JP7057295B2 - コイルの組付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、コイルの組付け方法に関する。

ステータコアに形成されたスロットにコイルを組付ける際に、絶縁紙を筒状にしてスロットに挿入する方法が知られている。
例えば特許文献１には、絶縁紙の一方の端をテーパ状に形成し、絶縁紙の他方の端側に支持板を配置して、テーパ状に形成された端側からスロットにコイルを挿入する、コイルの組付け方法が開示されている。

特開２０００－３０８３１４号公報

発明者らは、コイルの組付け方法に関し、下記の課題を見出した。
特許文献１に開示されている技術では、支持板を用いて絶縁紙を支持することによって絶縁紙の脱落を抑制している。支持板を配置した状態でコイルを挿入すると、支持板とコイルとが干渉するため、コイルを途中まで挿入した後に支持板を外す必要がある。しかしながら、支持板を外した後にさらにコイルを挿入すると、絶縁紙がコイルによって押されるため、絶縁紙が脱落する虞があった。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、絶縁紙の脱落を抑制可能なコイルの組付け方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための一態様は、コイルの組付け方法であって、ステータコアに形成されたスロットに、絶縁紙を筒状にして挿入し、前記スロットから前記絶縁紙の両端を突出させる工程と、前記絶縁紙の前記両端をテーパ状に形成する工程と、前記両端がテーパ状に形成された前記絶縁紙を支持すると共に前記スロットに対応する位置に貫通孔が形成された支持板を、前記絶縁紙の前記両端のいずれか一方に接触するように配置する工程と、前記支持板が配置された状態で前記スロットに、前記支持板が配置されていない側からコイルを挿入する工程と、を備え、前記支持板に形成された前記貫通孔の寸法は、前記コイルよりも大きく、かつ、テーパ状に形成された前記絶縁紙の前記支持板に接触している端の寸法よりも小さい。

本発明に係るコイルの組付け方法は、ステータコアに形成されたスロットに、絶縁紙を筒状にして挿入し、スロットから絶縁紙の両端を突出させる工程と、絶縁紙の両端をテーパ状に形成する工程と、両端がテーパ状に形成された絶縁紙を支持すると共にスロットに対応する位置に貫通孔が形成された支持板を、絶縁紙の両端のいずれか一方に接触するように配置する工程と、支持板が配置された状態でスロットに、支持板が配置されていない側からコイルを挿入する工程と、を備える。

さらに、本発明に係るコイルの組付け方法では、支持板に形成された貫通孔の寸法は、コイルよりも大きく、かつ、テーパ状に形成された絶縁紙の支持板に接触している端の寸法よりも小さい。したがって、コイルをスロットに挿入する際に支持板を配置していても、コイルと支持板とが干渉しない。そのため、コイルをスロットに挿入する際における絶縁紙の脱落を、支持板を用いて絶縁紙を支持することによって、抑制することができる。

本発明によれば、絶縁紙の脱落を抑制可能なコイルの組付け方法を提供することができる。

本実施の形態に係るステータの正面図である。 図１の一点鎖線に沿う断面図である。 本実施の形態に係るコイルの組付け方法を示すフローチャートである。 コイルを挿入される際における、ステータの断面図である。 実施例１、及び比較例１～２における、抜き耐荷重を示すグラフである。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

まず、図１及び図２を参照して、本実施の形態に係るコイルの組付け方法によってコイルが組付けられたステータ（本実施の形態に係るステータ）の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るステータの正面図である。図２は、図１の一点鎖線に沿う断面図である。

ステータ１は、図１に示すように、ステータコア２及びコイル５を備える。図２に示すように、ステータ１は、図１に示した構成に加えて、絶縁紙３を備える。なお、図１では、絶縁紙３の図示を省略している。ステータコア２には、図１に示すように、スロット２ａが形成されている。図２には、ステータ１に加えて、支持板４を図示している。支持板４には、図２に示すように、貫通孔４ａが形成されている。

なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示した右手系ｘｙｚ直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸正方向が鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。

ステータコア２は、環状部材である。ステータコア２には、複数のスロットが形成されている。複数のスロットは、ステータコア２の内周面から径方向外向きに形成される溝である。複数のスロットは、図１に示すように、ステータコア２の中心から放射状に形成されている。

複数のスロットのそれぞれには、絶縁紙及びコイルが挿入される。複数のスロットのうちの１つをスロット２ａとする。スロット２ａに挿入される絶縁紙を絶縁紙３とする。スロット２ａに挿入されるコイルをコイル５とする。以下、本実施の形態では、スロット２ａにコイル５を挿入する場合について説明を行う。スロット２ａ以外のスロットにコイルを挿入する場合も、下記に説明する方法と同様に実施する。

図２に示すように、スロット２ａには、絶縁紙３が挿入されている。絶縁紙３は、絶縁材料から成るシート状の部材である。絶縁紙３は、筒状に丸められた状態でスロット２ａに挿入される。筒状に丸められた絶縁紙３の両端は、スロット２ａから突出している。絶縁紙３の両端は、テーパ状に形成されている。具体的には、絶縁紙３の両端は、絶縁紙３の両端における横断面の寸法がスロット２ａの横断面の寸法に比較して大きくなるように折り曲げられている。

絶縁紙３の両端は、例えば図２に示すように、ステータコア２の径方向に平行な辺が折り曲げられる。絶縁紙３の両端は、ステータコア２の周方向に平行な辺、すなわち、ステータコア２の内周面に沿う辺及び当該辺に対向する辺が折り曲げられてもよい。また、絶縁紙３の両端は、ステータコア２の径方向に平行な辺、及びステータコア２の周方向に平行な辺が折り曲げられてもよい。

支持板４は、絶縁紙３の一方の端に接触するように配置されている。支持板４は、絶縁紙３を支持している。支持板４には、図２に示すように、貫通孔４ａが形成されている。貫通孔４ａは、コイル５に対応する位置に形成されている。貫通孔４ａの横断面の寸法は、コイル５の横断面の寸法よりも大きい。したがって、コイル５は、図２に示すように貫通孔４ａを通ることができる。また、貫通孔４ａの横断面の寸法は、絶縁紙３の端の横断面の寸法よりも小さい。したがって、絶縁紙３の端が支持板４と接触することができる。

次に、図３及び図４を参照して、本実施の形態に係るコイルの組付け方法を説明する。図３は、本実施の形態に係るコイルの組付け方法を示すフローチャートである。図４は、コイルを挿入される際における、ステータの断面図である。図３に示すように、本実施の形態に係るコイルの組付け方法は、絶縁紙３を挿入する工程（ステップＳ１）と、絶縁紙３の両端をテーパ状に形成する工程（ステップＳ２）と、支持板４を配置する工程（ステップＳ３）と、コイル５を挿入する工程（ステップＳ４）と、を備える。

本実施の形態に係るコイルの組付け方法では、まず、絶縁紙３を挿入する工程（ステップＳ１）を行う。絶縁紙３を挿入する工程（ステップＳ１）では、絶縁紙３を筒状にしてスロット２ａに挿入する。絶縁紙３を挿入する工程（ステップＳ１）では、絶縁紙３の両端がスロット２ａから突出するように、絶縁紙３をスロット２ａに挿入する。

次に、絶縁紙３の両端をテーパ状に形成する工程（ステップＳ２）を行う。絶縁紙３の両端をテーパ状に形成する工程（ステップＳ２）では、筒状に形成された絶縁紙３の両端を図２や図４に示すように折り曲げてテーパ状にする。

図３に示す例では、絶縁紙３を挿入する工程（ステップＳ１）を行った後に、絶縁紙３の両端をテーパ状に形成する工程（ステップＳ２）を行っている。しかしながら、本発明では、絶縁紙３の両端をテーパ状に形成する工程（ステップＳ２）を絶縁紙３を挿入する工程（ステップＳ１）よりも先に行ってもよい。

次に、支持板４を配置する工程（ステップＳ３）を行う。支持板４を配置する工程（ステップＳ３）では、絶縁紙３の一方の端に支持板４が接触するように、支持板４を配置する。支持板４を配置する工程（ステップＳ３）では、図２に示すように、貫通孔４ａがスロット２ａに対応する位置となるように支持板４を配置する。図２に示す例では、支持板４は、絶縁紙３の下側の端に接触するように配置されている。しかしながら、支持板４は、絶縁紙３の上側の端に接触するように配置されてもよい。

次に、コイル５を挿入する工程（ステップＳ４）を行う。コイル５を挿入する工程（ステップＳ４）では、スロット２ａに挿入された絶縁紙３の端からコイル５を挿入して、コイル５をステータコア２に組付ける。コイル５を挿入する工程（ステップＳ４）では、図４に示すように、支持板４が接触していない側の端からコイル５を挿入する。支持板４には貫通孔４ａが形成されているため、コイル５を挿入しても、支持板４とコイル５とは、干渉しない。したがって、支持板４を配置した状態で、コイル５を挿入する工程（ステップＳ４）を行うことができる。

コイル５を挿入すると、コイル５と絶縁紙３との摩擦力によって、絶縁紙３は、支持板４に向かって押圧される。しかしながら、絶縁紙３は、支持板４と接触していない側の端がテーパ状に形成されているため、ステータコア２に引っかかる。また、絶縁紙３は、支持板４によって支持されている。したがって、絶縁紙３は、支持板４に向かって押圧されても、脱落しにくい。このように、本実施の形態に係るコイルの組付け方法では、絶縁紙３の脱落を抑制することができる。

以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。

［実施例１］
実施例１では、図２に示すように、絶縁紙３の両端をテーパ状に形成し、支持板４を配置した。次に、コイル５を絶縁紙３の支持板４に接触していない側の端から挿入した。コイル５を挿入する際に所定以上の荷重が絶縁紙３に加わると、絶縁紙３がスロット２ａかえら脱落する。絶縁紙３が脱落しはじめる荷重を、抜き耐荷重とする。

［比較例１］
比較例１では、支持板４を配置せずに、それ以外は実施例１と同様にして抜き耐荷重を計測した。

［比較例２］
比較例２では、支持板４と接触していない側の端をテーパ状に形成せず、それ以外は実施例１と同様にして抜き耐荷重を計測した。

実施例１、及び比較例１～２における、抜き耐荷重の計測結果を図５に示す。絶縁紙３の脱落は、抜き耐荷重が大きいほど、起こりにくい。図５に示すように、実施例１は、比較例１及び比較例２に比較して、抜き耐荷重が大きかった。実施例１における抜き耐荷重は、およそ、比較例１における抜き耐荷重と比較例２における抜き耐荷重との和に等しかった。このことから、本発明に係るコイルの組付け方法は、絶縁紙３の両端をテーパ状に形成しない場合や支持板４を配置しない場合に比較して、絶縁紙３の脱落が抑制されることが確認された。

以上で説明した本実施の形態に係る発明により、絶縁紙の脱落を抑制可能なコイルの組付け方法を提供することができる。

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。

１ ステータ
２ ステータコア
２ａ スロット
３ 絶縁紙
４ 支持板
４ａ 貫通孔
５ コイル

Claims (1)

1. ステータコアに形成されたスロットに、絶縁紙を筒状にして挿入し、前記スロットから前記絶縁紙の両端を突出させる工程と、
   前記絶縁紙の前記両端をテーパ状に形成する工程と、
   前記両端がテーパ状に形成された前記絶縁紙を支持すると共に前記スロットに対応する位置に貫通孔が形成された支持板を、前記絶縁紙の前記両端のいずれか一方に接触するように配置する工程と、
   前記支持板が配置された状態で前記スロットに、前記支持板が配置されていない側からコイルを挿入する工程と、を備え、
   前記支持板に形成された前記貫通孔の寸法は、前記コイルよりも大きく、かつ、テーパ状に形成された前記絶縁紙の前記支持板に接触している端の寸法よりも小さい、
   コイルの組付け方法。

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