶接などに
よって固着されたベース板121に対して直角のブレー
ドのみを有する。
【0013】ハウジング4は、フロントハウジング4a
とリアハウジング4bからなっており、その軸方向端面
には吸入孔41が、外周両肩部には、固定子2の第1コ
イルエンド群31aと第2コイルエンド群31bのそれ
ぞれの径方向外側に対応して冷却風の排出孔42が設け
られている。
とリアハウジング4bからなっており、その軸方向端面
には吸入孔41が、外周両肩部には、固定子2の第1コ
イルエンド群31aと第2コイルエンド群31bのそれ
ぞれの径方向外側に対応して冷却風の排出孔42が設け
られている。
【0014】整流器5は、固定子2から出力される交流
電圧を直流に変換する整流作用を行っており、車両用交
流発電機1の反プーリ側の端部に設けられている。次
に、固定子2の詳細について説明する。図2は、固定子
2の部分的な断面図である。図3は、固定子鉄心32に
装着されるセグメント33の模式的形状を示す斜視図で
ある。
電圧を直流に変換する整流作用を行っており、車両用交
流発電機1の反プーリ側の端部に設けられている。次
に、固定子2の詳細について説明する。図2は、固定子
2の部分的な断面図である。図3は、固定子鉄心32に
装着されるセグメント33の模式的形状を示す斜視図で
ある。
【0015】固定子2は、電機子として作用し、固定子
鉄心32と、固定子鉄心32に形成された複数のスロッ
ト35内に配置された複数の電気導体としてのセグメン
ト33によって構成された固定子巻線31と、固定子鉄
心32と固定子巻線31との間を電気絶縁するインシュ
レータ34とを備えている。
鉄心32と、固定子鉄心32に形成された複数のスロッ
ト35内に配置された複数の電気導体としてのセグメン
ト33によって構成された固定子巻線31と、固定子鉄
心32と固定子巻線31との間を電気絶縁するインシュ
レータ34とを備えている。
【0016】図2に示すように、固定子鉄心32には、
多相の固定子巻線31を収容できるように、内径側に開
口を有する複数のスロット35が形成されている。本実
施形態では、回転子3の磁極数に対応して、三相の固定
子巻線31を収容するために、36個のスロット35
が、等間隔に配置されている。
多相の固定子巻線31を収容できるように、内径側に開
口を有する複数のスロット35が形成されている。本実
施形態では、回転子3の磁極数に対応して、三相の固定
子巻線31を収容するために、36個のスロット35
が、等間隔に配置されている。
【0017】固定子鉄心32のスロット35に装備され
た固定子巻線31は、1本1本の電気導体として把握す
ることができ、複数のスロット35のそれぞれの中に
は、偶数本(本実施形態では4本)の電気導体が収容さ
れている。また、一のスロット35内の4本の電気導体
は、固定子鉄心32の径方向に関して内側から内端層、
内中層、外中層、外端層の順で一列に配列されている。
これらの電気導体には、絶縁被膜37として、ポリアミ
ドイミド等の被膜材が塗布されている。
た固定子巻線31は、1本1本の電気導体として把握す
ることができ、複数のスロット35のそれぞれの中に
は、偶数本(本実施形態では4本)の電気導体が収容さ
れている。また、一のスロット35内の4本の電気導体
は、固定子鉄心32の径方向に関して内側から内端層、
内中層、外中層、外端層の順で一列に配列されている。
これらの電気導体には、絶縁被膜37として、ポリアミ
ドイミド等の被膜材が塗布されている。
【0018】これら電気導体が所定のパターンで接続さ
れることにより、固定子巻線31が形成される。なお、
本実施形態では、スロット35内の電気導体は、第1コ
イルエンド群31a側においては、連続線を配置するこ
とにより一端が接続され、また、第2コイルエンド群3
1b側においては、他端を接合することにより接続され
る。
れることにより、固定子巻線31が形成される。なお、
本実施形態では、スロット35内の電気導体は、第1コ
イルエンド群31a側においては、連続線を配置するこ
とにより一端が接続され、また、第2コイルエンド群3
1b側においては、他端を接合することにより接続され
る。
【0019】各スロット35内の1本の電気導体は、所
定の磁極ピッチ離れた他のスロット35内の1本の他の
電気導体と対をなしている。特に、コイルエンド部にお
ける複数の電気導体間の隙間を確保し、整列して配置す
るために、一のスロット35内の所定の層の電気導体
は、所定の磁極ピッチ離れた他のスロット35内の他の
層の電気導体と対をなしている。
定の磁極ピッチ離れた他のスロット35内の1本の他の
電気導体と対をなしている。特に、コイルエンド部にお
ける複数の電気導体間の隙間を確保し、整列して配置す
るために、一のスロット35内の所定の層の電気導体
は、所定の磁極ピッチ離れた他のスロット35内の他の
層の電気導体と対をなしている。
【0020】例えば、一のスロット内の内端層の電気導
体331aは、固定子鉄心32の時計回り方向に向けて
1磁極ピッチ離れた他のスロット内の外端層の電気導体
331bと対をなしている。同様に、一のスロット内の
内中層の電気導体332aは固定子鉄心32の時計回り
方向に向けて1磁極ピッチ離れた他のスロット内の外中
層の電気導体332bと対をなしている。そして、これ
らの対をなす電気導体は、固定子鉄心32の軸方向の一
方の端部において連続線を用いることにより、ターン部
331c、332cを経由することで接続される。した
がって、固定子鉄心32の一方の端部においては、外中
層の電気導体と内中層の電気導体とを接続する連続線
を、外端層の電気導体と内端層の電気導体とを接続する
連続線が囲むこととなる。このように、固定子鉄心32
の一方の端部においては、対をなす電気導体の接続部
が、同じスロット内に収容された他の対をなす電気導体
の接続部により囲まれる。外中層の電気導体と内中層の
電気導体との接続により中層コイルエンドが形成され、
外端層の電気導体と内端層の電気導体との接続により端
層コイルエンドが形成される。
体331aは、固定子鉄心32の時計回り方向に向けて
1磁極ピッチ離れた他のスロット内の外端層の電気導体
331bと対をなしている。同様に、一のスロット内の
内中層の電気導体332aは固定子鉄心32の時計回り
方向に向けて1磁極ピッチ離れた他のスロット内の外中
層の電気導体332bと対をなしている。そして、これ
らの対をなす電気導体は、固定子鉄心32の軸方向の一
方の端部において連続線を用いることにより、ターン部
331c、332cを経由することで接続される。した
がって、固定子鉄心32の一方の端部においては、外中
層の電気導体と内中層の電気導体とを接続する連続線
を、外端層の電気導体と内端層の電気導体とを接続する
連続線が囲むこととなる。このように、固定子鉄心32
の一方の端部においては、対をなす電気導体の接続部
が、同じスロット内に収容された他の対をなす電気導体
の接続部により囲まれる。外中層の電気導体と内中層の
電気導体との接続により中層コイルエンドが形成され、
外端層の電気導体と内端層の電気導体との接続により端
層コイルエンドが形成される。
【0021】一方、一のスロット35内の内中層の電気
導体332aは、固定子鉄心32の時計回り方向に向け
て1磁極ピッチ離れた他のスロット35内の内端層の電
気導体331a’とも対をなしている。同様に、一のス
ロット35内の外端層の電気導体331b’は、固定子
鉄心32の時計回り方向に向けて1磁極ピッチ離れた他
のスロット35内の外中層の電気導体332bと対をな
している。そして、これらの電気導体は固定子鉄心32
の軸方向の他方の端部において接合により接続される。
導体332aは、固定子鉄心32の時計回り方向に向け
て1磁極ピッチ離れた他のスロット35内の内端層の電
気導体331a’とも対をなしている。同様に、一のス
ロット35内の外端層の電気導体331b’は、固定子
鉄心32の時計回り方向に向けて1磁極ピッチ離れた他
のスロット35内の外中層の電気導体332bと対をな
している。そして、これらの電気導体は固定子鉄心32
の軸方向の他方の端部において接合により接続される。
【0022】したがって、固定子鉄心32の他方の端部
においては、外端層の電気導体と外中層の電気導体とを
接続する接合部と、内端層の電気導体と内中層の電気導
体とを接続する接合部とが、径方向に並んでいる。外端
層の電気導体と外中層の電気導体との接続、および内端
層の電気導体と内中層の電気導体との接続により隣接層
コイルエンドが形成される。
においては、外端層の電気導体と外中層の電気導体とを
接続する接合部と、内端層の電気導体と内中層の電気導
体とを接続する接合部とが、径方向に並んでいる。外端
層の電気導体と外中層の電気導体との接続、および内端
層の電気導体と内中層の電気導体との接続により隣接層
コイルエンドが形成される。
【0023】さらに、複数の電気導体は、ほぼ矩形断面
(平角断面)をもった一定の太さの電気導体を所定形状
に成形したU字状のセグメントにより提供される。図3
に示すように、内端層の電気導体と外端層の電気導体と
が、一連の電気導体をほぼU字状に成形してなる大セグ
メント331により提供される。また、内中層の電気導
体と外中層の電気導体とが一連の電気導体をほぼU字状
に成形してなる小セグメント332により提供される。
(平角断面)をもった一定の太さの電気導体を所定形状
に成形したU字状のセグメントにより提供される。図3
に示すように、内端層の電気導体と外端層の電気導体と
が、一連の電気導体をほぼU字状に成形してなる大セグ
メント331により提供される。また、内中層の電気導
体と外中層の電気導体とが一連の電気導体をほぼU字状
に成形してなる小セグメント332により提供される。
【0024】大セグメント331と小セグメント332
とは基本セグメント33を形成する。そして、基本セグ
メント33を規則的にスロット35に配置して、固定子
鉄心32の周りを2周するコイルが形成される。しか
し、固定子巻線の引出線を構成するセグメントおよび1
周めと2周めとを接続するターン部は基本セグメント3
3とは形状の異なる異形セグメントで構成される。本実
施形態の場合、異形セグメントの本数は3本となる。1
周めと2周めとの接続は、端層と中層の接続となるが、
この接続により異形コイルエンドが形成される。
とは基本セグメント33を形成する。そして、基本セグ
メント33を規則的にスロット35に配置して、固定子
鉄心32の周りを2周するコイルが形成される。しか
し、固定子巻線の引出線を構成するセグメントおよび1
周めと2周めとを接続するターン部は基本セグメント3
3とは形状の異なる異形セグメントで構成される。本実
施形態の場合、異形セグメントの本数は3本となる。1
周めと2周めとの接続は、端層と中層の接続となるが、
この接続により異形コイルエンドが形成される。
【0025】固定子巻線31の製造工程を以下に説明す
る。 (挿入工程)基本セグメント33は、U字状の小セグメ
ント332のターン部332cをU字状の大セグメント
331のターン部331cが囲むように揃えられ、固定
子鉄心32の軸方向側面の一方側から挿入される。その
際、大セグメント331の一方の電気導体331aは固
定子鉄心32の一のスロット35の内端層に、小セグメ
ント332の一方の電気導体332aは一のスロット3
5の内中層に、そして、大セグメント331の他方の電
気導体331bは固定子鉄心32の一のスロット35か
ら時計方向に1磁極ピッチ離れた他のスロット35の外
端層に、小セグメント332の他方の電気導体332b
も他のスロット35の外中層に挿入される。
る。 (挿入工程)基本セグメント33は、U字状の小セグメ
ント332のターン部332cをU字状の大セグメント
331のターン部331cが囲むように揃えられ、固定
子鉄心32の軸方向側面の一方側から挿入される。その
際、大セグメント331の一方の電気導体331aは固
定子鉄心32の一のスロット35の内端層に、小セグメ
ント332の一方の電気導体332aは一のスロット3
5の内中層に、そして、大セグメント331の他方の電
気導体331bは固定子鉄心32の一のスロット35か
ら時計方向に1磁極ピッチ離れた他のスロット35の外
端層に、小セグメント332の他方の電気導体332b
も他のスロット35の外中層に挿入される。
【0026】その結果、図2に示すように一のスロット
35には内端層側から、上述した電気導体として直線部
331a、332a、332b’、331b’が一列に
配置される。ここで、直線部332b’、331b’
は、1磁極ピッチずれた他のスロット35内の電気導体
と対をなしている大小のセグメントの直線部である。
35には内端層側から、上述した電気導体として直線部
331a、332a、332b’、331b’が一列に
配置される。ここで、直線部332b’、331b’
は、1磁極ピッチずれた他のスロット35内の電気導体
と対をなしている大小のセグメントの直線部である。
【0027】(折り曲げ工程)挿入後、第2コイルエン
ド群31bにおいて、端層側に位置している直線部33
1a、331bは、大セグメント331が開く方向に接
合部331d、331eが半磁極ピッチ分(本実施形態
では1.5スロット分)捻られて折り曲げられる。そし
て、中層に位置している直線部332a、332bは、
小セグメント332が閉じる方向に接合部332d、3
32eが半磁極ピッチ分捻られて折り曲げられる。その
結果、第2コイルエンド群31bにおいては、径方向に
隣接する電気導体は周方向の逆向きに傾斜する。以上の
動作が、全てのスロット35のセグメント33について
行われる。
ド群31bにおいて、端層側に位置している直線部33
1a、331bは、大セグメント331が開く方向に接
合部331d、331eが半磁極ピッチ分(本実施形態
では1.5スロット分)捻られて折り曲げられる。そし
て、中層に位置している直線部332a、332bは、
小セグメント332が閉じる方向に接合部332d、3
32eが半磁極ピッチ分捻られて折り曲げられる。その
結果、第2コイルエンド群31bにおいては、径方向に
隣接する電気導体は周方向の逆向きに傾斜する。以上の
動作が、全てのスロット35のセグメント33について
行われる。
【0028】(接合工程)そして、第2コイルエンド群
31bにおいて、外端層の接合部331e' と外中層の
接合部332e、並びに内中層の接合部332dと内端
層の接合部331d' とが、溶接、超音波溶着、アーク
溶接、ろう付け等の手段によって電気的導通を得るよう
に接合され、図4に示すような固定子2が得られる。
31bにおいて、外端層の接合部331e' と外中層の
接合部332e、並びに内中層の接合部332dと内端
層の接合部331d' とが、溶接、超音波溶着、アーク
溶接、ろう付け等の手段によって電気的導通を得るよう
に接合され、図4に示すような固定子2が得られる。
【0029】次に、上述した折り曲げ工程の詳細につい
て説明する。図5は、折り曲げ工程においてセグメント
33の端部側を捻る捻り装置の断面図である。図5に示
す本実施形態の捻り装置200は、ワーク受け202、
クランパ204、ワーク押さえ206、補助部材20
8、捻り整形部210、昇降用シャフト212、回転駆
動機構220、222、224、226、昇降駆動機構
228、コントローラ230を備えている。
て説明する。図5は、折り曲げ工程においてセグメント
33の端部側を捻る捻り装置の断面図である。図5に示
す本実施形態の捻り装置200は、ワーク受け202、
クランパ204、ワーク押さえ206、補助部材20
8、捻り整形部210、昇降用シャフト212、回転駆
動機構220、222、224、226、昇降駆動機構
228、コントローラ230を備えている。
【0030】ワーク受け202は、固定子鉄心32の外
周部を受けて固定する。クランパ204は、固定子鉄心
32の径方向の動きを規制して固定子鉄心32を保持す
る。ワーク押さえ206は、固定子鉄心32の浮き上が
りを防止する。補助部材208は、セグメント33を捻
る際にその根元近傍に挿入することにより、曲げが生じ
る部分を所定形状に整形するためのものである。
周部を受けて固定する。クランパ204は、固定子鉄心
32の径方向の動きを規制して固定子鉄心32を保持す
る。ワーク押さえ206は、固定子鉄心32の浮き上が
りを防止する。補助部材208は、セグメント33を捻
る際にその根元近傍に挿入することにより、曲げが生じ
る部分を所定形状に整形するためのものである。
【0031】捻り整形部210は、固定子鉄心32の一
端から突き出たセグメント33の直線部を捻るためのも
のである。昇降用シャフト212は、捻り整形部210
を軸方向に駆動する。回転駆動機構220、222、2
24、226は、捻り整形部210を周方向に回転駆動
する。昇降駆動機構228は、昇降用シャフト212を
軸方向に移動する。コントローラ230は、回転駆動機
構220、222、224、226および昇降駆動機構
228の動作を制御する。
端から突き出たセグメント33の直線部を捻るためのも
のである。昇降用シャフト212は、捻り整形部210
を軸方向に駆動する。回転駆動機構220、222、2
24、226は、捻り整形部210を周方向に回転駆動
する。昇降駆動機構228は、昇降用シャフト212を
軸方向に移動する。コントローラ230は、回転駆動機
構220、222、224、226および昇降駆動機構
228の動作を制御する。
【0032】図6は、図5のVI−VI線断面図であ
り、捻り整形部210の横断面形状が示されている。捻
り整形部210は、同心状に配置された4つの円筒状の
捻り治具240、242、244、246がそれらの先
端面を揃えて配置されている。各捻り治具240、24
2、244、246は、回転駆動機構220、222、
224、226によって周方向に独立に回転可能となっ
ている。また、4つの捻り治具240、242、24
4、246は、昇降駆動機構228によって昇降用シャ
フト212を昇降することにより、周方向への回転と同
時に昇降可能になっている。
り、捻り整形部210の横断面形状が示されている。捻
り整形部210は、同心状に配置された4つの円筒状の
捻り治具240、242、244、246がそれらの先
端面を揃えて配置されている。各捻り治具240、24
2、244、246は、回転駆動機構220、222、
224、226によって周方向に独立に回転可能となっ
ている。また、4つの捻り治具240、242、24
4、246は、昇降駆動機構228によって昇降用シャ
フト212を昇降することにより、周方向への回転と同
時に昇降可能になっている。
【0033】図6に示すように、各捻り治具240、2
42、244、246の先端面には、セグメント33の
端部が挿入されて保持される挿入部241、243、2
45、247が設けられている。これらの挿入部24
1、243、245、247は、固定子鉄心32に形成
されたスロット35と等しい数だけ、各捻り治具24
0、242、244、246の周方向に並べて形成され
ている。
42、244、246の先端面には、セグメント33の
端部が挿入されて保持される挿入部241、243、2
45、247が設けられている。これらの挿入部24
1、243、245、247は、固定子鉄心32に形成
されたスロット35と等しい数だけ、各捻り治具24
0、242、244、246の周方向に並べて形成され
ている。
【0034】次に、捻り装置200の動作について説明
する。スロット35内にセグメント33が挿入された固
定子鉄心32は、ワーク受け202にセットされる。そ
して、固定子鉄心32の外周部がクランパ204によっ
て固定される。その後、ワーク押さえ206で固定子鉄
心32の上部および大セグメント331のターン部33
1cを押さえることにより、固定子鉄心32およびセグ
メント33の上下方向の動きを規制する。また、この状
態で、周方向に並んだ各セグメント33間に形成される
隙間であって固定子鉄心32の端面にほぼ接触する位置
に、径方向外側から径方向内側に向けて補助部材208
を挿入する。
する。スロット35内にセグメント33が挿入された固
定子鉄心32は、ワーク受け202にセットされる。そ
して、固定子鉄心32の外周部がクランパ204によっ
て固定される。その後、ワーク押さえ206で固定子鉄
心32の上部および大セグメント331のターン部33
1cを押さえることにより、固定子鉄心32およびセグ
メント33の上下方向の動きを規制する。また、この状
態で、周方向に並んだ各セグメント33間に形成される
隙間であって固定子鉄心32の端面にほぼ接触する位置
に、径方向外側から径方向内側に向けて補助部材208
を挿入する。
【0035】図7は、セグメント33の間に挿入される
補助部材208を示す図であり、捻り治具240の周方
向に沿った断面形状が示されている。また、図8は補助
部材208が挿入された状態をセグメントの端部側から
見た図である。図7に示すように、補助部材208は、
固定子鉄心32の端面であって、周方向に隣接するセグ
メント33の間に挿入されている。この補助部材208
は、セグメント33を捻る際に当接する部分の断面が円
弧形状に形成された棒状治具であり、固定子鉄心32に
形成されたスロット35と等しい数が備わっている。
補助部材208を示す図であり、捻り治具240の周方
向に沿った断面形状が示されている。また、図8は補助
部材208が挿入された状態をセグメントの端部側から
見た図である。図7に示すように、補助部材208は、
固定子鉄心32の端面であって、周方向に隣接するセグ
メント33の間に挿入されている。この補助部材208
は、セグメント33を捻る際に当接する部分の断面が円
弧形状に形成された棒状治具であり、固定子鉄心32に
形成されたスロット35と等しい数が備わっている。
【0036】補助部材208が径方向外側から挿入され
た後、昇降用シャフト212によって捻り整形部210
が上昇し、各捻り治具240、242、244、246
に形成された挿入部241、243、245、247に
セグメント33の端部が挿入される。なお、挿入部24
1等には、図7に示すように、セグメント33の端部で
あって、後の接合工程で接合部として使用される部分の
みが挿入される。
た後、昇降用シャフト212によって捻り整形部210
が上昇し、各捻り治具240、242、244、246
に形成された挿入部241、243、245、247に
セグメント33の端部が挿入される。なお、挿入部24
1等には、図7に示すように、セグメント33の端部で
あって、後の接合工程で接合部として使用される部分の
みが挿入される。
【0037】次に、捻り整形部210は、回転駆動機構
220〜226と昇降駆動機構228とによって、回転
と同時に昇降される。なお、捻り整形部210の昇降
は、捻り治具240〜246の全てが同時に行われる。
また、捻り整形部210の回転については、図6に示す
捻り治具240、244が時計回り方向に同じ角度だけ
回転し、捻り治具242、246が反時計回り方向に同
じ角度だけ回転する。
220〜226と昇降駆動機構228とによって、回転
と同時に昇降される。なお、捻り整形部210の昇降
は、捻り治具240〜246の全てが同時に行われる。
また、捻り整形部210の回転については、図6に示す
捻り治具240、244が時計回り方向に同じ角度だけ
回転し、捻り治具242、246が反時計回り方向に同
じ角度だけ回転する。
【0038】図9は、捻り整形部210を回転させた状
態を示す図であり、捻り治具240の周方向に沿った断
面形状が示されている。図9に示すように、各捻り治具
240〜246を回転させてセグメント33を捻る際
に、補助部材208が存在することにより、セグメント
33が固定子鉄心32の端面近傍で急に折れ曲がるので
はなく、補助部材208の当接面の円弧形状に合わせて
なだらかに折れ曲がるようになる。
態を示す図であり、捻り治具240の周方向に沿った断
面形状が示されている。図9に示すように、各捻り治具
240〜246を回転させてセグメント33を捻る際
に、補助部材208が存在することにより、セグメント
33が固定子鉄心32の端面近傍で急に折れ曲がるので
はなく、補助部材208の当接面の円弧形状に合わせて
なだらかに折れ曲がるようになる。
【0039】その後、補助部材208が径方向外側に引
き抜かれるとともに、捻り整形部210が昇降駆動機構
228によって昇降用シャフト212とともに降下し、
ワーク受け202とクランパ204による拘束が解除さ
れて、接合工程前の固定子2が取り出される。
き抜かれるとともに、捻り整形部210が昇降駆動機構
228によって昇降用シャフト212とともに降下し、
ワーク受け202とクランパ204による拘束が解除さ
れて、接合工程前の固定子2が取り出される。
【0040】このように、本実施形態では、補助部材2
08に当接する位置を支点としてセグメント33の折り
曲げが行われるためセグメント33の角部の形状が滑ら
かに変化し、固定子鉄心32に形成されたスロット35
の端部に対応するセグメント33の絶縁被膜37やこの
部分に介在するインシュレータ34の破損を防止するこ
とができ、固定子鉄心32とセグメント33の電気絶縁
を確保することができる。特に、周方向に複数列に並ん
だセグメント33の間に補助部材208を配置して、周
方向の両側からセグメント33を折り曲げて挟み込むこ
とになるため、補助部材208の周方向の位置決めが容
易になるとともに、補助部材208の周方向位置を拘束
する機構が不要になるため、捻り装置200のの簡略化
が可能になる。
08に当接する位置を支点としてセグメント33の折り
曲げが行われるためセグメント33の角部の形状が滑ら
かに変化し、固定子鉄心32に形成されたスロット35
の端部に対応するセグメント33の絶縁被膜37やこの
部分に介在するインシュレータ34の破損を防止するこ
とができ、固定子鉄心32とセグメント33の電気絶縁
を確保することができる。特に、周方向に複数列に並ん
だセグメント33の間に補助部材208を配置して、周
方向の両側からセグメント33を折り曲げて挟み込むこ
とになるため、補助部材208の周方向の位置決めが容
易になるとともに、補助部材208の周方向位置を拘束
する機構が不要になるため、捻り装置200のの簡略化
が可能になる。
【0041】また、補助部材208は、セグメント33
に当接する部分が円弧形状に形成されているため、補助
部材208に当接するセグメント33の絶縁被膜37の
破損等を有効に防止することができる。また、図10に
示すように、補助部材208が引き抜かれた後の空間A
が径方向に貫通するように確保されるため、この空間を
冷却風通路とすることができ、固定子巻線31の冷却性
を向上させることができる。
に当接する部分が円弧形状に形成されているため、補助
部材208に当接するセグメント33の絶縁被膜37の
破損等を有効に防止することができる。また、図10に
示すように、補助部材208が引き抜かれた後の空間A
が径方向に貫通するように確保されるため、この空間を
冷却風通路とすることができ、固定子巻線31の冷却性
を向上させることができる。
【0042】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変
形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、
セグメント33に当接する部分のみが円弧形状に形成さ
れた補助部材208を用いたが、図11示すように円断
面(あるいは楕円断面)を有する補助部材208を用い
たり、図12に示すように多角形断面を有する補助部材
208を用いるようにしてもよい。
ものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変
形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、
セグメント33に当接する部分のみが円弧形状に形成さ
れた補助部材208を用いたが、図11示すように円断
面(あるいは楕円断面)を有する補助部材208を用い
たり、図12に示すように多角形断面を有する補助部材
208を用いるようにしてもよい。
【図1】一実施形態の車両用交流発電機の全体構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図2】固定子の部分的な断面図である。
【図3】固定子鉄心に装着されるセグメントの模式的形
状を示す斜視図である。
状を示す斜視図である。
【図4】固定子巻線の部分的な斜視図である。
【図5】折り曲げ工程においてセグメントの端部側を捻
る捻り装置の断面図である。
る捻り装置の断面図である。
【図6】図5のVI−VI線断面図である。
【図7】セグメントの間に挿入される補助部材を示す図
である。
である。
【図8】補助部材が挿入された状態をセグメントの端部
側から見た図である。
側から見た図である。
【図9】捻り整形部を回転させた状態を示す図である。
【図10】整形後の固定子巻線の形状を示す図である。
【図11】補助部材の変形例を示す断面図である。
【図12】補助部材の変形例を示す断面図である。
【図13】従来のステータ捻り装置で電気導体を折り曲
げた固定子を示す図である。
げた固定子を示す図である。
2 固定子
31 固定子巻線
32 固定子鉄心
33 セグメント
34 インシュレータ
35 スロット
200 捻り装置
202 ワーク受け
204 クランパ
206 ワーク押さえ
208 補助部材
210 捻り整形部
212 昇降用シャフト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
H02K 15/085 H02K 15/085
19/22 19/22
Fターム(参考) 5H603 AA03 AA04 AA09 BB02 BB07
BB09 BB12 CA01 CA05 CB02
CB03 CB04 CB24 CB26 CC04
CC17 CD02 CD06 CD11 CD22
CD33 CE05 FA02 FA29
5H604 AA08 BB03 BB10 BB14 CC01
CC05 CC15 DA19 DB26 PB01
PB02 PB03 PC01
5H615 AA01 BB02 BB07 BB14 BB16
PP01 PP13 PP14 QQ03 QQ06
QQ12 QQ25 QQ27 RR02 SS04
SS10 TT39
5H619 AA05 BB02 BB06 BB17 PP01
PP14
Claims (4)
- 【請求項1】 固定子鉄心に形成されたスロットに複数
本の電気導体を径方向に重なるように挿入する挿入工程
と、 前記スロットに挿入された前記電気導体の端部を、隣接
する他の前記電気導体が互いに反対向きに傾斜するよう
に折り曲げる折り曲げ工程と、 前記折り曲げ工程によって折り曲げられた隣接する前記
電気導体の端部同士を接合する接合工程と、 を有する回転電機の固定子巻線の製造方法において、 前記折り曲げ工程は、前記スロットから突出した前記電
気導体の周方向の隙間であって前記固定子鉄心の表面近
傍に補助部材を挿入した状態で、前記電気導体の折り曲
げを行うことを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造
方法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記補助部材の断面形状は、円形形状であることを特徴
とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1において、 前記補助部材の断面形状は、少なくとも前記電気導体に
当接する部分が円弧形状であることを特徴とする回転電
機の固定子巻線の製造方法。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記補助部材は、前記折り曲げ工程の前に径方向に沿っ
て前記電気導体間に挿入され、前記折り曲げ工程の後に
径方向に引き抜かれることを特徴とする回転電機の固定
子巻線の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002051546A JP2003259613A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 回転電機の固定子巻線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002051546A JP2003259613A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 回転電機の固定子巻線の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003259613A true JP2003259613A (ja) | 2003-09-12 |
Family
ID=28663491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002051546A Pending JP2003259613A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 回転電機の固定子巻線の製造方法 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2003259613A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005093929A1 (ja) | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 回転電機 |
JP2011234504A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Honda Motor Co Ltd | モータの固定子の製造方法 |
CN103178634A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 瑞美技术有限责任公司 | 具有包封端匝的电机 |
KR101420271B1 (ko) * | 2010-06-29 | 2014-07-17 | 한국델파이주식회사 | 자동차용 교류발전기의 고정자 및 그 제조방법 |
JP2014217227A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 本田技研工業株式会社 | 捻り曲げ装置 |
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 |
CN106253597A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-12-21 | 中车株洲电机有限公司 | 一种电机转子导条弯形模具及方法 |
JP6196720B1 (ja) * | 2016-10-06 | 2017-09-13 | 株式会社林工業所 | 導体セグメントの端部成形装置及びステータの製造方法 |
WO2019093515A1 (ja) | 2017-11-13 | 2019-05-16 | 株式会社小田原エンジニアリング | コイルセグメント加工方法、コイルセグメント加工装置及びコイルセグメントの接続構造 |
WO2019182144A1 (ja) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 株式会社小田原エンジニアリング | コイルセグメントの位置決め方法、コイルセグメントの位置決め具及びコイルセグメントの位置決め装置 |
JPWO2019123977A1 (ja) * | 2017-12-21 | 2020-11-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 固定子の製造方法 |
-
2002
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