(57)【要約】  コイル装置において、鉄心は、複数のティース部を有している。コイル群は、ティース部に設けられている複数の巻線部と、巻線部から引き出されている複数の端末導線部とを有している。コイル端接続部には、端末導線部が接続されている複数の端子が設けられている。コイル端接続部は、鉄心に対して固定されている接続部本体と、接続部本体に弾性変形部を介して接続された可動案内部とを有している。接続部本体には、端子が設けられている。可動案内部は、端末導線部を端子に案内する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のティース部を有している鉄心、
前記ティース部に設けられている複数の巻線部と、前記巻線部から引き出されている複数の端末導線部とを有しているコイル群、及び
前記端末導線部が接続されている複数の端子が設けられているコイル端接続部
を備え、
前記コイル端接続部は、
前記鉄心に対して固定されており、かつ前記端子が設けられている接続部本体と、
前記接続部本体に弾性変形部を介して接続されており、前記端末導線部が掛けられて前記端末導線部を前記端子に案内する可動案内部と
を有しているコイル装置。
【請求項２】
前記可動案内部は、前記弾性変形部の弾性変形により、前記可動案内部に掛けられる前記端末導線部による優角範囲の方向へ変位可能となっている請求項１記載のコイル装置。
【請求項３】
前記コイル端接続部には、貫通孔が設けられており、
前記弾性変形部は、前記貫通孔内に配置されており、
前記貫通孔には、前記弾性変形部を弾性変形させる治具を挿入可能になっている請求項１又は請求項２に記載のコイル装置。
【請求項４】
前記弾性変形部は、弾性部材から成るばね部であり、
前記弾性変形部の弾性変形により発生する弾性力は、前記可動案内部に掛けられる前記端末導線部による劣角範囲の方向に作用する請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のコイル装置。
【請求項５】
複数のティース部を有している鉄心、
前記ティース部に設けられている複数の巻線部と、前記巻線部から引き出されている複数の端末導線部とを有しているコイル群、及び
前記端末導線部が接続されている複数の端子が設けられているコイル端接続部
を備えているコイル装置の製造方法であって、
前記コイル端接続部に設けられている弾性変形部を弾性変形させて、前記弾性変形部に接続されている可動案内部を変位させる弾性変形工程と、
前記可動案内部に前記端末導線部を掛けて前記端末導線部を前記端子に接続する接続工程と、
前記弾性変形部を復元させて、前記可動案内部を戻すことにより、前記端末導線部に弛みを形成する復元工程と
を含むコイル装置の製造方法。
【請求項６】
前記弾性変形工程では、前記可動案内部を、前記可動案内部に掛けられる前記端末導線部による優角範囲の方向へ変位させ、
前記復元工程では、前記可動案内部を、前記可動案内部に掛けられた前記端末導線部による劣角範囲の方向へ戻す請求項５記載のコイル装置の製造方法。
【請求項７】
前記弾性変形工程では、前記コイル端接続部に治具を挿入することにより前記弾性変形部を弾性変形させ、
前記復元工程では、前記治具を前記コイル端接続部から取り外すことにより前記弾性変形部を復元させる請求項５又は請求項６に記載のコイル装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば発電機、電動機又はレゾルバなどに用いられるコイル装置、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレゾルバのコイル装置では、コイル端接続部に設けられた複数の長穴に端子ピンがそれぞれ挿入されている。長穴には、くびれ部と丸穴部とが設けられている。コイル端末の導線を端子ピンに巻き付けた後に、端子ピンを固定子の内側へ移動させ、丸穴部に固定する。これにより、コイル端末の導線に弛みが形成される（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、他の従来のレゾルバのコイル装置では、治具ピンを端子ピン保持部に挿入した後、端末導線にテンションがかかるように端末導線を治具ピンに接触させて端子ピンに固定する。この後、治具ピンを取り外すことにより、導線に弛みを形成する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５６９０３号公報
【特許文献２】特開２００９−２６８２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示された従来のレゾルバのコイル装置では、端子ピンを固定子の内側へ移動させて固定するための工程が必要であった。また、予め製造された長穴の形状に沿って端子ピンを丸穴部まで移動させる必要があるため、弛み量を大きく取らざるを得ず、しかも弛み量を調整することが困難であるため、コイルにおける導線の巻き戻り、又は端子ピンにおける導線の脱落が発生し易かった。さらに、導線の弛み方向が固定子の周方向及び軸方向にばらつくため、安定した弛みの形成が困難であり、コイル端末の導線の断線リスクが低減できなかった。【０００６】
また、特許文献２に示された従来のレゾルバのコイル装置では、導線を治具ピンに直接接触させる必要があるため、導線が治具ピンと擦れ、絶縁皮膜の損傷又は断線が発生する恐れがあった。【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、コイル群の端末導線部に安定かつ容易に弛みを形成することができるコイル装置及びその製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るコイル装置は、複数のティース部を有している鉄心、ティース部に設けられている複数の巻線部と、巻線部から引き出されている複数の端末導線部とを有しているコイル群、及び端末導線部が接続されている複数の端子が設けられているコイル端接続部を備え、コイル端接続部は、鉄心に対して固定されており、かつ端子が設けられている接続部本体と、接続部本体に弾性変形部を介して接続されており、端末導線部が掛けられて端末導線部を端子に案内する可動案内部とを有している。
また、この発明に係るコイル装置の製造方法は、複数のティース部を有している鉄心、ティース部に設けられている複数の巻線部と、巻線部から引き出されている複数の端末導線部とを有しているコイル群、及び端末導線部が接続されている複数の端子が設けられているコイル端接続部を備えているコイル装置の製造方法であって、コイル端接続部に設けられている弾性変形部を弾性変形させて、弾性変形部に接続されている可動案内部を変位させる弾性変形工程と、可動案内部に端末導線部を掛けて端末導線部を端子に接続する接続工程と、弾性変形部を復元させて、可動案内部を戻すことにより、端末導線部に弛みを形成する復元工程とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のコイル装置及びその製造方法は、弾性変形部を弾性変形させて端末導線部を端子に接続し、弾性変形部を復元させることにより、コイル群の端末導線部に安定かつ容易に弛みを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による固定子を示す斜視図である。
【図２】図１の固定子を示す正面図である。
【図３】図１のコイル端接続部をＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した状態を示す斜視図である。
【図４】図１の固定子をＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した状態を示す斜視図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図４の鉄心にコイル群を装着する前の状態を示す斜視図である。
【図７】図５の鉄心にコイル群を装着する前の状態を示す断面図である。
【図８】図６の弾性変形部を弾性変形させた状態を示す斜視図である。
【図９】図７の弾性変形部を弾性変形させた状態を示す断面図である。
【図１０】図８の鉄心にコイル群を装着した状態を示す斜視図である。
【図１１】図９の鉄心にコイル群を装着した状態を示す断面図である。
【図１２】図１０の固定子から治具を取り外した状態を示す斜視図である。
【図１３】図１１の固定子から治具を取り外した状態を示す断面図である。
【図１４】図１１の要部を模式化して示す説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態２による固定子の図３に相当する部分を示す斜視図である。
【図１６】実施の形態２による固定子の図４に相当する部分を示す斜視図である。
【図１７】実施の形態２による固定子の図５に相当する部分の断面図である。
【図１８】図１０の要部を模式化して正面から示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態について、レゾルバに用いられる固定子を例に図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による固定子を示す斜視図、図２は図１の固定子を示す正面図である。図において、固定子１は、円環状の鉄心２と、鉄心２に固定されたインシュレータ３と、コイル群４とを有している。
【００１２】
鉄心２の内周部には、径方向内側に突出した複数のティース部２ａが設けられている。ティース部２ａは、鉄心２の周方向に互いに間隔をおいて配置されている。これにより、互いに隣り合うティース部２ａ間には、スロット部２ｂが形成されている。即ち、ティース部２ａ及びスロット部２ｂは、鉄心２の周方向に交互に配列されている。
【００１３】
コイル群４は、ティース部２ａに導線を巻き付けてなる複数の巻線部４ａと、巻線部４ａから引き出されている複数の端末導線部４ｂとを有している。
【００１４】
インシュレータ３は、鉄心２のティース部２ａ周辺を覆う巻線装着部３ａと、鉄心２の周方向の一部から径方向外側へ突出したコイル端接続部３ｂとを有している。
【００１５】
コイル端接続部３ｂには、端子としての複数本（この例では６本）の端子ピン５が固定されている。各端子ピン５の中間部は、コイル端接続部３ｂ内に埋め込まれている。また、各端子ピン５の第１の端部は、コイル端接続部３ｂから鉄心２の軸方向一側へ突出している。各端子ピン５の第２の端部は、コイル端接続部３ｂから鉄心２の径方向外側へ突出している。各端子ピン５の第１の端部には、対応する端末導線部４ｂが接続されている。
【００１６】
図３は図１のコイル端接続部３ｂをＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した状態を示す斜視図、図４は図１の固定子１をＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した状態を示す斜視図、図５は図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【００１７】
コイル端接続部３ｂは、接続部本体３ｃ、Ｌ字形（Ｕ字を半分に切断した形状）の複数（この例では２つ）の弾性変形部３ｄ、複数（この例では３つ）の可動案内部３ｅ、繋ぎ部３ｆ、及び複数（この例では３つ）の固定案内部（静止部）３ｇを有している。
【００１８】
接続部本体３ｃは、鉄心２に対して固定されている。また、全ての端子ピン５は、接続部本体３ｃに設けられている。
【００１９】
コイル端接続部３ｂには、断面矩形の貫通孔７が設けられている。貫通孔７は、コイル端接続部３ｂを鉄心２の軸方向と平行に貫通している。接続部本体３ｃは、貫通孔７に対して鉄心２とは反対側に配置されている。
【００２０】
端末導線部４ｂは、鉄心２の軸方向におけるコイル端接続部３ｂの第１の端面（端子ピン５の第１の端部が突出している面）上に配置されており、貫通孔７の第１の端面側の開口上を横切っている。
【００２１】
弾性変形部３ｄは、コイル端接続部３ｂの開口内に配置されている。また、弾性変形部３ｄは、弾性部材から成るばね部であり、鉄心２の径方向へ弾性変形可能な板ばねとして機能する。弾性変形部３ｄの第１の端部は、貫通孔７の内壁面に固定されている。弾性変形部３ｄの第２の端部は、繋ぎ部３ｆに接続されている。
【００２２】
可動案内部３ｅは、繋ぎ部３ｆに接続されている。即ち、可動案内部３ｅは、弾性変形部３ｄを介して接続部本体３ｃに接続されており、可動案内部３ｅと弾性変形部３ｄとの間には、繋ぎ部３ｆが介在している。繋ぎ部３ｆは、可動案内部３ｅを支持する土台として機能する。
【００２３】
可動案内部３ｅは、貫通孔７の第１の端面側の開口から鉄心２の軸方向一側へ突出している。また、可動案内部３ｅは、端子ピン５と鉄心２との間に配置されている。可動案内部３ｅには、端末導線部４ｂが掛けられている。これにより、可動案内部３ｅは、端末導線部４ｂを対応する端子ピン５に案内している。
【００２４】
可動案内部３ｅは、弾性変形部３ｄの変形及び復元により、端末導線部４ｂのテンションにより生じる反力を増減する方向（鉄心２の径方向）へ変位可能となっている。即ち、可動案内部３ｅは、弾性変形部３ｄの弾性変形により、鉄心２に近付く方向へ変位可能となっている。
【００２５】
鉄心２の周方向（コイル端接続部３ｂの幅方向（図２の左右方向））への各弾性変形部３ｄ及び各可動案内部３ｅの寸法（幅寸法）は、同方向への繋ぎ部３ｆの寸法（幅寸法）よりも小さい。鉄心２の周方向について、可動案内部３ｅと弾性変形部３ｄとは交互に配置されている。即ち、鉄心２の周方向について、弾性変形部３ｄは、隣り合う可動案内部３ｅの間に配置されている。
【００２６】
固定案内部３ｇは、接続部本体３ｃに設けられている。また、固定案内部３ｇは、貫通孔７の端子ピン５側の縁部に設けられている。さらに、各固定案内部３ｇは、コイル端接続部３ｂの第１の端面から鉄心２の軸方向一側へ突出しており、対応する可動案内部３ｅに対向している。
【００２７】
次に、固定子１の製造方法、特に端末導線部４ｂの端子ピン５への接続方法について説明する。実施の形態１における固定子１の製造方法は、弾性変形部３ｄを変形させて可動案内部３ｅを鉄心２に近付く方向（鉄心２の径方向内側）へ変位させる弾性変形工程と、可動案内部３ｅに端末導線部４ｂを掛けて端末導線部４ｂを端子ピン５に接続する接続工程と、弾性変形部３ｄを復元させて可動案内部３ｅを鉄心２から離れる方向（鉄心２の径方向外側）へ戻す復元工程とを含んでいる。
【００２８】
図６は図４の鉄心２にコイル群４を装着する前の状態を示す斜視図、図７は図５の鉄心２にコイル群４を装着する前の状態を示す断面図、図８は図６の弾性変形部３ｄを弾性変形させた状態を示す斜視図、図９は図７の弾性変形部３ｄを弾性変形させた状態を示す断面図である。
【００２９】
弾性変形工程では、繋ぎ部３ｆと貫通孔７の内壁面との間の隙間を広げて弾性変形部３ｄを弾性変形させる治具６を用意する。治具６には、複数本のピン部６ａが設けられている。ピン部６ａの太さ（直径）は、繋ぎ部３ｆと貫通孔７の内壁面との間の隙間寸法よりも大きい。
【００３０】
コイル端接続部３ｂに貫通孔７が設けられていることにより、弾性変形部３ｄ側から繋ぎ部３ｆと接続部本体３ｃとの間にピン部６ａを挿入可能となっている。そして、弾性変形工程では、ピン部６ａを繋ぎ部３ｆと貫通孔７の内壁面との間に挿入することにより、弾性変形部３ｄを弾性変形させ、可動案内部３ｅを鉄心２に近付く方向へ変位させる。
【００３１】
図１０は図８の鉄心２にコイル群４を装着した状態を示す斜視図、図１１は図９の鉄心２にコイル群４を装着した状態を示す断面図である。接続工程では、巻線部４ａを対応するティース部２ａに装着した後、端末導線部４ｂを対応する端子ピン５に接続、即ち巻き付けて固定する。このとき、端末導線部４ｂは、導線の仕様に合致したテンションをかけた状態で可動案内部３ｅに掛ける。
【００３２】
図１２は図１０の固定子１から治具６を取り外した状態を示す斜視図、図１３は図１１の固定子１から治具６を取り外した状態を示す断面図である。復元工程では、ピン部６ａをコイル端接続部３ｂから引き抜いて、治具６を固定子１から取り外す。これにより、弾性変形部３ｄが復元し、可動案内部３ｅが鉄心２から離れる方向（端末導線部４ｂのテンションにより生じる反力を低減する方向）へ戻る。
【００３３】
このような固定子１では、弾性変形部３ｄを弾性変形させて端末導線部４ｂを端子ピン５に接続し、弾性変形部３ｄを復元させることにより、端末導線部４ｂに安定かつ容易に弛みを形成することができる。
また、端末導線部４ｂが治具６のピン部６ａに直接接触しないため、端末導線部４ｂがピン部６ａと擦れず、端末導線部４ｂの絶縁皮膜損傷及び断線を防止できる。
【００３４】
また、弾性変形部３ｄの変形量を調整することにより、端末導線部４ｂの弛み量を容易に調整することができる。
さらに、端末導線部４ｂの弛み方向がより確実に可動案内部３ｅの外側方向となるため、端末導線部４ｂの姿勢が安定し、端末導線部４ｂの断線リスクを低減させることができる。
【００３５】
さらにまた、繋ぎ部３ｆと接続部本体３ｃとの間にピン部６ａを挿入して弾性変形部３ｄを弾性変形させるので、ピン部６ａの太さを変更することにより、可動案内部３ｅの変位量を容易に微調整することができる。これにより、端末導線部４ｂの弛み量を調整して、端末導線部４ｂの巻き戻り及び脱落を防止することができる。
【００３６】
また、治具６の装着方向（ピン部６ａの挿入方向）が、コイル群４の巻線工程のために鉄心２を巻線機（図示せず）に取り付ける方向（鉄心２の軸方向）と同一であるため、治具６を巻線機に予め設けておくことにより、巻線工程のために鉄心２を巻線機に取り付ける工程と、弾性変形工程とを同時に実施することが可能となる。
【００３７】
さらに、図１４は図１１の要部を模式化して示す説明図である。可動案内部３ｅは、接触する端末導線部４ｂのテンションから受ける反力を低減する方向に対し、鈍角となるように変位する。このため、巻線時には、端末導線部４ｂのテンションによって、可動案内部３ｅの根本方向へ作用する力が端末導線部４ｂに発生し、端末導線部４ｂの可動案内部３ｅからの脱落を防止することができる。
【００３８】
さらにまた、コイル端接続部３ｂに固定案内部３ｇを設けたので、治具６のピン部６ａが剥き出しとなるのを防止し、端末導線部４ｂを保護することができる。また、端末導線部４ｂを可動案内部３ｅと固定案内部３ｇとにまとめて一周巻き掛ける（実施の形態１とは異なる掛け方）ことにより、より確実に弛みを形成することもできる。
【００３９】
実施の形態２．
次に、図１５はこの発明の実施の形態２による固定子の図３に相当する部分を示す斜視図、図１６は実施の形態２による固定子の図４に相当する部分を示す斜視図、図１７は実施の形態２による固定子の図５に相当する部分の断面図である。
【００４０】
実施の形態１ではＬ字形の弾性変形部３ｄを示したが、実施の形態２ではＵ字形の弾性変形部３ｈが用いられている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４１】
このような構成によれば、実施の形態１よりも、弾性変形部３ｈの長さを延長することができ、可動案内部３ｅを柔軟に支持することができる。このため、可動案内部３ｅの変位量を拡大できる。
また、弾性変形部３ｈを含むインシュレータ３を柔軟性の高い弾性部材で構成する必要がなく、使用材料の制約を緩和することができる。
【００４２】
なお、実施の形態１、２では、可動案内部３ｅが共通の繋ぎ部３ｆに接続されているが、可動案内部と同数の弾性変形部に、可動案内部と同数の繋ぎ部を介して、又は直接、可動案内部を接続してもよい。即ち、可動案内部は、それぞれ独立して変位可能としてもよい。
また、実施の形態１、２では、コイル端接続部３ｂの幅方向について、隣り合う可動案内部３ｅの間に弾性変形部３ｄ，３ｈを配置したが、必ずしも可動案内部間に設けなくてもよく、例えば隣り合う弾性変形部を一体化してもよい。但し、弾性変形を容易にするため、弾性変形部の幅寸法は、繋ぎ部の幅寸法よりも小さくするのが好ましい。
さらに、実施の形態１、２では、コイル端接続部３ｂに固定案内部３ｇを設けたが、固定案内部３ｇは省略することもできる。
さらにまた、図１８は図１０の要部を模式化して正面から示す説明図である。弾性変形部の弾性変形による可動案内部の変位方向は、可動案内部に掛けられる端末導線部による優角範囲αの方向であればよく、必ずしも鉄心に近付く方向でなくてもよい。例えば、実施の形態１の場合、端末導線部の可動案内部への掛け方を両側から片側に変更することで、可動案内部とその関連構造を９０度回転させて構成することが可能である。
このため、弾性変形部の弾性変形により発生する弾性力は、可動案内部に掛けられる端末導線部による劣角範囲βの方向に作用すればよい。また、この発明のコイル装置の製造方法における弾性変形工程では、可動案内部を、可動案内部に掛けられる端末導線部による優角範囲αの方向へ変位させればよい。さらに、復元工程では、可動案内部を、可動案内部に掛けられた端末導線部による劣角範囲βの方向へ戻せばよい。
また、実施の形態１、２では、鉄心２の内側に巻線部３ａが配置されているが、鉄心の外側に巻線部が配置されている固定子にも、この発明は適用できる。即ち、図１、２の内径側と外径側とを反転した構成であってもよい。また、帯状に展開した構成であってもよい。
さらに、この発明を実施するための形態として、レゾルバの固定子を例に説明したが、例えば可動鉄心型の電磁アクチュエータのような通常固定子と呼ばれないコイル装置にも、この発明を適用可能であることは言うまでもない。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2016120996.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
2016120996.tif 000021
2016120996.tif 000022