(57)【要約】【課題】ステータコアのスロットに挿入されたスロット紙のスロットから出ている出代を拡開する工程で、スロット紙の出代の曲げ起点箇所における温度を効率的に温めることができるパンチを提供する。【解決手段】パンチは、ステータの製造工程で、ステータが備えるステータコアに形成されたスロットに挿入されたスロット紙における、スロットから出ている出代を拡開する工程に用いられ、所定の温度に加熱されている。パンチは、スロットに挿入される挿入部と、錐状で、挿入部の先端とは反対側において挿入部と連結され、出代を拡開するための成形部と、挿入部と成形部との境界においてステータコアの径方向に沿って形成され、ステータコアの周方向に突出し、表面が湾曲面である第１突出部と、挿入部と成形部との境界においてステータコアの周方向に沿って形成され、ステータコアの径方向に突出し、表面が湾曲面である第２突出部と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータの製造工程で、前記ステータが備えるステータコアに形成されたスロットに挿入されたスロット紙における、前記スロットから出ている出代を拡開する工程に用いられ、所定の温度に加熱されたパンチであって、
前記スロットに挿入される挿入部と、
錐状で、前記挿入部の先端とは反対側において前記挿入部と連結され、前記出代を拡開するための成形部と、
前記挿入部と前記成形部との境界において前記ステータコアの径方向に沿って形成され、前記ステータコアの周方向に突出し、表面が湾曲面である第１突出部と、
前記挿入部と前記成形部との境界において前記ステータコアの周方向に沿って形成され、前記ステータコアの径方向に突出し、表面が湾曲面である第２突出部と、を備えるパンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアのスロットに挿入されたスロット紙のスロットから出ている部分を拡開する工程に用いるパンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なステータが備えるステータコアは、スロットに挿入されるセグメントコイルと絶縁するために、スロット内に絶縁性のスロット紙を挿入している。特許文献１には、ステータの製造方法において、所定の温度に加熱された四角錐状のパンチ（加熱成形器）を押し付けてスロット紙のスロットから出ている出代を拡開する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０８３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、スロット紙の拡開中、スロット紙において、加熱されたパンチが最初に接触する端の部分の温度が最も高くなる。このため、本来温めるべきスロット紙の出代における曲げ起点箇所の温度が十分に上昇する前に、成形部とスロット紙の端の部分が貼り付いてしまうという問題があった。例えば、パンチの温度が１２０℃程度であるとすると、加熱されたパンチが最初に接触する端の部分の温度は１００℃程度まで上昇する。一方、スロット紙の出代における曲げ起点箇所の温度は４０〜６０℃程度までしか上昇しない。
【０００５】
これに対し、スロット紙の拡開中に成形部とスロット紙の端の部分が貼り付かないようにするため、パンチの温度をスロット紙に貼り付かない温度（例えば６０℃程度）まで下げると、成形性が悪く、スロット紙の出代が十分に拡開されない。これにより、スロットにセグメントコイルを挿入する時にスロット紙がスロット内に引き込まれて、ステータコアとセグメントコイルとの絶縁が保てなくなる恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記を鑑みなされたものであって、ステータコアのスロットに挿入されたスロット紙のスロットから出ている出代を拡開する工程で、スロット紙の出代の曲げ起点箇所における温度を効率的に温めることができるパンチを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係るパンチは、ステータの製造工程で、前記ステータが備えるステータコアに形成されたスロットに挿入されたスロット紙における、前記スロットから出ている出代を拡開する工程に用いられ、所定の温度に加熱されたパンチであって、前記スロットに挿入される挿入部と、錐状で、前記挿入部の先端とは反対側において前記挿入部と連結され、前記出代を拡開するための成形部と、前記挿入部と前記成形部との境界において前記ステータコアの径方向に沿って形成され、前記ステータコアの周方向に突出し、表面が湾曲面である第１突出部と、前記挿入部と前記成形部との境界において前記ステータコアの周方向に沿って形成され、前記ステータコアの径方向に突出し、表面が湾曲面である第２突出部と、を備えるものである。
【０００８】
このような構成により、パンチの第１突出部及び第２突出部が、スロット紙の出代における曲げ起点箇所に押し付けられている。このため、曲げ起点箇所の温度を効率的に高めることができる。これにより、スロット紙の出代は、曲げ起点箇所において、第１突出部及び第２突出部により確実に折り曲げられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ステータコアのスロットに挿入されたスロット紙のスロットから出ている出代を拡開する工程で、スロット紙の出代の曲げ起点箇所における温度を効率的に温めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ステータの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１の破線で示すＩＩ部分（反リード部側端面の一部）を拡大して示す拡大図である。
【図３】図２に示すスロットの周辺を拡大して示す平面図である。
【図４】本実施の形態に係るパンチの構造を示す斜視図である。
【図５】図４に矢印で示すステータコアの周方向から見たパンチの矢視図である。
【図６】図６は、図４に矢印で示すステータコアの径方向から見たパンチの矢視図である。
【図７】ステータの製造工程において、スロット紙の出代を拡開する工程について説明する模式図である。
【図８】図７の下段に示す状態において、スロット紙の出代が拡開された様子を示す模式図である。
【図９】図７の下段に示す状態において、スロット紙の出代が拡開された様子を示す模式図である。
【図１０】スロット紙の出代が拡開された後の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００１２】
まず、図１を参照してステータの概略構成について説明する。図１は、ステータ１の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、回転電機の固定子であるステータ１は、ステータコア１１と複数のセグメント１２から構成されるセグメントコイル１０とを有する。ステータコア１１は、略円筒状の電磁鋼板がステータ１の軸方向（図１におけるＺ軸方向）に積層されている。
【００１３】
図２は、図１の破線で示すＩＩ部分（反リード部側端面１１ｃの一部）を拡大して示す拡大図である。なお、図２において、説明の便宜上、セグメントコイル１０（図１参照）は省略されている。図２に示すように、ステータコア１１には、内周側に突出するティース１１ｂと、隣り合うティース１１ｂ間においてステータコア１１の径方向に形成された連通部であるスロット１１ａと、が設けられている。
【００１４】
再び図１を参照して、セグメントコイル１０における、２つの異なるセグメント１２は、導線末端の連結部（反リード部）１４において接合されている。これにより、セグメントコイル１０のコイル端部１３には、複数の連結部１４がステータコア１１の周方向に４列に配置されている。ステータコア１１において、ステータコア１１におけるセグメントコイル１０の連結部１４が突出する側の端面を、反リード部側端面１１ｃとする。
【００１５】
図３は、図２に示すスロット１１ａの周辺を拡大して示す平面図である。図３において、セグメントコイル１０が２点鎖線で示されている。図３に示すように、各スロット１１ａには、セグメントコイル１０が納められている。また、各スロット１１ａには、セグメントコイル１０とステータコア１１とを絶縁するために、絶縁性を有するスロット紙５が挿入されている。なお、ステータ１の製造工程において、スロット紙５は、反リード部側端面１１ｃの方からスロット１１ａに挿入される。スロット１１ａに挿入されたスロット紙５は、スロット１１ａから反リード部側端面１１ｃの方に突出している部分（出代）が存在する。スロット紙５の出代は、後述するパンチにより拡開される。ここで、スロット紙５の出代のうち、ステータコア１１の径方向Ｑに沿う部分を第１出代部５ａ、ステータコア１１の径方向Ｐに沿う部分を第２出代部５ｂとする。
【００１６】
次に、本実施の形態に係るパンチの構造について説明する。なお、以下の説明では図１から図３についても適宜参照する。
本実施の形態に係るパンチは、ステータ１の製造工程において、ステータコア１１のスロット１１ａに挿入されたスロット紙５のスロット１１ａから出ている出代を拡開する工程（拡開工程）に用いるものである。拡開工程において、パンチは所定の温度（例えば１２０℃）に加熱された状態で維持される。
【００１７】
図４は、本実施の形態に係るパンチ２０の構造を示す斜視図である。図５は、図４に矢印で示すステータコア１１の周方向Ｐから見たパンチ２０の矢視図である。図６は、図４に矢印で示すステータコア１１の径方向Ｑから見たパンチ２０の矢視図である。図４から図６に示すように、パンチ２０は、挿入部２１と、成形部２２と、第１突出部２３ａと、第２突出部２３ｂと、を備えている。
【００１８】
挿入部２１は、スロット１１ａ（図３参照）に挿入される部分である。パンチ２０によりスロット紙５の出代を拡開する際に、挿入部２１をスロット１１ａに挿入しながらパンチ２０を移動させることで、パンチ２０の移動がスロット１１ａによってガイドされる。成形部２２は、錐状で、挿入部２１の先端とは反対側において挿入部２１と連結されている。成形部２２は、パンチ２０をＺ軸方向のマイナス側に移動させることにより、スロット紙５の出代に押し付けられてスロット紙５の出代を拡開する。成形部２２は、Ｑ方向に沿う面２２ａにＺ軸方向のプラス側に向かって末広がりになる傾斜（テーパ）が付けられている。一方、成形部２２は、Ｐ方向に沿う面２２ｂには傾斜が付けられていない。
【００１９】
第１突出部２３ａは、挿入部２１と成形部２２との境界においてステータコア１１の径方向Ｑに沿って形成されている。第１突出部２３ａは、ステータコア１１の周方向Ｐに突出し、表面が湾曲面である。第２突出部２３ｂは、挿入部２１と成形部２２との境界においてステータコア１１の周方向Ｐに沿って形成されている。第２突出部２３ｂは、ステータコア１１の径方向Ｑに突出し、表面が湾曲面である。第１突出部２３ａ及び第２突出部２３ｂは、スロット紙５の曲げ起点箇所に押し付けられ、当該曲げ起点箇所の温度を効率的に温めることができる。
【００２０】
次に、ステータの製造工程において、スロット紙５の出代を拡開する工程について説明する。
図７は、ステータの製造工程において、スロット紙５の出代を拡開する工程について説明する模式図である。図７の上段に示すように、まず、パンチ２０をＺ軸方向のマイナス側に移動させて、挿入部２１を、スロット紙５の出代（第１出代部５ａ及び第２出代部５ｂ）に近づける。そして、図７の中段に示すように、挿入部２１を、スロット紙５の第１出代部５ａ及び第２出代部５ｂにより囲まれた空間に挿入する。さらに、パンチ２０をＺ軸方向のマイナス側に移動させると、図７の下段に示すように、パンチ２０の成形部２２がスロット紙５の第１出代部５ａ及び第２出代部５ｂに押し付けられる。これにより、スロット紙５の出代が拡開される。
【００２１】
図８及び図９は、図７の下段に示す状態において、スロット紙５の出代が拡開された様子を示す模式図である。なお、図８はＱ方向から見た図、図９はＰ方向から見た図である。図８に示すように、パンチ２０の第１突出部２３ａが、スロット紙５の出代における第１出代部５ａの曲げ起点箇所５ｃに押し付けられている。このため、曲げ起点箇所５ｃの温度を効率的に高めることができる。例えばパンチ２０の温度が１２０℃程度の場合、曲げ起点箇所５ｃの温度は７０℃程度になり、スロット紙５の出代の端の部分の温度は４０〜６０℃程度に抑えられる。これにより、スロット紙５の出代における第１出代部５ａは、曲げ起点箇所５ｃにおいて、第１突出部２３ａにより確実に折り曲げられる。なお、図８において、スロット紙５の第１出代部５ａにおける曲げ角度を誇張して記載している。このため、第１出代部５ａは第１突出部２３ａによってのみ折り曲げられるように見えるが、実際には、第１出代部５ａは第１突出部２３ａとともに成形部２２のＱ方向に沿う面２２ａによっても折り曲げられる。
【００２２】
また、図９に示すように、パンチ２０の第２突出部２３ｂが、スロット紙５の出代における第２出代部５ｂの曲げ起点箇所５ｄに押し付けられている。このため、曲げ起点箇所５ｄの温度を効率的に高めることができる。例えばパンチ２０の温度が１２０℃程度の場合、曲げ起点箇所５ｄの温度は７０℃程度になり、スロット紙５の出代の端の部分の温度は４０〜６０℃程度に抑えられる。これにより、スロット紙５の出代における第２出代部５ｂは、曲げ起点箇所５ｄにおいて、第２突出部２３ｂにより確実に折り曲げられる。なお、パンチ２０における成形部２２のＰ方向に沿う面２２ｂには傾斜が付けられていない。このため、第２出代部５ｂは第２突出部２３ｂによってのみ折り曲げられる。
【００２３】
図１０は、スロット紙５の出代が拡開された後の状態を示す模式図である。図１０に示すように、スロット紙５の出代は、第１出代部５ａの方が第２出代部５ｂよりも大きく拡開されている。スロット１１ａにセグメントコイル１０を挿入した時に、スロット紙５はセグメントコイル１０を介してＺ軸方向マイナス側の力（コイル挿入時荷重）を受ける。コイル挿入時荷重Ｆが限界荷重ＦＬよりも大きいと、スロット紙５はセグメントコイル１０とともにＺ軸方向マイナス側に引き込まれてしまう。発明者らは、第１出代部５ａを大きく拡開し、第２出代部５ｂについては積極的に拡開しないようにすると、限界荷重ＦＬを大きくすることができることを見いだした。
【００２４】
図４から図６に示すように、パンチ２０の成形部２２において、Ｑ方向に沿う面２２ａには傾斜をつけ、Ｐ方向に沿う面２２ｂには傾斜を付けないことで、第１出代部５ａを大きく拡開し、第２出代部５ｂについては積極的に拡開しないようにすることができる。これにより、限界荷重ＦＬを大きくすることができ、スロット１１ａにセグメントコイル１０を挿入する際にスロット紙５がＺ軸方向マイナス側に引き込まれてしまうのをより確実に抑制することができる。
【００２５】
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。
【符号の説明】
【００２６】
１  ステータ
３  樹脂カフサ
５  スロット紙
５ａ  第１出代部
５ｂ  第２出代部
５ｃ、５ｄ  曲げ起点箇所
１０  セグメントコイル
１１  ステータコア
１１ａ  スロット
１１ｂ  ティース
１１ｃ  反リード部側端面
１２  セグメント
１３  コイル端部
１４  連結部
２０  パンチ
２１  挿入部
２２  成形部
２２ａ  第１面
２２ｂ  第２面
２３ａ  第１突出部
２３ｂ  第２突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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