JP2008167534A - Jig and method for motor size reduction - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、モータの小型化用治具に関する。
また、この発明は、このような小型化用治具を用いたモータの小型化方法にも関する。
The present invention relates to a jig for miniaturizing a motor.
The present invention also relates to a motor miniaturization method using such a miniaturization jig.
従来より、ほぼ筒形状の鉄心の周方向に沿って形成された複数のスロットにコイルが収納保持された構造を有する固定子と、この固定子の内側に回転自在に配置される回転子とを有するモータが知られている。このようなモータでは、通常、予め巻回されたコイルを鉄心の複数のスロットに挿入して保持させるため、コイルは、スロットへの挿入を容易とするために軸方向の長さが鉄心よりも長く形成されており、コイルをスロットに収納保持した際には、鉄心の両端からそれぞれコイルエンドが軸方向に飛び出ることとなる。 Conventionally, a stator having a structure in which a coil is housed and held in a plurality of slots formed along the circumferential direction of a substantially cylindrical iron core, and a rotor that is rotatably disposed inside the stator. Motors having such are known. In such a motor, normally, a coil wound in advance is inserted and held in a plurality of slots of the iron core, so that the coil has an axial length longer than that of the iron core to facilitate insertion into the slot. When the coil is housed and held in the slot, the coil ends protrude from the both ends of the iron core in the axial direction.
このようなモータを車両に搭載する等、限られたスペース内に配置しようとすると、モータの出力特性を確保しながらモータの体格を小型化することが要求される。
この場合、鉄心あるいはコイルエンドを小さくする必要があるが、鉄心の体格はモータの出力特性に影響を及ぼすため、小型化することが困難である。
In order to arrange such a motor in a limited space such as being mounted on a vehicle, it is required to reduce the size of the motor while ensuring the output characteristics of the motor.
In this case, it is necessary to make the iron core or the coil end small. However, since the physique of the iron core affects the output characteristics of the motor, it is difficult to reduce the size.
そこで、コイルエンドが占めるスペースを小さくするように、例えば特許文献1には、成形治具を用いてコイルエンドを圧縮することによりコイルエンドの飛び出し高さを低くする方法が開示されている。この成形治具は、その周方向に沿って互いに分割されると共にそれぞれその先端に傾斜面を有する複数の内側部材と、固定子の軸方向外側からコイルエンドを押圧するための外側部材とを有している。複数の内側部材を、固定子の一端部から他端部に通した後にその径方向外方へ向かって拡がるようにスライドさせることでその先端の傾斜面でコイルエンドを押圧すると共に、外側部材により固定子の軸方向外側からコイルエンドを押圧することにより、コイルエンドが圧縮される。
Therefore, for example,
しかしながら、特許文献1の成形治具では、その周方向に沿って互いに分割されると共にそれぞれが先端に傾斜面を有する複数の内側部材を有するため、構成が複雑であり、作製が容易ではないという問題があった。
また、これら複数の内側部材を、固定子の内部に通した後にその径方向外方へ向かって移動させることでコイルエンドを圧縮する必要があると共に、圧縮完了後に複数の内側部材をその径方向内方へ向かって移動させてからそれぞれを固定子の内部から抜き取る必要があり、そのため、圧縮作業全体に手間がかかるという問題があった。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、単純な構成を有すると共に容易にコイルエンドを圧縮することができるモータの小型化用治具を提供することを目的とする。
また、この発明は、このような小型化用治具を用いたモータの小型化方法を提供することも目的としている。
However, the forming jig disclosed in
In addition, it is necessary to compress the coil end by moving the plurality of inner members through the stator and then moving outward in the radial direction thereof. Since it was necessary to remove each from the inside of the stator after moving inward, there was a problem that the entire compression work was troublesome.
The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a motor miniaturization jig that has a simple configuration and can easily compress a coil end.
Another object of the present invention is to provide a motor miniaturization method using such a miniaturization jig.
この発明に係るモータの小型化用治具は、ほぼ筒形状の鉄心にコイルが巻回された構造の固定子を有するモータを小型化するための治具において、固定子の軸方向に沿って固定子の内側に挿入配置されると共にその先端中央に凹部が形成された1つの挿入部材と、鉄心からその軸方向両端部にそれぞれ飛び出したコイルエンドのうち少なくとも一方の外周を囲むように配置される環状の外枠部材と、その先端中央に挿入部材の凹部に対応する凸部が形成され且つ凸部の外周部に環状の押圧面が形成されると共に、外枠部材の内側に挿入されて凸部を挿入部材の凹部に嵌入させるように挿入部材に向かって移動されることにより押圧面で外枠部材内のコイルエンドを押圧して圧縮するプレス部材とを備えるものである。 A jig for miniaturizing a motor according to the present invention is a jig for miniaturizing a motor having a stator having a structure in which a coil is wound around a substantially cylindrical iron core, along the axial direction of the stator. It is arranged so as to surround the outer periphery of at least one of the insertion member inserted inside the stator and having a recess formed in the center of the tip, and the coil ends protruding from both ends of the core in the axial direction. An annular outer frame member, and a convex portion corresponding to the concave portion of the insertion member is formed at the center of the tip thereof, and an annular pressing surface is formed on the outer peripheral portion of the convex portion, and the inner outer surface of the outer frame member is inserted. A pressing member that presses and compresses the coil end in the outer frame member with the pressing surface by being moved toward the insertion member so as to fit the convex portion into the concave portion of the insertion member.
また、この発明に係るモータの小型化方法は、上記の小型化用治具を用いたモータの小型化方法であって、挿入部材を固定子の軸方向に沿って固定子の内側に挿入配置し、鉄心からその軸方向両端部にそれぞれ飛び出したコイルエンドのうち少なくとも一方の外周を囲むように外枠部材を配置し、プレス部材を外枠部材の内側に挿入して挿入部材に向かって移動させることによりプレス部材で外枠部材内のコイルエンドを押圧して圧縮する方法である。 A motor miniaturization method according to the present invention is a motor miniaturization method using the above-described miniaturization jig, in which an insertion member is disposed inside the stator along the axial direction of the stator. The outer frame member is arranged so as to surround at least one outer periphery of the coil ends protruding from the iron core to both ends in the axial direction, and the press member is inserted inside the outer frame member and moved toward the insertion member. This is a method of pressing and compressing the coil end in the outer frame member with the press member.
この発明によれば、単純な構成を有すると共に容易にコイルエンドを圧縮することができる小型化用治具及び小型化方法を実現することが可能である。 According to the present invention, it is possible to realize a miniaturization jig and a miniaturization method that have a simple configuration and can easily compress a coil end.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1に、この発明の実施の形態1に係る小型化用治具を用いてモータを小型化する方法について説明する。ここで、小型化される対象のモータは、ほぼ筒形状の固定子1を有している。固定子1は、ほぼ筒形状に形成された鉄心2と、この鉄心2に巻回され保持されたコイル3とを有しており、鉄心2は、それぞれ図2に示されるような環状の形状を有する複数枚の電磁鋼板4を積層して形成されている。各電磁鋼板4の内周部には、複数(図示の例では36個)のスロット5が形成されており、これら複数のスロット5にそれぞれ、予め巻回されたコイル3が挿入され保持されると共に、このコイル3は鉄心2の両端部からそれぞれ軸方向に飛び出たコイルエンド6及び7を有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 illustrates a method for miniaturizing a motor using the miniaturization jig according to
小型化用治具は、固定子1に組み付けられる挿入部材8と、一方のコイルエンド6の外周部を囲むように配置される環状の外枠部材9と、外枠部材9内に挿入されるプレス部材10とを有している。挿入部材8は、固定子1の内側に挿入配置されると共にその上端中央に凹部11が形成された柱状部分12を有している。また、挿入部材8は、柱状部分12下部の外周部から所定の間隔をあけてこの柱状部分12と同心状に位置するように形成された環状部分13を有しており、これら柱状部分12と環状部分13との間に環状の溝14が形成されている。プレス部材10の中央には、下方に向かって突出すると共に挿入部材8の柱状部分12の凹部11に対応した形状を有する凸部15が形成されており、この凸部15の外周部に環状の押圧面16が形成されている。
The downsizing jig is inserted into the outer frame member 9, an
なお、挿入部材8の柱状部分12上端の外周縁は、図3に示されるように、曲面状の断面形状を有するように形成されている。
Note that the outer peripheral edge of the upper end of the
以上のような構成を有する小型化用治具を用いてモータを小型化する際には、まず、挿入部材8を図示しない固定面上に載置した状態で、この挿入部材8の柱状部分12に上方から固定子1を嵌合させると、固定子1の下部に位置するコイルエンド7が挿入部材8の溝14内に収容されると共に、固定子1の鉄心2が挿入部材8の環状部分13の上端に係合して固定子1が保持される。このとき、柱状部分12の上端が、固定子1の上部に位置するコイルエンド6の内周部においてその長さ方向の中間部に位置するように構成されている。
このように固定子1を挿入部材8に組み付けた後に、固定子1の上部に位置するコイルエンド6の外周部に外枠部材9を配置すると、外枠部材9の下端部が固定子1の鉄心2に係合して外枠部材9が保持される。
When the motor is downsized using the downsizing jig having the above-described configuration, first, the
After the
次に、プレス部材10をその凸部15側から外枠部材9内に挿入し、その状態で図示しないプレス機械等を用いてプレス部材10を下方に向かって押し進めると、プレス部材10の凸部15が挿入部材8の柱状部分12上端の凹部11に嵌入すると共に、プレス部材10の押圧面16により外枠部材9内のコイルエンド6が下方に向かって押圧される。このコイルエンド6の外周部は外枠部材9により規制されると共に、コイルエンド6の内周部は挿入部材8の柱状部分12により規制されるため、コイルエンド6はその軸方向に圧縮されると共に、挿入部材8の柱状部分12上端と、プレス部材10の押圧面16と、プレス部材10の凸部15の外周面との間に形成される空間にコイルエンド6の一部が入り込みながら圧縮される。これにより、図4に示されるように、固定子1の内側に向かって折り曲がった形状のコイルエンド17に圧縮成形され、したがってコイルエンド17の軸方向への飛び出し高さを低く抑えることができる。
Next, when the
なお、圧縮完了後に、固定子1から外枠部材9及びプレス部材10を取り外すと共に固定子1を挿入部材8から取り外し、図5に示されるように、固定子1を所定のハウジング18内に収容すると共に固定子1の内側に回転子19を配置し、この回転子19と一体に形成された回転軸20を軸受け21及び22を介してエンドブラケット23及び24に回転自在に支持する。このようにして、モータが製造される。
After the compression is completed, the outer frame member 9 and the
以上のように、圧縮成形によりコイルエンド17の軸方向の高さを低く抑えることで、小型のモータを実現することができる。
なお、回転子19には、圧縮成形されないコイルエンド7に対応する端部に、冷却用のフィン25が突出形成されている。
As described above, a small motor can be realized by suppressing the height of the
The
固定子1の内側に配置される柱状部分12を有する挿入部材8は、1つの部材からなるため、構成が単純であり、容易に作成することができる。
また、固定子1を挿入部材8の柱状部分12に上方から嵌合させることで、柱状部分12が固定子1の内側に配置されると共に、圧縮完了後に、固定子1を柱状部分12から上方に抜き取るだけで取り外すことができ、容易に着脱することができる。同様に、外枠部材9及びプレス部材10も着脱が容易であり、したがって圧縮作業全体を簡単に行うことができる。
Since the
Further, by fitting the
挿入部材8の柱状部分12上端の外周縁は、曲面状の断面形状を有するように形成されているため、圧縮成形時にその部分でコイルエンド17のコイルが損傷することを防止することができる。
プレス部材10の凸部15が挿入部材8の柱状部分12上端の凹部11に嵌入しながらこのプレス部材10の押圧面16でコイルエンド17を圧縮するため、プレス部材10の回転が防止され、プレス部材10を外枠部材9の軸方向に沿ってスムーズに押し進めてコイルエンド17を圧縮することができる。
Since the outer peripheral edge of the upper end of the
Since the
実施の形態2.
次に図6(a)及び(b)を参照して、この発明の実施の形態2に係る小型化用治具を用いてモータを小型化する方法について説明する。この実施の形態2は、実施の形態1の小型化用冶具において、外枠部材9及び挿入部材8の代わりに、固定子1の鉄心2に一体に固定されて固定子1の外周部全体を覆う環状の外枠部材31と、柱状部分12下端の外周部に環状の段部32が形成された挿入部材33とを有するものである。挿入部材33の段部32は、外枠部材31内に収容可能な径を有している。
なお、この小型化用冶具も、実施の形態1と同様に、プレス部材10を有すると共に、挿入部材33の柱状部分12の上端中央に、プレス部材10の凸部15に対応する凹部11が形成されている。
Next, with reference to FIGS. 6A and 6B, a method for miniaturizing the motor using the miniaturization jig according to
This miniaturization jig also has the
まず、図6(a)に示されるように、外枠部材31を固定子1の鉄心2の外周部に固定すると、固定子1の上部及び下部のコイルエンド6及び7の外周部がそれぞれ外枠部材31により覆われる。次に、図示しない固定面上に載置された状態の挿入部材33に対し、その柱状部分12に上方から固定子1及び外枠部材31を嵌合させると、固定子1の下部に位置するコイルエンド7は、挿入部材33の柱状部分12の外周面と、固定子1の鉄心2の下端面と、外枠部材31の内周面と、段部32の上面とにより画定される空間内に位置すると共に挿入部材33の段部32の上面に当接する。
First, as shown in FIG. 6A, when the
その後、外枠部材31内に上方からプレス部材10を挿入し、図示しないプレス機械等を用いてプレス部材10を下方に向かって押し進めると、プレス部材10の凸部15が挿入部材33の柱状部分12上端の凹部11に嵌入すると共に、プレス部材10の押圧面16が固定子1の上部に位置するコイルエンド6を下方に向かって押圧する。これにより、そのコイルエンド6が圧縮されると共に、固定子1の鉄心2及び外枠部材31が一体になって下方にスライドすることにより、固定子1の鉄心2の下端面と段部32の上面との間で固定子1下部のコイルエンド7が圧縮される。このとき、コイルエンド7の外周部は外枠部材31により規制されると共に、コイルエンド7の内周部は挿入部材33の柱状部分12により規制されるため、コイルエンド7はその軸方向に圧縮されることとなる。
Thereafter, when the
このように、プレス部材10を下方に押し進めることで、固定子1の上部及び下部に位置するコイルエンド6及び7の双方が同時に圧縮され、図6(b)に示されるように、固定子1の内側に向かって折り曲がった形状のコイルエンド34と、その軸方向に圧縮されたコイルエンド35とが形成される。したがって、双方のコイルエンド34及び35の軸方向への飛び出し高さを低く抑えることができる。
Thus, by pushing the pressing
なお、圧縮完了後に、固定子1から外枠部材31及びプレス部材10を取り外すと共に固定子1を挿入部材33から取り外して、実施の形態1と同様に、固定子1をハウジング内に収容すると共に固定子1の内側に回転子を回転自在に配置することにより、モータを製造することができる。
After the compression is completed, the
挿入部材33は、1つの部材からなるため、構成が単純であり、容易に作成することができると共に、挿入部材33、外枠部材31及びプレス部材10は着脱が容易であり、圧縮作業全体を簡単に行うことができる。したがって、実施の形態1と同様の効果が得られる。
加えて、この実施の形態2では、固定子1上部のコイルエンド34だけでなく固定子1下部のコイルエンド35も軸方向の高さを低く抑えることができるため、モータの体格をより一層小型化することが可能である。
Since the
In addition, in the second embodiment, not only the
なお、上述の実施の形態1及び2において、図示しないプレス機械等によるプレス圧の大きさを管理することにより、コイルエンドの軸方向への飛び出し高さを調整することができる。
また、実施の形態1及び2におけるモータの冷却効果を高めるためには、例えば図5に示すモータにおいて、エンドブラケット23及び24等にダクトを形成すると共に、このダクトに外部ファンを接続して、ハウジング18内に冷却媒体としての気体を強制的に流通させて冷却することができる。
冷却媒体として油等を使用することもでき、その場合には、外部ファンの代わりに外部ポンプを用いてハウジング18内に油等を強制的に流通させて冷却することができる。このように油等を使用する場合、回転子19端部のフィン25を省略することができ、モータの体格をさらに小型化することができる。
In
In order to enhance the cooling effect of the motor in the first and second embodiments, for example, in the motor shown in FIG. 5, a duct is formed in the
Oil or the like can be used as the cooling medium. In this case, the oil or the like can be forcedly circulated in the
なお、鉄心2のスロット5の個数は36個に限るものではない。
また、上記の実施の形態1及び2のモータは、永久磁石型の同期モータ等として用いることができる。
The number of slots 5 in the
Further, the motors of the first and second embodiments can be used as a permanent magnet type synchronous motor or the like.
1 固定子、2 鉄心、3 コイル、4 電磁鋼板、5 スロット、6,7 コイルエンド、8,33 挿入部材、9,31 外枠部材、10 プレス部材、11 凹部、12 柱状部分、13 環状部分、14 溝、15 凸部、16 押圧面、17,34,35 圧縮成形されたコイルエンド、18 ハウジング、19 回転子、20 回転軸、21,22 軸受け、23,24 エンドブラケット、25 フィン、32 段部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記固定子の軸方向に沿って前記固定子の内側に挿入配置されると共にその先端中央に凹部が形成された1つの挿入部材と、
前記鉄心からその軸方向両端部にそれぞれ飛び出したコイルエンドのうち少なくとも一方の外周を囲むように配置される環状の外枠部材と、
その先端中央に前記挿入部材の前記凹部に対応する凸部が形成され且つ前記凸部の外周部に環状の押圧面が形成されると共に、前記外枠部材の内側に挿入されて前記凸部を前記挿入部材の前記凹部に嵌入させるように前記挿入部材に向かって移動されることにより前記押圧面で前記外枠部材内の前記コイルエンドを押圧して圧縮するプレス部材と
を備えることを特徴とするモータの小型化用治具。 In a jig for miniaturizing a motor having a stator having a structure in which a coil is wound around a substantially cylindrical iron core,
One insertion member inserted and arranged inside the stator along the axial direction of the stator and having a recess formed at the center of the tip;
An annular outer frame member disposed so as to surround at least one of the outer ends of the coil ends protruding from the iron core to both axial ends thereof;
A convex portion corresponding to the concave portion of the insertion member is formed at the center of the distal end, and an annular pressing surface is formed on the outer peripheral portion of the convex portion, and the convex portion is inserted inside the outer frame member. A pressing member that presses and compresses the coil end in the outer frame member with the pressing surface by being moved toward the insertion member so as to be fitted into the concave portion of the insertion member. Jig for miniaturization of motor.
前記挿入部材を前記固定子の軸方向に沿って前記固定子の内側に挿入配置し、
前記鉄心からその軸方向両端部にそれぞれ飛び出したコイルエンドのうち少なくとも一方の外周を囲むように前記外枠部材を配置し、
前記プレス部材を前記外枠部材の内側に挿入して前記挿入部材に向かって移動させることにより前記プレス部材で前記外枠部材内の前記コイルエンドを押圧して圧縮する
ことを特徴とするモータの小型化方法。 A motor miniaturization method using the miniaturization jig according to claim 1,
The insertion member is inserted and arranged inside the stator along the axial direction of the stator,
The outer frame member is arranged so as to surround at least one outer periphery of the coil ends protruding from the iron core to both ends in the axial direction,
The press member is inserted into the outer frame member and moved toward the insertion member, whereby the coil end in the outer frame member is pressed and compressed by the press member. Miniaturization method.
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Cited By (2)
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JP2016039732A (en) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | トヨタ紡織株式会社 | Coil mounting method for rotary electric machine |
WO2016113846A1 (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 三菱電機株式会社 | Electric motor stator and electric motor |
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2006
- 2006-12-27 JP JP2006352289A patent/JP2008167534A/en not_active Withdrawn
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