JP2008295202A - Plate conductor coil of armature lamination core and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転子または固定子を構成する電機子積層鉄心の平板導体コイルおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a flat conductor coil of an armature laminated iron core constituting a rotor or a stator and a method for manufacturing the same.
回転電機の電機子である例えば固定子積層鉄心は、その磁極部にコイルが装着されている。
磁極部へ装着するコイルとしては、従来から巻線が使用されており、磁極部へのコイルの装着は、磁極部に巻線を巻回することにより行われている。しかし、最近、コイルの占積率をより高くして銅損を低減し、固定子積層鉄心の高効率化または小型化等を図るため、巻線の代わりに平板導体を使用するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような、平板導体からなるコイルは、図5に示すように、平面視してコ字状に形成された平板導体片90を、磁極部(図示しない)を跨ぐように両側のスロットに挿入し、開放した端部を平板導体接続片91で接続して形成されている。
For example, a stator laminated iron core that is an armature of a rotating electric machine has a coil mounted on a magnetic pole portion thereof.
As a coil to be attached to the magnetic pole part, a winding has been used conventionally, and the coil is attached to the magnetic pole part by winding the winding around the magnetic pole part. However, recently, in order to reduce the copper loss by increasing the coil space factor and to increase the efficiency or miniaturization of the laminated stator core, a method using a flat conductor instead of the winding has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1). As shown in FIG. 5, in such a coil made of a flat conductor, a
しかしながら、前記した平板導体からなるコイルは、平板導体片90の開放した端部に、平板導体接続片91を位置合わせしたうえで、平板導体片90と平板導体接続片91を電気的に接続する必要がある。このため、平板導体からなるコイルの形成には、多くの手間がかかり、コスト高にもなる。
また、平板導体片90と平板導体接続片91との位置ずれに起因する抵抗値の変化または相間絶縁不良の発生が懸念される問題もある。
However, the coil made of the above-described flat conductor electrically connects the
Further, there is a problem that a change in resistance value due to a positional deviation between the
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、電機子積層鉄心の磁極部に、組み立て手間を要することなく装着でき、併せて従来のような平板導体片と平板導体接続片との接続が不要で位置ずれを生じない電機子積層鉄心の平板導体コイルおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can be mounted on the magnetic pole portion of the armature laminated core without requiring assembly work, and at the same time, there is no need to connect a flat plate conductor piece and a flat plate conductor connection piece as in the prior art. It aims at providing the flat conductor coil of the armature laminated core which does not produce position shift, and its manufacturing method.
前記目的に沿う第1の発明に係る電機子積層鉄心の平板導体コイルは、電機子積層鉄心の磁極部に、平板導体を螺旋状に巻回して装着した平板導体コイルであって、
導体板の幅方向の一端からおよび他端からともに他方側の板端の手前位置に終端部が至るスリットを交互に所定ピッチでかつ平行に繰り返し設けて、前記スリットによって形成される各導体部が連続した前記平板導体が形成され、前記導体板に前記各スリットの終端部を結ぶ線を折り曲げ線として、隣り合う前記導体部に交互に谷折り曲げと山折り曲げがなされて、螺旋状に形成された前記平板導体コイルが形成されている。
The flat conductor coil of the armature laminated core according to the first aspect of the present invention is a flat conductor coil in which a flat conductor is wound around a magnetic pole portion of the armature laminated iron core,
Each of the conductor parts formed by the slits is repeatedly provided in parallel with a predetermined pitch and in parallel with slits that reach the terminal part from the one end in the width direction of the conductor plate and from the other end to the position before the other plate end. The continuous flat plate conductor is formed, and a line connecting the end portion of each slit to the conductor plate is used as a folding line, and the adjacent conductor portions are alternately folded in a valley and a mountain and formed in a spiral shape. The flat conductor coil is formed.
第1の発明に係る電機子積層鉄心の平板導体コイルにおいて、螺旋状に巻かれた前記平板導体コイルを構成する前記各導体部間に、別の螺旋状に巻かれた平板導体コイルを構成する導体部を入れ込み、螺旋状に形成された前記平板導体コイルを多層に形成することが好ましい。 In the flat conductor coil of the armature laminated iron core according to the first aspect of the present invention, another spirally wound flat conductor coil is formed between the conductor portions constituting the spirally wound flat conductor coil. It is preferable to insert the conductor part and form the spirally formed flat conductor coil in multiple layers.
前記目的に沿う第2の発明に係る電機子積層鉄心の平板導体コイルの製造方法は、電機子積層鉄心の磁極部に、平板導体を螺旋状に巻回してなる平板導体コイルの製造方法であって、
導体板の幅方向の一端からおよび他端からともに他方側の板端の手前位置に終端部が至るスリットを交互に所定ピッチでかつ平行に繰り返して設け、前記スリットによって形成される各導体部が連続した前記平板導体を形成し、
前記導体板に前記各スリットの終端部を結ぶ線を折り曲げ線として、隣り合う前記導体部に交互に谷折り曲げと山折り曲げを行い、螺旋状に形成された前記平板導体コイルを形成する。
A method for manufacturing a flat conductor coil of an armature laminated core according to a second aspect of the present invention is a method of manufacturing a flat conductor coil in which a flat conductor is spirally wound around a magnetic pole portion of an armature laminated core. And
Slits extending from the one end in the width direction of the conductor plate and from the other end to the front side of the plate end on the other side are alternately provided at a predetermined pitch and in parallel, and each conductor portion formed by the slit is Forming a continuous plate conductor;
Using the line connecting the terminal portion of each slit to the conductor plate as a fold line, the adjacent conductor portions are alternately folded into a valley and a mountain, thereby forming the flat plate conductor coil formed in a spiral shape.
請求項1および2記載の電機子積層鉄心の平板導体コイルは、スリットによって形成される各導体部が連続した平板導体を螺旋状に形成しているので、従来のような、巻回のための組み立ておよび接続を行う必要がない。このため、磁極部への平板導体の装着を、多大な手間を削減して低コストで実施できる。
また、平板導体を構成する各導体部は連続しているので、従来のような平板導体片と平板導体接続片との位置ずれに起因する抵抗値の変化と相間絶縁不良が、元より生じない効果もあり、製品品質の向上が図れる。
Since the flat conductors of the armature laminated iron core according to claim 1 and 2 are formed by spirally forming a flat conductor in which each conductor portion formed by the slits is continuous, There is no need to assemble and connect. For this reason, the mounting of the flat conductor to the magnetic pole part can be carried out at a low cost by reducing a great deal of labor.
Moreover, since each conductor part which comprises a flat conductor is continuing, the change of resistance value and the interphase insulation defect resulting from position shift with a flat conductor piece and a flat conductor connection piece like the past do not arise originally. There is also an effect, and the product quality can be improved.
特に、請求項2記載の電機子積層鉄心の平板導体コイルは、螺旋状に巻かれた平板導体コイルを構成する導体部間に、別の螺旋状に巻かれた平板導体コイルを構成する導体部を入れ込み、平板導体コイルを多層に形成しているので、占積率をより高めることができる。 In particular, the flat conductor coil of the armature laminated iron core according to claim 2 has a conductor portion constituting another spirally wound flat conductor coil between conductor portions constituting the spirally wound flat conductor coil. Since the flat conductor coil is formed in multiple layers, the space factor can be further increased.
請求項3記載の電機子積層鉄心の平板導体コイルの製造方法は、スリットによって形成される導体部が連続した平板導体を形成し、この導体部を折り曲げて平板導体を螺旋状に形成するので、簡単な操作で、平板導体を連続した巻回状態に形成できる。このため、平板導体を磁極部に巻回して装着する際に、従来要していた多大の手間を削減でき、製造時における作業性が良好である。 In the method of manufacturing the flat conductor coil of the armature laminated iron core according to claim 3, the conductor formed by the slit forms a continuous flat conductor, and the conductive conductor is bent to form the flat conductor in a spiral shape. A flat conductor can be formed in a continuous winding state by a simple operation. For this reason, when winding a flat conductor around a magnetic pole part and mounting | wearing, the great effort conventionally required can be reduced, and workability | operativity at the time of manufacture is favorable.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図1は本発明の一実施の形態に係る電機子積層鉄心の平板導体コイルの斜視図、図2は変形例に係る同電機子積層鉄心の平板導体コイルの斜視図、図3、図4は本発明の一実施の形態に係る電機子積層鉄心の平板導体コイルの製造方法の説明図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is a perspective view of a flat conductor coil of an armature laminated core according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a flat conductor coil of the armature laminated core according to a modification, FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a flat conductor coil of an armature laminated core according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係る電機子積層鉄心の平板導体コイル(以下、単に平板導体コイルともいう)10は、回転子または固定子を構成する電機子積層鉄心(図示しない)に使用するものであり、この電機子積層鉄心の磁極部に、平板導体11(図3、図4参照)を螺旋状に巻回して装着するものである。以下、詳しく説明する。 As shown in FIG. 1, a flat conductor coil (hereinafter simply referred to as a flat conductor coil) 10 of an armature laminated core according to an embodiment of the present invention includes an armature laminated core ( The flat plate conductor 11 (see FIGS. 3 and 4) is spirally wound around and mounted on the magnetic pole portion of the armature laminated core. This will be described in detail below.
図1、図3に示すように、平板導体11は、平面視して矩形状(長方形または正方形)となった例えば、厚さが0.5〜5mmの導体板(例えば、銅板)の幅方向に沿って複数のスリット12、13が交互にかつ平行に設けられたものである。なお、導体板の大きさおよび厚みは、製造する電機子積層鉄心の大きさおよび形状によって決定される。
このスリット12、13のうち、一方側のスリット12は、導体板の一端14から他方側の板端、即ち、他端15の手前位置に終端部16が至るものであり、また、他方側のスリット13は、導体板の他端15から他方側の板端、即ち、一端14の手前位置に終端部17が至るものである。なお、本実施の形態では、導体板の一端14から他端15(他端15から一端14)の方向を幅方向(y方向)とし、これに直交する方向を長手方向(x方向)とする。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
Of these
このように、スリット12とスリット13は、導体板の長手方向に、所定ピッチで交互にかつ平行に繰り返し設けられ、平板導体11がジグザグ状に形成されている。なお、各スリット12、13は、例えば、金型または切断機により形成でき、その幅(間隔)は、電機子積層鉄心に所望される特性と能力に応じて設定される。
また、スリット12の終端部16の先端位置と、スリット13の終端部17の先端位置は、それぞれ導体板の長手方向に渡って幅方向に同一位置となっている。ここで、各スリット12、13の終端部16、17は、各スリット12、13により形成される隣り合う導体部18を、交互に谷折り曲げと山折り曲げをする際に、その先端が裂けないように、先端部を円弧状またはフィレット(曲線)状にしておけばよい。
また、前記各スリット12、13の終端部16、17の終端位置は、導体板の幅端に近づくに伴い、平板導体コイル10における突出部(接続部)19の突出量が低減するので、この終端部16、17の終端位置を、終端位置から板端までの長さが導体部18の幅と同程度となる位置まで近づける。なお、図1においては、説明の便宜上、終端部16、17の終端位置から板端までの長さを、導体部18の幅より広くしている。
As described above, the
Further, the tip position of the
Further, since the end positions of the
隣り合うスリット12とスリット13の間隔は、電機子積層鉄心の磁極の幅、長さ、または磁極の間隔に応じて定められる導体部18の幅に応じて設定される。
また、形成するスリット12、13の本数は、磁極に巻回する平板導体の巻数に応じて設定されており、一端14から形成するスリット12の数、および他端15から形成するスリット13の数は、前記巻数に応じている。
これにより、複数のスリット12、13によって形成される複数の導体部18が連続した平板導体11を形成できる。
The interval between the
The number of
Thereby, the
この平板導体11は、図1、図4に示すように、導体板に、隣り合うスリット12の終端部16の終端位置を結ぶ線A、および隣り合うスリット13の終端部17の終端位置を結ぶ線Bを折り曲げ線として、隣り合う導体部18に、交互に異なる方向に折り曲げ加工がなされている。
ここで、折り曲げ加工とは、谷折り曲げと山折り曲げであり、一方側のスリット12の終端部16の終端位置を中心として、その両側に位置する導体部18に、山折り曲げ(図4中の点線)と谷折り曲げ(図4中の一点鎖線)が、導体板の長手方向に交互に行われている。また、他方側のスリット13の終端部17の終端位置を中心として、その両側に位置する導体部18にも、同様に谷折り曲げと山折り曲げが、平板導体11の長手方向に交互に行われている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
Here, the bending process is a valley fold or a mountain fold, and the
これにより、線Aおよび線Bに谷折り曲げが行われた導体部18の幅方向中央部に山折り曲げ(即ち、頂部)が、線Aおよび線Bに山折り曲げが行われた導体部18の幅方向中央部に谷折り曲げ(即ち、底部)が、それぞれ行われる。この曲げ位置は、導体板の長手方向に渡って幅方向に同一位置となっている。また、この曲げは、完全に折り曲げることなく、湾曲させる(円弧状にする)程度でよい。
以上に示した各曲げは、その折り曲げ位置が曲げ易くなるように、プレス機によりプレスしておくことが好ましい。
このように構成することで、平板導体11の全体が螺旋状に形成され、平板導体コイル10となる。
As a result, a fold-fold (that is, the top) is formed at the central portion in the width direction of the
It is preferable to press each bending shown above with a press so that the bending position can be easily bent.
By configuring in this way, the entire
この平板導体コイル10は、図1に示すように、隣り合う導体部18が間隔を有して配置された状態となっている。この平板導体11の表面に、例えば絶縁材をつけ、絶縁処理を施することも可能である。このとき、平板導体11の両側に配置される導体部18の幅方向端部の側方のみ、絶縁処理を行わないようにする。
更に、図2に示すように、絶縁処理が施された平板導体コイル10を構成する隣り合う導体部18間に、この平板導体コイル10と同一または類似の構成の別の平板導体コイル10aを構成する導体部18を入れ込み、多層平板導体コイル20を構成することもできる。
As shown in FIG. 1, the
Further, as shown in FIG. 2, another
このように、平板導体コイル10の隣り合う導体部18間に、別の平板導体コイル10aの導体部18を入れ込む場合は、平板導体コイル10、10aの間隔と導体部18の幅を適宜設定することにより、隣り合う導体部18間に他方の導体部18が入り込むようにする。
なお、本実施の形態では、平板導体コイル10と別の平板導体コイル10aが、ともに絶縁処理されているが、別の平板導体コイル10aは絶縁処理が施されていないものでもよい。
これにより、多層平板導体コイル20が製造される。
また、多層平板導体コイルは、磁極部に巻回して形成した平板導体コイルの外周に、平板導体コイルを更に巻回し形成したものでもよい。
Thus, when inserting the
In the present embodiment, both the
Thereby, the multilayer flat-
The multilayer flat conductor coil may be formed by further winding a flat conductor coil around the outer periphery of the flat conductor coil formed by winding the magnetic pole portion.
続いて、本発明の一実施の形態に係る電機子積層鉄心の平板導体コイルの製造方法について、図3、図4を参照しながら説明する。
まず、平面視して矩形状となった導体板(例えば、銅板)を準備する。
そして、例えば、金型または切断機により、図3に示すように、導体板の幅方向の一端14から他端15の手前位置に終端部16が至るスリット12と、他端15から一端14の手前位置に終端部17が至るスリット13を、交互に所定ピッチでかつ平行に繰り返して設ける。
次に、図4に示すように、導体板に各スリット12、13の終端部16、17をそれぞれ結ぶ線A、Bを折り曲げ線として、隣り合う導体部18に交互に谷折り曲げと山折り曲げを行う。
これにより、平板導体11の全体が螺旋状に形成され、平板導体コイル10となる。
Then, the manufacturing method of the flat conductor coil of the armature laminated core which concerns on one embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG. 3, FIG.
First, a conductor plate (for example, a copper plate) having a rectangular shape in plan view is prepared.
Then, for example, as shown in FIG. 3, a
Next, as shown in FIG. 4, the lines A and B connecting the
As a result, the entire
そして、この平板導体コイル10を、電機子積層鉄心の磁極部(例えば、インシュレータまたはコアの磁極)に装着する。
なお、平板導体コイル10は、形成される挿入口21が、磁極部の大きさに対応した形状となっている。
このため、平板導体コイルを、磁極部に装着するに際しては、例えば、磁極部が電機子積層鉄心から着脱できる構成となったもの、または磁極部の幅が基側から先側へかけて真っ直ぐまたは縮幅したものに取り付けることが好ましい。
And this
In the
Therefore, when mounting the flat conductor coil to the magnetic pole part, for example, the magnetic pole part is configured to be removable from the armature laminated core, or the width of the magnetic pole part is straight from the base side to the front side or It is preferable to attach to a reduced width.
ここで、磁極部が電機子積層鉄心から着脱できる分割積層鉄心の場合、磁極部に平板導体コイルを装着した後、これを電機子積層鉄心に取り付け、必要に応じて、例えば、溶接または押圧により固定する。
また、磁極部の幅が基側から先側へかけて真っ直ぐまたは縮幅している場合、磁極部に平板導体コイルを装着した後、磁極部の先端部に極歯先端部を取り付け、必要に応じて、例えば、溶接または押圧により固定する。
これにより、電機子積層鉄心の磁極部に、平板導体コイルを組み立て手間を要することなく装着でき、併せて従来のような平板導体片と平板導体接続片との接続が不要で位置ずれを生じない電機子積層鉄心の平板導体コイルおよびその製造方法を提供できる。
Here, in the case of a split laminated iron core in which the magnetic pole part can be detached from the armature laminated iron core, after mounting the flat conductor coil on the magnetic pole part, this is attached to the armature laminated iron core, and if necessary, for example, by welding or pressing Fix it.
Also, if the width of the magnetic pole part is straight or reduced from the base side to the front side, after attaching the flat conductor coil to the magnetic pole part, attach the tip of the pole tooth to the tip part of the magnetic pole part. Accordingly, it is fixed by welding or pressing, for example.
As a result, it is possible to mount the flat conductor coil on the magnetic pole part of the armature laminated core without assembling, and it is unnecessary to connect the flat conductor piece and the flat conductor connecting piece as in the prior art, and no positional deviation occurs. A flat conductor coil of an armature laminated iron core and a manufacturing method thereof can be provided.
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部または全部を組合せて本発明の電機子積層鉄心の平板導体コイルおよびその製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、2つの平板導体コイルを組み合わせ、2層の多層平板導体コイルを形成した場合について説明したが、例えば、隣り合う導体部の間隔を広く形成し、または導体部の幅を狭くすることで、平板導体コイルを2層、更には3層以上に形成することもできる。
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included. For example, a case where a flat conductor coil of an armature laminated iron core of the present invention and a manufacturing method thereof are configured by combining some or all of the above-described embodiments and modifications are also included in the scope of the present invention.
Further, in the above embodiment, the case where two flat conductor coils are combined to form a two-layer multilayer flat conductor coil has been described. By reducing the width, the flat conductor coil can be formed in two layers, or even three or more layers.
10、10a:電機子積層鉄心の平板導体コイル、11:平板導体、12、13:スリット、14:一端、15:他端、16、17:終端部、18:導体部、19:突出部、20:多層平板導体コイル、21:挿入口 10, 10a: flat conductor coil of armature laminated core, 11: flat conductor, 12, 13: slit, 14: one end, 15: other end, 16, 17: terminal portion, 18: conductor portion, 19: protruding portion, 20: Multi-layer flat conductor coil, 21: Insertion slot
Claims (3)
導体板の幅方向の一端からおよび他端からともに他方側の板端の手前位置に終端部が至るスリットを交互に所定ピッチでかつ平行に繰り返し設けて、前記スリットによって形成される各導体部が連続した前記平板導体が形成され、前記導体板に前記各スリットの終端部を結ぶ線を折り曲げ線として、隣り合う前記導体部に交互に谷折り曲げと山折り曲げがなされて、螺旋状に形成された前記平板導体コイルが形成されていることを特徴とする電機子積層鉄心の平板導体コイル。 A flat conductor coil in which a flat conductor is wound spirally around the magnetic pole part of the armature laminated iron core,
Each of the conductor parts formed by the slits is repeatedly provided in parallel with a predetermined pitch and in parallel with slits that reach the terminal part from the one end in the width direction of the conductor plate and from the other end to the position before the other plate end. The continuous flat plate conductor is formed, and a line connecting the end portion of each slit to the conductor plate is used as a folding line, and the adjacent conductor portions are alternately folded in a valley and a mountain and formed in a spiral shape. A flat conductor coil of an armature laminated core, wherein the flat conductor coil is formed.
導体板の幅方向の一端からおよび他端からともに他方側の板端の手前位置に終端部が至るスリットを交互に所定ピッチでかつ平行に繰り返して設け、前記スリットによって形成される各導体部が連続した前記平板導体を形成し、
前記導体板に前記各スリットの終端部を結ぶ線を折り曲げ線として、隣り合う前記導体部に交互に谷折り曲げと山折り曲げを行い、螺旋状に形成された前記平板導体コイルを形成することを特徴とする電機子積層鉄心の平板導体コイルの製造方法。 A method of manufacturing a flat conductor coil, in which a flat conductor is spirally wound around a magnetic pole portion of an armature laminated iron core,
Slits extending from the one end in the width direction of the conductor plate and from the other end to the front side of the plate end on the other side are alternately provided at a predetermined pitch and in parallel, and each conductor portion formed by the slit is Forming a continuous plate conductor;
Using the line connecting the terminal portion of each slit to the conductor plate as a fold line, the adjacent conductor portions are alternately valley-folded and mountain-folded to form the flat-plate conductor coil formed in a spiral shape. A method for manufacturing a flat conductor coil of an armature laminated iron core.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100803 |