(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機における複数のティース部分を有するコアが周方向に分割された複数の分割コアからなり、かつ前記分割コアの巻線部分にインシュレータが組み付けられた分割コアユニットであって、
前記インシュレータが、前記分割コアの長手方向に沿う側面を覆うように設けられた側壁部材と、前記分割コアの長手方向両端外側における巻線をガイドするべく当該長手方向両端から外方に突出するように設けられた突出部材とを有し、
前記突出部材に、前記分割コアの長手方向両端外側における巻線を前記コアにおける半径方向の内外側から覆う各つば部が設けられ、
前記各つば部に、巻線時に前記突出部材を前記コアの半径方向に押圧して固定するための保持部材が当接する被保持面が設けられ、
前記保持部材の前記被保持面に当接する保持面に係合凹凸部が設けられ、
前記被保持面に、前記保持面の前記係合凹凸部にかみ合う形状の係合凹凸部が設けられていることを特徴とする分割コアユニット。
【請求項２】
前記突出部材に、前記側壁部材の前記分割コアからの離反を防止する保持片が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の分割コアユニット。
【請求項３】
回転電機における複数のティース部分を有するコアが周方向に分割された複数の分割コアからなり、かつ前記分割コアの巻線部分にインシュレータが組み付けられ、前記分割コアに前記インシュレータが組み付けられた状態で巻線する分割コアの巻線方法であって、
前記インシュレータが、前記分割コアの長手方向に沿う側面を覆うように設けられた側壁部材と、前記分割コアの長手方向両端外側における巻線をガイドするべく当該長手方向両端から外方に突出するように設けられた突出部材とを有し、
前記突出部材に、前記分割コアの長手方向両端外側における巻線を前記コアにおける半径方向の内外側から覆う各つば部が設けられ、
前記各つば部に、巻線時に前記突出部材を前記コアの半径方向に押圧して固定するための保持部材が当接する被保持面が設けられ、
前記保持部材の前記被保持面に当接する保持面に係合凹凸部が設けられ、
前記被保持面に、前記保持面の前記係合凹凸部にかみ合う形状の係合凹凸部が設けられ、
前記突出部材を前記コアの半径方向に押さえ付けて固定して巻線することを特徴とする分割コアの巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のコアに用いられる分割コアユニット及び分割コアの巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機のコアにおいてその周方向に分割した複数の分割コアを用いて構成されたものがある。分割コアはコアの略Ｔ字状のティース部分を有する形状に形成された電磁鋼板を積層して形成され、さらに分割コアの巻線部分には、積層鋼板との絶縁性を確保した上で巻線するために例えば合成樹脂製のインシュレータが外装されているものがある。インシュレータを別部品として形成して分割コアに一体化する場合には、分割コアの巻線する部分となる外周の全周に渡ってインシュレータを設けるには、例えば分割コアをコアの軸線方向に二分割して２部品に分けたものがあった。
【０００３】
また、分割コアのティースにおける縦壁部分と一方のコイルエンド側との三面部分を一対のＬ字形状部材を対向させてコ字状にして覆うと共に、分割コアのコア軸線方向端からコイルエンド側に突出するように形成された突出部材により分割コアの他方のコイルエンド側を覆うように３部品にしたものがあった（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４３１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したような分割コアにコイルを巻線する場合には分割された複数の部品で構成されるインシュレータを分割コアに組み付けた状態で巻線することから、巻線時のコイルに掛かる張力によりインシュレータを構成する各部品間でずれが生じる虞がある。その位置ずれを防止するために、例えば接着剤によりインシュレータを分割コアに固定したものがあった。
【０００６】
接着固定する場合には接着剤が十分に硬化してから巻線工程に移ることで対処できるが、時間管理や巻線前のインシュレータ組み付け状態の分割コア（分割コアユニット）が在庫となって、その仮置きスペースの確保や在庫管理の煩雑さがあった。また、接着剤の塗布量の管理や、接着剤塗布設備の管理（メンテナンス）や、さらに次工程での不具合として搬送パレットへの接着剤の付着や、巻線時の接着剤の飛散などの対応が煩雑化するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決して、回転電機のコアを構成する分割コアにインシュレータを組み付けて巻線する場合に簡単な構成でインシュレータの位置ずれを防止することを実現するために本発明に於いては、回転電機における複数のティース部分を有するコアが周方向に分割された複数の分割コアからなり、かつ前記分割コアの巻線部分にインシュレータが組み付けられた分割コアユニットであって、前記インシュレータが、前記分割コアの長手方向に沿う側面を覆うように設けられた側壁部材と、前記分割コアの長手方向両端外側における巻線をガイドするべく当該長手方向両端から外方に突出するように設けられた突出部材とを有し、前記突出部材に、前記分割コアの長手方向両端外側における巻線を前記コアにおける半径方向の内外側から覆う各つば部が設けられ、前記各つば部に、巻線時に前記突出部材を前記コアの半径方向に押圧して固定するための保持部材が当接する被保持面が設けられ、前記保持部材の前記被保持面に当接する保持面に係合凹凸部が設けられ、前記被保持面に、前記保持面の前記係合凹凸部にかみ合う形状の係合凹凸部が設けられているものとした。
【０００８】
特に、前記保持部材の前記被保持面に当接する保持面に係合凹凸部が設けられ、前記被保持面に、前記保持面の前記係合凹凸部にかみ合う形状の係合凹凸部が設けられていると良い。また、前記突出部材に、前記側壁部材の前記分割コアからの離反を防止する係止片が設けられていると良い。
【発明の効果】
【０００９】
このように本発明によれば、分割コアに組み付けられるインシュレータが分割コアの長手方向両端から外方に突出する突出部材を有し、その突出部材にコイルエンド部分をコア半径方向の両側で覆うつば部が設けられ、つば部には巻線時に保持部材により押圧固定される被保持面が設けられていることから、巻線時に各つば部を保持部材により半径方向で挟むようにして押圧固定することができる。つば部により広い被保持面が容易に確保され、固定状態が安定し得る。それにより、巻線時のコイル張力によりずれが生じ易い突出部材を固定した状態で巻線することができるため、接着固定することなく突出部材の位置ずれを防止した巻線を行うことができる。また、接着剤の硬化のための仮置きスペースの確保や在庫管理が不要となるばかりでなく、接着剤の塗布量の管理や、接着剤塗布設備の管理（メンテナンス）や、接着剤の他の部材への付着や巻線時の飛散などの対応が不要となり、生産性を向上することができる。
【００１０】
特に、保持部材の保持面とつば部の被保持面に互いにかみ合う係合凹凸部を例えばコアの軸線方向に沿う向きの多条形状として設けることにより、巻線時のコイル張力が突出部材に対してコア周方向に作用しても、その方向への突出部材のずれを防止することができ、接着固定することなく、巻線完了の分割コアにおいてインシュレータに位置ずれが生じないようにすることができる。
【００１１】
また、突出部材に側壁部材の分割コアからの離反を防止する保持片が設けられていることにより、側壁部材が分割コアの側面に対して載置状態となる簡単な形状であっても、側壁部材及び突出部材の組み付け状態で突出部材の係止片により側壁部材を容易に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に基づく分割コアユニットの全体を示す斜視図である。
【図２】分割コアユニットの分解組立斜視図である。
【図３】巻き線要領を示す側面図である。
【図４】図３の矢印IV線から見た巻き線要領を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明に基づく分割コアユニット１の全体を示す斜視図である。この分割コアユニット１は、回転電機としてのモータや発電機のコアにおける１つのティース部分を構成し、コアの周方向に並列に複数配設されるものである。
【００１４】
分割コアユニット１は、コアの軸線ＣＬ方向に鋼板を積層して形成された分割コア２と、分割コア２において巻線される部分の絶縁用となるインシュレータ（３・４）とにより構成されている。そして、分割コア２にインシュレータ（３・４）が組み付けられた状態でコイル５が巻線され、巻線された分割コアユニット１を図示されない円筒状コア部材の外周面に結合してコアが形成される。なお、図では簡略化のためストレート型の分割コア形状で示しているが、スキュー型であって良い。
【００１５】
図２に併せて示されるように、分割コア２は、コアおける半径方向に延在させた縦壁２ａと、縦壁２ａのコアおける半径方向内側となる部分から両側方に延出された内側円弧状片２ｂと、縦壁２ａのコアおける半径方向外側となる部分から両側方に延出された外側円弧状片２ｃとを有する形状に形成されている。
【００１６】
インシュレータ（３・４）は、分割コア２の縦壁２ａの両側面と、各円弧状片２ｂ・２ｃの互いに対向する各対向面とを覆うように略コ字状断面を有する形状かつ分割コア２の長手方向（軸線ＣＬ方向）の全長に渡る長さに形成された一対の側壁部材３と、分割コア２の長手方向端面をそれぞれ覆うべく分割コア２と略同一断面を有する形状かつ分割コア２の長手方向端面から所定長突出するように形成された突出部材４とからなる。なお、側壁部材３は紙製であって良く、突出部材４は合成樹脂製であって良い。
【００１７】
また、突出部材４は、縦壁２ａに対応する柱状部４ａと、各円弧状片２ｂ・２ｃに対応する小円弧状つば部４ｂ及び大円弧状つば部４ｃとを有する。柱状部４ａに対して各円弧状片２ｂ・２ｃの突出長さ（分割コア２の長手方向への突出量）は、分割コアユニット１への巻線でコイル５の一部が分割コア２の長手方向外側で巻線される部分をカバーする長さに設定されている。なお、各円弧状つば部４ｂ・４ｃには、分割コア２への組み付け状態で各円弧状片２ｂ・２ｃに弾性復元力で係合し得る各一対の係合片４ｄが設けられている。これにより、突出部材４が分割コア２に仮止め状態に保持される。
【００１８】
また、柱状部４ａには、各側壁部材３を縦壁２ａに当てた状態に保持するために、柱状部４ａの両側面から組み付け状態で縦壁２ａ側に延出するようにされた一対の保持片４ｅが設けられている。これにより、分割コア２へのインシュレータ（３・４）の組み付け状態（巻線前の段階）で側壁部材３が分割コア２から離反することを簡単に防止することができる。このようにして、インシュレータ（３・４）を接着固定することなく、巻線前の状態の分割コアユニット１を取り扱うことができる。
【００１９】
なお、大円弧状片２ｃの突出方向端部には、コイル５の始端部分を位置決めしかつ外部に引き出して固定しておくためのガイド溝６ａと、巻線完了後の終端部分を巻き掛けて仮止めしておくための巻き掛け溝６ｂとが設けられている。
【００２０】
そして、小円弧状片２ｂのコアにおける半径方向内側に臨む部分が被保持面７ａとして円筒内周面の一部からなる形状に形成され、大円弧状片２ｃのコアにおける半径方向外側に臨む部分が被保持面７ｂとして円筒外周面の一部からなる形状に形成されている。また、各被保持面７ａ・７ｂには、分割コア２の長手方向（軸線ＣＬ方向）に沿う向きに多条の係合凹凸部８が設けられている。
【００２１】
このようにして構成された分割コアユニット１に巻線する場合には、図３・４に示されるように、まず巻線装置において、固定された下側ブロック１１ａと、その下側ブロック１１ａに対して上下動可能に設けられた上側ブロック１１ｂとにより分割コア２をコアにおける半径方向内外両側から挟持状態に押圧して固定する。
【００２２】
次に、下側ブロック１１ａと共に固定されまたは上下動可能としても良い下側保持部材１２と、その下側保持部材１２に対して上下動可能に設けられた上側保持部材１３とにより突出部材４をコアにおける半径方向内外両側から挟持状態に押圧して固定する。下側保持部材１２には大円弧状片２ｃの被保持面７ｂに対応して円弧状の保持面１２ａが設けられており、上側保持部材１３にも小円弧状片２ｂの被保持面７ａに対応して円弧状の保持面１３ａが設けられている。
【００２３】
各保持面１２ａ・１３ａにはそれぞれ対応する各被保持面７ａ・７ｂに設けられた各係合凹凸部８に対応する形状の各係合凹凸部１４が設けられている。各保持部材１２・１３による押圧固定状態では、各係合凹凸部１４と各係合凹凸部８との対応するものが互いにかみ合うようになり、上記したように各係合凹凸部８による多条が分割コア２の長手方向であることから、その長手方向に交差する方向であってコアにおける周方向に対して各係合凹凸部１４と各係合凹凸部８とが係合することになる。これにより、突出部材４のコアにおける周方向への位置ずれがより一層強固に防止されるため、各保持部材１２・１３による押圧力を高める必要が無くなり、高い押圧力により合成樹脂製の突出部材４を変形させてしまうようなことがない。
【００２４】
なお、巻線装置には上記した大円弧状片２ｃのガイド溝６ａから引き出された状態となるコイル５の始端部を把持するためのチャック１５が設けられている。巻線開始前にチャック１５によりコイル５の始端部を把持して固定することにより、コイル５はガイド溝６ａで位置決めされ、巻線開始位置の位置決めが確実となり、良好な巻線を行うことができる。
【００２５】
そして、分割コアユニット１の外方にコイル５を繰り出すノズル１６を設けかつ縦壁２ａを周回させて巻回する。この時、コイル５に張力が発生し、その張力によりインシュレータ（３・４）が外力を受けると分割コア２に対してずれる力が発生することになる。本願発明では上記張力によりずれ易い突出部材４を各保持部材１２・１３により押圧固定して巻線するものであり、それにより上記ずれが生じることがない。また、固定された突出部材４により側壁部材３も保持されており、接着固定することなくインシュレータ（３・４）にずれが生じることなく巻線することができる。
【００２６】
したがって、接着剤の廃止により接着剤のサイクルコストを削減し得ると共に種々の管理の煩雑さなどを無くすことができる。また、塗布機や接着剤の硬化炉等を必要とせず、設備投資金額を削減し得るばかりでなく、接着剤塗布工程の廃止により生産ラインの設置スペースを縮小し得るため、分割コアを用いたコアの生産性の向上および低廉化を促進し得る。
【００２７】
分割コア２に無駄なスペースが生じることなく巻線するために、本図示例のように大円弧状片２ｃ側から巻線する場合には縦壁２ａと大円弧上片２ｃとの間となる隅に巻線すると良いため、縦壁２ａを周回するように移動するようにされた巻線用のノズル１６は、図４に示されるように大円弧状片２ｃの円弧における両端を結ぶ線に対して角度θ（例えば５度）だけ傾けて臨むように設けられている。この角度θの大きさは、上記したように縦壁２ａと大円弧状片２ｃとの隅にコイル５を巻き付ける時にその隅からノズル１６に至るコイル５が大円弧状片２ｃの縁に干渉しない程度であって良い。
【００２８】
このように縦壁２ａを周回して巻線するようにしたノズル１６に上記角度θを設けることにより、角度θを設けない（θ＝０）場合に大円弧状片２ｃの円弧における両端を結ぶ線と大円弧状片２ｃの内周面との間にコイル５が巻回されない無駄なスペースが生じるのに対して、そのような無駄なスペースが生じることなく巻線することができる。なお、角度θが大きすぎると、各円弧状片２ｂ・２ｃへコイル５を導くために分割コアユニット１の外周側に設けられるトラバースガイド１７への当たりが強くなり、コイル５へのダメージが大きくなるため、角度θは必要最小限の大きさにすることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明にかかる分割コアユニット及び分割コアの巻線方法は、接着固定することなくインシュレータの位置ずれを防止して巻線することができ、固定子または回転子に分割コアを用いたものに対する巻線手段として有用である。
【符号の説明】
【００３０】
１  分割コアユニット
２  分割コア
２ａ  縦壁、２ｂ  内側円弧状片、２ｃ  外側円弧状片
３  側壁部材（インシュレータ）
４  突出部材（インシュレータ）
４ａ  柱状部、４ｂ  小円弧状つば部、４ｃ  大円弧状つば部、４ｄ  係合片
５  コイル
７ａ  被保持面、７ｂ  被保持面
１２ａ  保持面
１３ａ  保持面
１４  係合凹凸部
【図１】
0005602404.tif 000002
【図２】
0005602404.tif 000003
【図３】
0005602404.tif 000004
【図４】
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