JP5648611B2 - 回転電機のステータの製造装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明をコイルが重ね巻きでステータコアに組み付けられるステータの製造に具体化した第1の実施形態を図1〜図10にしたがって説明する。
まず、図1に示すように、上側の支持プレート51aが旋回プレート52a及び押圧部材53aと共に待機位置に配置される。そして、支持部30にステータコア10が支持されていない状態で、支持部30に支持された治具20にコイル40をセットする。
(1)回転電機のステータの製造方法は、コイル40の直線部(一側辺41a及び他側辺41b)を挿入可能な複数の保持溝21がスロット12の開口部12aと同じピッチで形成され、かつ保持溝21がスロット12の開口部12aと対向する状態でステータコア10の内側に配置可能な治具20を使用する。ステータコア10は環状に形成され、複数のスロット12が内周に開口する開口部12aを有し、かつ開口部12aから底部に向かってスロットピッチが拡がるように形成されている。そして、コイル40を直線部が治具20の保持溝21に挿入され、かつコイルエンド42a,42bが治具20の保持溝21が形成された部分のステータコア10の軸方向における両端面よりも外部に突出する状態にセットする。また、直線部が挿入された保持溝21内には直線部が挿入された位置より保持溝21の底部側に押出部材61を配置し、押圧手段50によりコイル40の全てのコイルエンド42a,42bにステータコア10の軸方向から同時に押圧力を加えてコイル40の隣り合う直線部の間隔を拡げる。また、全ての押出部材61をリンク機構62により保持溝21に沿って移動させる押出手段によりコイル40に対して保持溝21に挿入された直線部を保持溝21から対応するスロット12内に押し出す力を加えて全ての直線部を同時にステータコア10のスロット12に挿入する。したがって、ステータコア10のスロット12に、平角線で形成されたコイル40のように変形に大きな力を必要とするコイル40を変形させながら挿入する場合でも、ステータコア10及びコイル40の変形や傷付きを防ぐことができる。また、コイル40の絶縁被覆の剥がれを防ぐことができる。また、治具20にセットされた全てのコイル40を同時に移動させずに複数のグループに分けて順次移動させる方法に比べて、コイル40をステータコア10のスロット12内へ移動(挿入)させるために要する挿入時間を、大幅(例えば、1/10程度)に短縮可能となる。
次に第2の実施形態を図11及び図12にしたがって説明する。この実施形態では、ステータコア10の支持構造及び治具20の支持構造が前記第1の実施形態と異なっている。第1の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
○ コイル40の巻線方式は、ステータコア10の各スロット12に一側辺41a及び他側辺41bが1個ずつ挿入された2層巻のコイル40が、2重に、即ち2重巻でステータコア10に組み込まれたものに限らない。例えば、図13に示すように、コイル40が2層巻、かつ1重巻でステータコア10に組み込まれたものであってもよい。また、図14に示すように、コイル40が1個のスロット12に1個の一側辺41a又は1個の他側辺41bが挿入された1層巻(単層巻)、かつ1重巻でステータコア10に組み込まれたものや、図15に示すように、1層巻、かつ2重巻でステータコア10に組み込まれたものであってもよい。2層巻の場合は、1個のコイル40の一側辺41a及び他側辺41bが挿入されたスロット12の間に5個のスロット12が存在するが、1層巻(単層巻)の場合は、1個のコイル40の一側辺41a及び他側辺41bが挿入されたスロット12の間に4個のスロット12が存在する状態になる。
○ コイル40は1組の一側辺41aと他側辺41bとを備え、一側辺41a及び他側辺41bの両端部にコイルエンド42aで接続された1個のコイルを構成するカセット式に限らず、例えば、複数個の亀甲形のコイル40が渡り線で連続する状態に形成されたものであってもよい。
○ コイル40のステータコア10に対する組み付けは、一度の挿入工程でステータコア10の全てのスロット12に対してコイル40の一側辺41a及び他側辺41bの少なくとも一方が挿入される方法に限らない。例えば、3相の回転電機のコイル40を同心巻きで組み付ける場合は、U相、V相、W相となるコイルをそれぞれ順に挿入する。その場合、U相、V相、W相の内の1相のコイルの一側辺41a及び他側辺41bの合計の数がステータコア10のスロット12の数より少なく、一度の挿入工程で全てのスロット12に対してコイル40の一側辺41a又は他側辺41bが挿入される分けではない。
(1)前記支持部は前記ステータコア及び前記治具の前記支持部からの取り外しを行うための待機位置と、前記支持部に支持された前記ステータコアの中心位置が前記押圧手段の押圧部と同軸上となる前記ステータコアへのコイル挿入位置とに移動可能に構成されている。
Claims (5)
- 複数のスロットが内周に開口する開口部を有し、かつ前記開口部から底部に向かってスロットピッチが拡がるように形成された環状のステータコアに、予め巻線により形成されるとともに、前記スロットに挿入される複数の直線部及び隣り合う前記直線部に連続するコイルエンドを有するコイルの前記直線部を前記スロットに挿入してステータを形成する回転電機のステータの製造装置であって、
前記直線部を挿入可能な複数の保持溝が前記ステータコアの前記スロットの開口部と同じピッチで形成され、かつ前記保持溝が前記スロットの開口部と対向する状態で前記ステータコアの内側に配置可能な治具と、
前記ステータコア及びステータコアの内側に配置された前記治具を同心状態で支持する支持部と、
前記治具に装備され、前記保持溝に挿入される前記直線部より前記保持溝の底部側に配置可能な押出部材と、前記ステータコアの軸方向における端面よりも外側で前記押出部材よりも前記ステータコアの軸心側に配置され、全ての前記押出部材を前記保持溝の底部側から対応する前記スロットへ向かう方向と、前記スロットから前記底部側へ向かう方向とへ移動させるリンクとを備えるリンク機構と、
前記支持部に支持された前記治具の前記保持溝に前記直線部が挿入され、かつ前記コイルエンドが前記治具の前記保持溝が形成された部分の前記ステータコアの軸方向における両端面よりも外部に突出する状態において、前記リンク機構と同期して全ての前記コイルエンドに前記ステータコアの軸方向から同時に押圧力を加えることが可能な押圧手段と
を備え、
前記リンク機構は、前記リンクとして、
前記治具より上側において、一端が前記押出部材の上端部に回動可能に連結され、他端が上側駆動部材に回動可能に連結された上側第1リンクと、
一端が前記治具の上端に固定された支持部材に回動可能に連結され、他端が前記上側第1リンクの中間部に回動可能に連結された上側第2リンクと、
前記治具より下側において、一端が前記押出部材の下端部に回動可能に連結され、他端が下側駆動部材に回動可能に連結された下側第1リンクと、
一端が前記治具の下端に固定された支持部材に回動可能に連結され、他端が前記下側第1リンクの中間部に回動可能に連結された下側第2リンクと
を備えることを特徴とする回転電機のステータの製造装置。 - 前記押圧手段は、前記コイルエンドに対して前記ステータコアの外側へ向かう押圧力も付与可能な押圧部材が前記コイルエンド毎に設けられている請求項1に記載の回転電機のステータの製造装置。
- 前記押圧手段は、前記支持部に支持された前記ステータコアを挟んで前記ステータコアの軸方向両側に配置され、前記ステータコアの各スロットに対応して前記各スロットと平行に延びる直線状ガイド溝を有する1組の支持プレートと、各前記支持プレートに対して前記ステータコアと反対側において旋回可能に支持されるとともに渦巻状ガイド溝が形成された旋回プレートとを備え、前記押圧部材は、前記直線状ガイド溝に沿って移動可能な部分と、前記渦巻状ガイド溝に係合する係合部とを備えている請求項2に記載の回転電機のステータの製造装置。
- 前記押圧手段は、1組の前記支持プレートのうちの一方が前記旋回プレート及び前記押圧部材と共に、前記ステータコアを前記支持部に支持される位置へ移動あるいは前記支持部に支持された位置から取り外すのに支障とならない位置へ移動可能に構成されている請求項3に記載の回転電機のステータの製造装置。
- 前記リンク機構は、前記押出部材を前記保持溝の底部側へ移動させるための駆動力として戻りばねの付勢力を利用する請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転電機のステータの製造装置。
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