JP2017085795A - ステータ製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】接続線の斜行部分のステータコアの上面からの高さを低減した場合であってもステータにおけるセグメントコイルの動力線の折り曲げ引き出しを精度良く行うことができるステータ製造方法を提供する。
【解決手段】ステータ製造方法は、動力線31Xにおけるステータコア20の外周側に向けて折り曲げする箇所に対応して曲げR部が形成され曲げR部からステータコア20の外周まで延出する延出部53を有するカフサ50を、延出部53が動力線31Xの折り曲げ箇所に対応する位置に来るようにステータコア20の上面に組み付けする工程と、カフサ50をステータコア20の上面に組み付けした後、延出部53に沿ってステータコア20の外周側に動力線31Xを折り曲げする工程と、を備える。
【選択図】図3
【解決手段】ステータ製造方法は、動力線31Xにおけるステータコア20の外周側に向けて折り曲げする箇所に対応して曲げR部が形成され曲げR部からステータコア20の外周まで延出する延出部53を有するカフサ50を、延出部53が動力線31Xの折り曲げ箇所に対応する位置に来るようにステータコア20の上面に組み付けする工程と、カフサ50をステータコア20の上面に組み付けした後、延出部53に沿ってステータコア20の外周側に動力線31Xを折り曲げする工程と、を備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、ステータ製造方法に関する。
近年、ハイブリット車(HV)や電気自動車(EV)などに用いられるモータにおいて小型化の要求が高まっていることから、これらのモータに用いるステータの体格を低減するための様々な技術が検討されている。特許文献1には、ステータにおけるセグメントコイルを構成する複数のセグメント(導体)に平角線を用いて導体占有率を低減することによりステータの体格を低減する技術が記載されている。特許文献1に記載のセグメントコイルでは、ステータコアから突出したセグメントは、接続線として、先端部が捻り加工された後に溶接される。また、セグメントのうちの一部は、接続線ではなく動力線として、先端部がステータコアの外周側に折り曲げ引き出しされる。
特許文献1に記載のセグメントコイルにおいて、捻り加工された接続線は、ステータコアの上面に対し斜行する斜行部分(接続線の斜光部分)を有している。接続線の斜行部分の、ステータコアの上面からの高さを低減すると、ステータの軸方向の体格をさらに低減することができる。しかしながら、接続線の斜行部分の、ステータコアの上面からの高さを低減すると、接続線が動力線と干渉するおそれがある。このような干渉を避けるためには、動力線における折り曲げ引き出しによってステータコアの上面と略平行になる平行部分(動力線の平行部分)の、ステータコアの上面からの高さも低減する必要がある。
動力線の平行部分の、ステータコアの上面からの高さを低減する場合、動力線を折り曲げ引き出しする際に、動力線とステータコアとの間に曲げ台を挿入することができない。しかしながら、曲げ台を用いずに動力線の折り曲げ引き出し加工を行うと、動力線における折り曲げ加工の精度が悪化して動力線の平行部分(平行であるべき部分)がステータコアの上面に近づく方向に屈曲する。これにより、動力線がステータコアの上面に接触するなどして、セグメントコイルとステータコアとの絶縁性が保てなくなるおそれがある。
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、接続線の斜行部分のステータコアの上面からの高さを低減した場合であってもステータにおけるセグメントコイルの動力線の折り曲げ引き出しを精度良く行うことができるステータ製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、平角導体で形成された複数のセグメントをステータコアのスロット内に挿入し、複数の前記セグメントのうちの一部を動力線として前記ステータコアの外周側に折り曲げ引き出しするステータ製造方法であって、前記動力線における前記ステータコアの外周側に向けて折り曲げする箇所に対応して曲げR部が形成され前記曲げR部から前記ステータコアの外周まで延出する延出部を有するカフサを、前記延出部が前記動力線の折り曲げ箇所に対応する位置に来るように前記ステータコアの上面に組み付けする工程と、前記カフサを前記ステータコアの上面に組み付けした後、前記延出部に沿って前記ステータコアの外周側に前記動力線を折り曲げする工程と、を備えるものである。
本発明によれば、接続線の斜行部分のステータコアの上面からの高さを低減した場合であってもステータにおけるセグメントコイルの動力線の折り曲げ引き出しを精度良く行うことができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、ステータ10の概略構成を示す平面図である。ステータ10は、ステータコア20とセグメントコイル30を有する。ステータコア20は、略円筒状の電磁鋼板がステータ10の軸方向(図1において、紙面に垂直な方向)に積層され、内周側に突出するティース21と、隣り合うティース21間のスロット22と、が設けられている。ティース21及びスロット22の数は、いずれも48個である。また、スロット22には、後述するセグメント31が納められている。セグメントコイル30は、複数のセグメント31により構成される。ステータコア20の外周側には、ケース等を取り付けするためのリブ23とボルト穴23aが設けられている。スロット22には、セグメントコイル30とステータコア20とを絶縁するために、絶縁性を有するインシュレータが挿入されている。
図2は、セグメント31の概略構成を示す平面図である。図2に示すように、セグメント31は、エッジワイズ曲げ加工によって平角導体Dを略U字状に形成したものである。セグメント31は、ステータコア20のスロット22(図1参照)に挿入されるスロット内導線部31bと、ステータ10のリード側にステータコア20の端面より突出するリード先端部31aと、反リード部分31cと、を有する。反リード部分31cには、クランク状のクランク部31eが形成されている。複数のセグメント31は、整列機によって円環状に配置され円環状アシーを構成する。セグメント31は、この円環状アシーの状態でステータコア20のスロット22に挿入される。
図3は、図1の破線Aで囲った部分を示す拡大斜視図である。図3に示すように、ステータコア20のスロット22に挿入されステータコア20から突出したセグメント31は、接続線31Yとして、リード先端部31a(図2参照)が捻り加工された後に溶接される。また、ステータコア20のスロット22に挿入された複数のセグメント31のうちの3本については、接続線31Yではなく動力線31Xとして、リード先端部31a(図2参照)がステータコア20の外周側に折り曲げ引き出しされている。なお、図3において、接続線31Yにうち動力線31Xの隣にあるものを、便宜上、接続線31Yaとする。図3の破線Cで囲った箇所において、動力線31Xと接続線31Yaとの距離が最も近い。ステータコア20の上面には、ステータコア20とセグメントコイル30との間の隙間を埋めてセグメントコイル30の浮きを防ぐなどするためのカフサ50が組み付けられている。カフサ50は、例えば、樹脂で形成される。
図4は、カフサ50の概略構成を示す斜視図である。図1及び図4に示すように、カフサ50は、中央部分にステータコア20と対応する穴51が空いた円環状の偏平薄板であり、さらに、ステータコア20のスロット22に対応するように複数のカフサスロット52が穿設されている。ステータコア20の各スロット22は内周側に向けて障害物無く完全に開口しているが、強度や成形精度を保つため、カフサ50の各カフサスロット52は内周側に梁状に内側リブ54が渡されている。また、カフサ50の外周部55には、動力線31Xに対応する位置(図1及び図3参照)に3箇所の延出部53が設けられている。
図5は、図4の破線Bで囲った部分を示す拡大斜視図である。図5に示すように、カフサ50の延出部53には、カフサ50の外周部55付近に、動力線31Xにおけるステータコア20の外周側に向けて折り曲げする箇所に対応して曲げR部53aが形成されている。カフサ50の延出部53は、曲げR部53aからステータコア20の外周20aまで半径方向に延出する。
図6は、ステータ10の製造方法(組み立て加工工程)の流れの概略を示すフローチャートである。なお、以下の説明では図1、図2及び図3についても適宜参照する。図6に示すように、まず、ステップS1では、ボビンから平角導体Dを巻き出して癖取りを行い、必要な長さに切り出す(平角導体の直線化及び切り出し工程)。次に、ステップS2では、エッジワイズ曲げ加工により平角導体Dを略U字型にし、型を用いてクランク部31eを形成することでセグメント31を作製する(セグメント形成工程)。
ステップS2に続き、ステップS3では、セグメント31の第1側スロット内導線部31bA又は第2側スロット内導線部31bBが、ステータコア20のスロット22に10本収まるように、セグメント31のクランク部31eを組み合わせて円筒状に配置してセグメントコイル30を形成する(セグメント整列工程)。次に、ステップS4では、ステータコア20の各スロット22にインシュレータの挿入を行う(インシュレータ挿入工程)。
ステップS4に続き、ステップS5では、延出部53が動力線31Xの折り曲げ箇所に対応する位置に来るようにステータコア20の上面にカフサ50を組み付け、複数のセグメント31を円環状に配置して構成した円環状アシーをステータコア20に対して近接させ、リード先端部31aをインシュレータが配置されたスロット22に挿入する(セグメントコイル挿入工程)。この工程を経て各スロット22には、スロット内導線部31bが10本挿入された状態となる。続いて、ステップS6では、セグメント31のスロット内導線部31bが10本挿入された状態のスロット22に、ウェッジ紙を挿入する(ウェッジ挿入工程)。ウェッジ紙は、スロット22内の隙間を無くすスペーサーとしての役割を果たす。
ステップS6に続き、ステップS7では、ステータコア20のコイルエンドから突出した円環状アシー32のリード先端部31aの一部を動力線31Xとしてステータコア20の外周側に折り曲げ引き出し、さらに、動力線31Xの隣にある接続線31Yを捻る。(捻り前形成工程)。続いて、ステップS8では、ステータコア20に挿入されたセグメントコイル30のリード先端部31aをステータコア20の径方向に捻り、隣り合うコイル同士で接続するような形状に変形させる(捻り形成工程)。リード先端部31aの捻り方向は、径方向に隣り合うリード先端部31a同士が異なる方向に捻られる。
ステップS8に続き、ステップS9では、隣り合うリード先端部31a同士を溶接する(Tig溶接工程)。続いて、ステップS10では、粉体塗装にて樹脂を用いて溶接部31fに絶縁被覆を施す(コイルエンド部絶縁処理工程)。
ここで、図6のステップS5において、仮にステータコア20の上面に延出部53が設けられていない既存機のカフサ150を組み付けした場合に、図6のステップS7において動力線31Xをステータコア20の外周側に折り曲げ引き出しする際に生じる不具合について以下で説明する。
図7、図8及び図9は、既存機のカフサ150を組み付けした場合に、動力線31Xの折り曲げ引き出しにおいて生じる不具合を説明する図である。図7は、ステータコア20の上面と動力線31Xとの間に、角部に曲げRを有する曲げ台201を挿入することができる場合を示す図である。この場合、曲げRを有する折り曲げ治具200によって動力線31Xを曲げ台201に押し付けすることで、動力線31Xを精度よく折り曲げ引き出しすることができる。
図7、図8及び図9は、既存機のカフサ150を組み付けした場合に、動力線31Xの折り曲げ引き出しにおいて生じる不具合を説明する図である。図7は、ステータコア20の上面と動力線31Xとの間に、角部に曲げRを有する曲げ台201を挿入することができる場合を示す図である。この場合、曲げRを有する折り曲げ治具200によって動力線31Xを曲げ台201に押し付けすることで、動力線31Xを精度よく折り曲げ引き出しすることができる。
ステータ10の軸方向の体格を低減するためには、接続線31Yにおけるステータコア20の上面に対し斜行する部分(以下、「接続線31Yの斜行部分」という)の、ステータコア20の上面からの高さをできるだけ低減する必要がある。しかし、接続線31Yの斜行部分の、ステータコア20の上面からの高さを低減すると、動力線31Xの隣にある接続線31Yaの斜行部分と動力線31Xとが、図3における破線Cで囲った部分において干渉するおそれがある。動力線31Xの隣にある接続線31Yaの斜行部分と動力線31Xとの干渉を避けるためには、動力線31Xにおけるステータコア20の上面と略平行になる部分(以下、「動力線31Xの平行部分」という)の、ステータコア20の上面からの高さhも低減する必要がある。しかし、図8に示すように、動力線31Xの平行部分の、ステータコア20の上面からの高さhが曲げ台201の高さHよりも短くなる(h<H)と、動力線31Xとステータコア20との間に曲げ台201を挿入できない。例えば、動力線31Xの隣にある接続線31Yの斜行部分のステータコア20の上面からの高さを4mm低減すると、動力線31Xとステータコア20との間に曲げ台201を挿入できなくなる。
図9に示すように、曲げ台201を用いずに折り曲げ治具200を動力線31Xに押し付けすると、カフサの外周部155とステータコア20の上面との段差により動力線31Xの平行部分(平行であるべき部分)が屈曲する。これにより、動力線31Xの屈曲した箇所(図9の破線Eで囲った箇所)とステータコア20の上面との距離が絶縁距離よりも短くなるおそれがある。
本発明では、上述したように、図6のステップS5において、動力線31Xをステータコア20の外周側に折り曲げ引き出しステータコア20の上面に延出部53が設けられたカフサ50を組み付けする。図10は、図6のステップS7において、延出部53が設けられたカフサ50をステータコア20の上面に組み付けして動力線31Xをステータコア20の外周側に折り曲げ引き出ししたときの状態を示す図である。上述したように、カフサ50の延出部53には、カフサ50の外周部55付近に、動力線31Xにおけるステータコア20の外周側に向けて折り曲げする箇所に対応して曲げR部53aが形成されている。図10に示すように、折り曲げ治具200によって、動力線31Xを曲げR部53aを有する延出部53に押し付けすることで、動力線31Xは延出部53に沿って精度よく折り曲げ引き出しされる。これにより、動力線31Xは、平行部分が屈曲することもなく、曲げ台201を挿入して動力線31Xをステータコア20の外周側に折り曲げ引き出ししたときと同等の加工精度となる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
10 ステータ
20 ステータコア
22 スロット
30 セグメントコイル
31 セグメント
31X 動力線
31Y 接続線
31Ya 動力線31Xの隣にある接続線
50 カフサ
53 延出部
53a 曲げR部
20 ステータコア
22 スロット
30 セグメントコイル
31 セグメント
31X 動力線
31Y 接続線
31Ya 動力線31Xの隣にある接続線
50 カフサ
53 延出部
53a 曲げR部
Claims (1)
- 平角導体で形成された複数のセグメントをステータコアのスロット内に挿入し、複数の前記セグメントのうちの一部を動力線として前記ステータコアの外周側に折り曲げ引き出しするステータ製造方法であって、
前記動力線における前記ステータコアの外周側に向けて折り曲げする箇所に対応して曲げR部が形成され前記曲げR部から前記ステータコアの外周まで延出する延出部を有するカフサを、前記延出部が前記動力線の折り曲げ箇所に対応する位置に来るように前記ステータコアの上面に組み付けする工程と、
前記カフサを前記ステータコアの上面に組み付けした後、前記延出部に沿って前記ステータコアの外周側に前記動力線を折り曲げする工程と、を備えるステータ製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015212303A JP2017085795A (ja) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | ステータ製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015212303A JP2017085795A (ja) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | ステータ製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017085795A true JP2017085795A (ja) | 2017-05-18 |
Family
ID=58713484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015212303A Pending JP2017085795A (ja) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | ステータ製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017085795A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109746345A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-05-14 | 苏州阿福机器人有限公司 | 一种用于扁线电机绕组中扁线折弯的装置 |
-
2015
- 2015-10-28 JP JP2015212303A patent/JP2017085795A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109746345A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-05-14 | 苏州阿福机器人有限公司 | 一种用于扁线电机绕组中扁线折弯的装置 |
CN109746345B (zh) * | 2018-12-30 | 2024-03-22 | 苏州阿福机器人有限公司 | 一种用于扁线电机绕组中扁线折弯的装置 |
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