(57)【要約】【課題】リード部に傷を付けることなくリード部間に隙間を形成すること。【解決手段】拡張ブレードは、第１傾斜面が固定子コアの軸方向かつ接近方向へ移動するに従がって、該リード部を第１傾斜面に沿って周方向にスライドさせつつ、該リード部の両側に隣接するリード部間に挿入される第１挿入部と、スライドしたリード部を、該第２傾斜面が軸方向かつ接近方向へ移動するに従がって、第２傾斜面に沿って径方向にスライドさせつつ、該リード部の両側に隣接するリード部間に挿入されることで、リード部と隣接するリード部間に隙間を形成する第２挿入部と、を有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の固定子コアのスロット部に挿入された平角導体からなるセグメントコイルの、前記固定子コアの端面から突出するリード部群間に隙間を形成する固定子製造装置であって、
前記リード部の第１側面に摺接する第１傾斜面を有し、該第１傾斜面が前記固定子コアの軸方向かつ前記リード部に対し接近方向へ移動するに従がって、該リード部を前記第１傾斜面に沿って前記固定子コアの周方向にスライドさせつつ、該リード部の両側に隣接する前記リード部間に挿入される第１挿入部と、
前記第１傾斜面よりも前記リード部から離れた位置に形成され、前記リード部の第１側面に隣り合う第２側面に摺接する第２傾斜面を有し、前記スライドしたリード部を、該第２傾斜面が前記固定子コアの軸方向かつ前記リード部に対し接近方向へ移動するに従がって、前記第２傾斜面に沿って前記固定子コアの径方向にスライドさせつつ、該リード部の両側に隣接する前記リード部間に挿入されることで、前記リード部と隣接するリード部間に隙間を形成する第２挿入部と、
を有する拡張ブレード
を備える、
ことを特徴とする固定子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子を製造するための固定子製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円環状の固定子コアのスロット部に挿入された平角導体からなるセグメントコイルの、固定子コアの端面から突出するリード部の被膜に対し、刃具によって剥離を行った後、該リード部群間にブレードを挿入し、該リード部間に隙間を形成する固定子製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０７８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記固定子製造装置においては、刃具を用いてリード部の剥離を行うため、その刃具や剥離工数によって製造コストが増加する。一方で、刃具によるリード部の剥離工程を省いた場合、リード部同士が密着しリード部間に隙間が生じない。このため、該リード部間にブレードを挿入した際に該リード部に傷を付ける虞がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、リード部に傷を付けることなくリード部間に隙間を形成できる固定子製造装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
円環状の固定子コアのスロット部に挿入された平角導体からなるセグメントコイルの、前記固定子コアの端面から突出するリード部群間に隙間を形成する固定子製造装置であって、
前記リード部の第１側面に摺接する第１傾斜面を有し、該第１傾斜面が前記固定子コアの軸方向かつ前記リード部に対し接近方向へ移動するに従がって、該リード部を前記第１傾斜面に沿って前記固定子コアの周方向にスライドさせつつ、該リード部の両側に隣接する前記リード部間に挿入される第１挿入部と、
前記第１傾斜面よりも前記リード部から離れた位置に形成され、前記リード部の第１側面に隣り合う第２側面に摺接する第２傾斜面を有し、前記スライドしたリード部を、該第２傾斜面が前記固定子コアの軸方向かつ前記リード部に対し接近方向へ移動するに従がって、前記第２傾斜面に沿って前記固定子コアの径方向にスライドさせつつ、該リード部の両側に隣接する前記リード部間に挿入されることで、前記リード部と隣接するリード部間に隙間を形成する第２挿入部と、
を有する拡張ブレード
を備える、
ことを特徴とする固定子製造装置
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、リード部に傷を付けることなくリード部間に隙間を形成できる固定子製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る固定子の斜視図である。
【図２】セグメントコイルの平面図である。
【図３】固定子の組立工程の概略を示す図である。
【図４】固定子製造方法のフローを示すフローチャートである。
【図５】固定子コアのスロットにスロット内導線部が入った状態のスロット部の拡大断面図である。
【図６】リード部拡張を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る固定子製造装置の拡張ブレードを示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る固定子製造装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図９】リード部間に隙間を形成する際の各リード部、第１挿入部、及び第２挿入部の状態を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る固定子製造装置の拡張ブレードを示す斜視図である。
【図１１】拡張ブレードの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る固定子の斜視図である。固定子１０は、例えば、ハイブリット車などに搭載されるモータに用いられる。固定子１０は、固定子コア２０とセグメントコイル２１とを有する。固定子コア２０は、略円筒状の電磁鋼板を積層してなる。固定子コア２０には、内周側に突出するティース１１と隣り合うティース１１の間にスロット１２が設けられる。スロット１２には、絶縁性を有するインシュレータ２５が挿入される。インシュレータ２５は、セグメントコイル２１と固定子コア２０との絶縁を確保している。
【００１０】
図２は、セグメントコイルの平面図である。セグメントコイル２１は、平角導体Ｄを略Ｕ字状にエッジワイズ曲げ加工して形成される。セグメントコイル２１は、固定子コア２０のスロット１２に挿入されるスロット内導線部２１１と、固定子１０のリード側に固定子コア２０の端面より突出するリード部２１２と、反リード部２１３と、を有している。
【００１１】
図３は、固定子の組立工程の概略を示す図である。図３（ａ）は、固定子コア２０の斜視図である。図３（ｂ）は、固定子コア２０にインシュレータ２５を備えた斜視図である。図３（ｃ）は、セグメントコイル２１の斜視図である。図３（ｄ）は、固定子コア２０にセグメントコイル２１を挿入した様子を示す断面図である。図３（ｅ）は、セグメントコイル２１を溶接した様子を示す断面図である。なお、図３に示している斜視図は説明の為に形状を簡略化している。まず、図３（ａ）に示される固定子コア２０に形成されるスロット１２に、図３（ｂ）に示すようにインシュレータ２５を挿入した状態で、図３（ｃ）に示すセグメントコイル２１を挿入する。
【００１２】
この結果、図３（ｄ）に示すような状態になる。すなわち、セグメントコイル２１が固定子コア２０の端面からリード部２１２が突出した状態になっている。そして、リード部２１２を捻り、図３（ｅ）に示すように先端を溶接して溶接部２１４を形成することで、固定子１０を形成する。なお、図３では固定子１０の形成過程について概念的に説明しているが、実際の組み付け工程では、セグメントコイル２１を円環状に配置する整列工程を必要とする。
【００１３】
図４は、固定子製造方法のフローを示すフローチャートである。Ｓ１では、「平角導体の直線化及び切り出し」を行う。平角導体Ｄは図示しないボビンに巻かれているので、巻き出して癖取りを行った上で必要な長さに切り出す。Ｓ２では、「セグメント形成」を行う。平角導体Ｄをエッジワイズ曲げ加工し、略Ｕ字型のセグメントコイル２１を得る。Ｓ３では、「セグメント整列」を行う。固定子コア２０のスロット１２にスロット内導線部２１１が、例えば、所定数だけ収まるようにセグメントコイル２１は形成される。
【００１４】
Ｓ４では、「インシュレータ挿入」を行う。固定子コア２０のスロット１２には、固定子コア２０とセグメントコイル２１との絶縁を図る目的でインシュレータ２５が、各スロット１２に挿入される。Ｓ５では、「セグメントコイル挿入」を行う。厳密にはセグメントコイル２１を固定子コア２０に対して近接させ、リード部２１２をインシュレータ２５の備えられたスロット１２に挿入する工程である。
【００１５】
Ｓ６では、「ウェッジ挿入」を行う。図５は、固定子コアのスロットにスロット内導線部が入った状態のスロット部の拡大断面図である。スロット１２に、セグメントコイル２１の各スロット内導線部２１１が挿入された状態で、固定子コア２０の最内周側にウェッジ紙１３を挿入する。ウェッジ紙１３はティース１１の先端にスロット１２に突出するように設けられている凸部１１ａによって、突っ張ることで保持される。Ｓ７では、「リード部拡張」を行う。この「リード部拡張」は、後述する本実施形態に係る拡張ブレード３０を用いて、例えば、図６に示す如く、リード部２１２間に隙間を形成する工程である。
【００１６】
Ｓ８では、「捻り形成」を行う。固定子コア２０に挿入されたセグメントコイル２１のリード部２１２を固定子コア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。Ｓ９では、「Ｔｉｇ溶接」を行う。図３（ｅ）に示すように、隣り合うリード部２１２同士を溶接することで、溶接部２１４を形成する。
【００１７】
ところで、上述した「リード部拡張」では、従来、リード部の被膜に対し、刃具を用いて剥離を行った後、該リード部群間にブレードなどを挿入し、該リード部間に隙間を形成している。この場合、刃具を用いてリード部の剥離を行うため、その刃具や剥離工数によって製造コストが増加する。一方で、刃具によるリード部の剥離工程を省いた場合、リード部同士が密着しリード部間に隙間が生じない。このため、該リード部間にブレードを挿入した際に該リード部に傷を付ける虞がある。
【００１８】
これに対し、本実施形態に係る固定子製造装置１は、図７に示す如く、リード部２１２の第１側面に摺接する第１傾斜面３１１を有し、該第１傾斜面３１１が固定子コア２０の軸方向かつリード部２１２に対し接近方向へ移動するに従がって、該リード部２１２を第１傾斜面３１１に沿って固定子コア２０の周方向にスライドさせつつ、該リード部２１２の両側に隣接するリード部２１２間に挿入される第１挿入部３１と、第１傾斜面３１１よりもリード部２１２から離れた位置に形成され、リード部２１２の第１側面に隣り合う第２側面に摺接する第２傾斜面３２１を有し、スライドしたリード部２１２を、該第２傾斜面３２１が固定子コア２０の軸方向かつリード部２１２に対し接近方向へ移動するに従がって、第２傾斜面３２１に沿って固定子コア２０の径方向にスライドさせつつ、該リード部２１２の両側に隣接するリード部２１２間に挿入されることで、リード部２１２と隣接するリード部２１２間に隙間を形成する第２挿入部３２と、を有する拡張ブレード３０を備えている。
【００１９】
これにより、まず、拡張ブレード３０の第１挿入部３１によって、リード部２１２を第１傾斜面３１１に沿って固定子コア２０の周方向にスライドさせる。そして、このスライドし、隣接するリード部２１２から外れたリード部２１２の第２側面を、第２挿入部３２によって、第２傾斜面３２１に沿って固定子コア２０の径方向にスライドさせ、リード部２１２と隣接するリード部２１２間に隙間を形成する。したがって、リード部２１２に傷を付けることなくリード部２１２間に隙間を形成できる。
【００２０】
図８は、本実施形態に係る固定子製造装置の概略的な構成を示すブロック図である。本実施形態に係る固定子製造装置１は、例えば、リード部２１２群を固定する固定治具２と、拡張ブレード３０と、拡張ブレード３０を固定子コア２０の径方向及び軸方向に移動させる移動機構３と、移動機構３の移動を制御する制御部４と、ユーザが操作情報を入力する操作部５と、を備えている。
【００２１】
移動機構３は、制御部４からの制御信号に応じて、モータなどのアクチュエータを駆動し、拡張ブレード３０を固定子コア２０の径方向及び軸方向に移動させる。操作部５は、例えば、ユーザが操作情報を入力できるタッチパネルなどで構成されている。制御部４は、操作部５を介して設定されたプログラムや操作情報に基づいて、移動機構３の移動を制御することで、拡張ブレード３０を固定子コア２０の径方向及び軸方向に移動させる。
【００２２】
なお、制御部４は、例えば、制御処理、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、ＣＰＵ４１によって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）からなるメモリ４２、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）４３、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、それぞれ、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ４１、メモリ４２、及びインターフェイス部４３は、データバスなどを介して相互に接続されている。
【００２３】
図９（ａ）乃至（ｆ）は、リード部間に隙間を形成する際の各リード部、第１挿入部、及び第２挿入部の状態を示す図であり、リード部の端面に沿って切断した際の断面図である。図７に示す如く、リード部拡張前では、リード部Ａ、Ｂ、Ｃが剥離されていないため、リード部Ａ、Ｂ、Ｃ同士が密着しリード部Ａ、Ｂ、Ｃ間に隙間が生じない（図９（ａ））。
【００２４】
制御部４は、移動機構３を制御して、拡張ブレード３０の第１挿入部３１の第１傾斜面３１１を、固定子コア２０の軸方向かつリード部Ｂに対し接近方向へ移動させる。これにより、リード部Ｂの第１側面Ｂ１は、第１挿入部３１の第１傾斜面３１１によって押圧され、リード部Ｂは、第１傾斜面３１１に沿って固定子コア２０の周方向にスライドする。スライドしたリード部Ｂは、隣接し密着していたリード部Ｃから、固定子コア２０の周方向へ外れる。そして、図１０に示す如く、第１挿入部３１は、該リード部Ｂの両側に隣接するリード部Ａ、Ｃ間に挿入される（図９（ｂ））。
【００２５】
さらに、制御部４は、移動機構３を制御し、拡張ブレード３０を固定子コア２０の軸方向かつリード部Ｂに対し接近方向へ移動させる。第２挿入部３２の第２傾斜面３２１が固定子コア２０の軸方向かつリード部Ｂに対し接近方向へさらに移動する。これにより、上記周方向にスライドし、隣接するリード部Ｃから外れたリード部Ｂの第２側面Ｂ２は、第２傾斜面３２１によって押圧され、リード部Ｂ及び隣接するリードＡは、第２傾斜面３２１に沿って固定子コア２０の径方向に徐々にスライドする（図９（ｃ）、（ｄ）、（ｅ））。
【００２６】
最後に、制御部４は、移動機構３を制御し、拡張ブレード３０を固定子コア２０の軸方向かつリード部Ｂに対し離間方向へ引き抜く。これにより、リード部Ｂは元の位置に戻り、リード部Ｂと隣接するリード部Ｃ間に隙間Ｘが形成される（図９（ｆ））。
【００２７】
制御部４は、移動機構３を制御し、拡張ブレード３０を固定子コア２０の径方向へ移動させ、上記拡張ブレード３０の挿入及び隙間形成を繰り返す。以上を繰り返して、例えば、図６に示す如く、固定子コア２０の径方向に隣り合うリード部２１２を２本１組にして、各組間に隙間Ｘを夫々形成することができる。
【００２８】
このように、第１挿入部３１の第１傾斜面３１１によって、リードＢを固定子コア２０の周方向にスライドさせ、リード部Ｂの第２側面Ｂ１を隣接するリードＣから外れた状態にする。そして、第２挿入部３２の第２傾斜面３２１は、そのリード部Ｃから外れたリード部Ｂの第２側面Ｂ１を押圧し、リード部Ｂ、Ｃ間に隙間を形成しつつ、その隙間に挿入される。これにより、刃具によるリード部Ａ、Ｂ、Ｃの剥離工程を省き、リード部Ｂ、Ｃ同士が密着し、該リード部Ｂ、Ｃ間に拡張ブレード３０を挿入した場合でも、該リード部Ｂ、Ｃに傷を付けることがない。
【００２９】
図１１は、拡張ブレードの一例を示す斜視図である。本実施形態に係る拡張ブレード３０において、例えば、図１１に示す如く、リード部２１２の固定子コア２０の周方向へのスライド量を決める第１傾斜面３１１の高さａは、１．７ｍｍで、リード部２１２の縦寸法（固定子コア２０の周方向の厚さ）の略１／２に設定されている。第１傾斜面３１１の傾斜角度ｂは、４５°未満に設定され、ここで３０°に設定されている。リード部２１２の固定子コア２０の径方向へスライド量を決める第２傾斜面３２１の高さｃは、１．０ｍｍに設定されている。第２傾斜面３２１の傾斜角度ｄは、１１°に設定されている。この傾斜角度ｄは、従来のブレードと同等の角度である。なお、上記拡張ブレード３０の構成は一例であり、これに限定されない。
【００３０】
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。
【符号の説明】
【００３１】
１  固定子製造装置、２  固定治具、３  移動機構、４  制御部、５  操作部、１０  固定子、１１  ティース、１１ａ  凸部、１２  スロット、１３  ウェッジ紙、２０  固定子コア、２１  セグメントコイル、２５  インシュレータ、３０  拡張ブレード、３１  第１挿入部、３２  第２挿入部、２１１  スロット内導線部、２１２  リード部、２１３  反リード部、３１１  第１傾斜面、３２１  第２傾斜面
【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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【図１１】
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