(57)【要約】【課題】直巻き方法による電機子コイルのコイルエンド部を成形するのに適した成形方法及び成形装置を提供する。【解決手段】ステータ１のコイルエンド部６を成形する成形装置１０において、コアの内側で径方向に移動して線材を成形する径方向押圧体１２と、コアの外側で軸方向に移動して線材を成形する第一軸方向押圧体１５と、この径方向押圧体１２を線材に押し付ける動作と第一軸方向押圧体１５を線材に押し付ける動作を連動させる駆動機構１０とを備えた。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のティースが並んで径方向内側に向けて突出するコアに対して線材が巻回される電機子コイルの成形方法において、
コアの内側で径方向に移動して線材を成形する径方向押圧体と、コアの外側で軸方向に移動して線材を成形する軸方向押圧体を備え、この径方向押圧体を線材に押し付ける動作と軸方向押圧体を線材に押し付ける動作を連動させることを特徴とする電機子コイルの成形方法。
【請求項２】
複数のティースが並んで径方向内側に向けて突出するコアに対して線材が巻回される電機子コイルの成形装置において、
コアの内側で径方向に移動して線材を成形する径方向押圧体と、コアの外側で軸方向に移動して線材を成形する軸方向押圧体と、この径方向押圧体を線材に押し付ける動作と軸方向押圧体を線材に押し付ける動作を連動させる駆動機構とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電機子コイルの成形装置。
【請求項３】
前記径方向押圧体をその周方向について複数の押圧部材に分割し、
前記駆動機構として各押圧部材を径方向に駆動する円錐状のカムを備えたことを特徴とする請求項２に記載の電機子コイルの成形装置。
【請求項４】
前記カムを前記軸方向押圧体に結合したことを特徴とする請求項３に記載の電機子コイルの成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電機子コイルの成形方法及び成形装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インナーロータ式のステータに適用される巻線方法として、線材をティースに直接巻回する直巻き方法と予め巻回した線材をスロット内に押し込むインサータ巻線方法があった。
【０００３】
図２は直巻き方法によって線材５が巻回されたステータ１を示し、図３はインサータ巻線方法によって線材５が巻回されたステータ１を示している。
【０００４】
インサータ巻線方法によるステータ１では、巻き線のコイルエンド部６が長くなるため、コイルエンド部６を成形する工程が必要となる。
【０００５】
従来の成形方法は、プレス板をコア２の軸方向に押し付けてコイルエンド部６を成形する動作と、別のプレス板をコア２の内側から径方向に押し付けてコイルエンド部６を成形する動作をそれぞれ分けて繰り返し段階的に行い、コイルエンド部６を所定寸法に収めるようになっている。このように各プレス板が一緒に動かされないため、コイルエンド部６は線材５に過大な力が働くことがなく成形され、線材５がつぶれたり、絶縁被覆が損傷してショートすることが防止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、直巻き方法によるステータ１のコイルエンド部６を成形する場合、各プレス板を一緒に動かして成形しても、コイルエンド部６が短いため、線材５に過大な力が働かず、線材５を損傷することなく成形することができる。
【０００７】
しかしながら、このような従来の成形方法によっては、短いコイルエンド部６に対応して各プレス板を同時に動かすことができないため、成形作業に手間がかかるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、直巻き方法による電機子コイルのコイルエンド部を成形するのに適した成形方法及び成形装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数のティースが並んで径方向内側に向けて突出するコアに対して線材が巻回される電機子コイルの成形方法に適用する。
【００１０】
そして、コアの内側で径方向に移動して線材を成形する径方向押圧体と、コアの外側で軸方向に移動して線材を成形する軸方向押圧体を備え、この径方向押圧体を線材に押し付ける動作と軸方向押圧体を線材に押し付ける動作を連動させることを特徴とするものとした。
【００１１】
第２の発明は、複数のティースが並んで径方向内側に向けて突出するコアに対して線材が巻回される電機子コイルの成形装置に適用する。
【００１２】
そして、コアの内側で径方向に移動して線材を成形する径方向押圧体と、コアの外側で軸方向に移動して線材を成形する軸方向押圧体と、この径方向押圧体を線材に押し付ける動作と軸方向押圧体を線材に押し付ける動作を連動させる駆動機構とを備えたことを特徴とするものとした。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、径方向押圧体をその周方向について複数の押圧部材に分割し、駆動機構として各押圧部材を径方向に駆動する円錐状のカムを備えたことを特徴とするものとした。
【００１４】
第４の発明は、第３の発明において、カムを軸方向押圧体に結合したことを特徴とするものとした。
【００１５】
【発明の作用および効果】
第１、第２の発明によると、径方向押圧体と第一軸方向押圧体を一緒に動かしてコイルエンド部を成形することにより、成形作業に手間がかからない。
【００１６】
直巻き方法によるステータのコイルエンド部は短いため、径方向押圧体と第一軸方向押圧体を一緒に動かして成形しても、線材に過大な力が働くことを抑えられる。これにより、線材がつぶれたり、絶縁被覆が損傷してショートすることが防止される。
【００１７】
第３の発明によると、カムが軸方向押圧体とともに軸方向に移動するのに伴って複数の押圧部材が放射状に拡がってコイルエンド部を成形することにより、成形作業を一度で行うことができ、手間がかからない。
【００１８】
第４の発明によると、単一のアクチュエータによって径方向押圧体と軸方向押圧体を動かすことにより、構造の簡素化がはかれる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図２は、本発明の成形方法が適用される電機子コイルとして、直巻き方法によって線材５が巻回されたステータ１を示す。ステータ１はインナーロータ型３相モータを構成するもので、放射状に並んで内径方向に突出する２４個のティース（磁極）３及びスロット４を有し、各ティース３に線材５が巻回されてステータコイルが形成される。この場合、線材５が５個のティース３に渡って巻回される分布巻きが行われる。Ｕ，Ｖ，Ｗの各相を構成する巻き線が４個ずつ周方向に並んで形成される。この巻き線は、スロット４内に収まる各コイル部７と、スロット４から出て５個のティース３に渡る各コイルエンド部６を有する。
【００２１】
図１は、直巻き方法によるこのステータ１を自動的に成形する本発明の成形装置１０を示す。この成形装置１０は、ステータ１の外周を軸方向に摺動可能に嵌合させる治具１１と、ステータ１の内側で径方向に移動する径方向押圧体１２と、ステータ１の外側で軸方向に移動する第一軸方向押圧体１５と、この第一軸方向押圧体１５との間でステータ１を軸方向に挟む第二軸方向押圧体１６と、この径方向押圧体１２を押し付けてコイルエンド部６を成形する動作とこの軸方向押圧体１５を押し付けてコイルエンド部６を成形する動作を同時に連動させる駆動機構２０とを備える。
【００２２】
治具１１は円筒状に形成され、架台３０上に固定して設けられる。ステータ１は治具１１の内側に収められることにより、その径方向について位置決めが行われる。
【００２３】
径方向押圧体１２はその周方向について複数の押圧部材１３に分割して形成される。各押圧部材１３は、ガイドレール３１に沿って摺動することにより、ステータ１の径方向に移動する。ガイドレール３１は架台３０上に放射状に延びている。
【００２４】
各押圧部材１３はステータ１の各コイルエンド部６に押し付けられる円筒面状の上下プレス部１３ａと、各ティース３の先端に対峙して窪む凹部１３ｂとを有する。これにより、各押圧部材１３は各ティース３に干渉することなく、上下プレス部１３ａが各コイルエンド部６をティース３の端面より所定距離だけ径方向外側に押圧することができる。
【００２５】
第一、第二軸方向押圧体１５，１６は円盤状に形成される。ステータ１の上方に配置される第一軸方向押圧体１５は架台３０から立設した図示しないガイド柱を介してステータ１の軸方向に摺動可能に支持される。ステータ１の下方に配置される第二軸方向押圧体１６は架台３０上に設けられる。
【００２６】
駆動機構２０として、各押圧部材１３を径方向内側に引き寄せるスプリング２１と、このスプリング２１に抗して各押圧部材１３を径方向外側に駆動する円錐状のカム２２と、このカム２２と第一軸方向押圧体１５を一緒にステータ１の軸方向に駆動する押圧シリンダ２３とを備える。
【００２７】
各押圧部材１３にはカム２２に対峙して円錐面状に傾斜する傾斜面１３ｃが形成される。カム２２が下降するのに伴って各押圧部材１３は傾斜面１３ｃをカム２２に摺接させながら円滑に径方向外側へと駆動される。
【００２８】
押圧シリンダ２３は上下動するロッド２４を備え、このロッド２４の下端にカム２２が固定されるとともに、ロッド２４から径方向に延びるアーム２５を介して第一軸方向押圧体１５が固定される。
【００２９】
次に成形装置１０によるステータ１の成形方法について説明する。
▲１▼図示しない巻線装置によってコア２に線材５が直接に巻回されたステータ１を成型装置１０の治具１１にセットする。
▲２▼押圧シリンダ２３がロッド２４を下降させ、カム２２を介して各押圧部材１３を径方向外側に駆動するとともに、これに連動して第一軸方向押圧体１５を下降させ、各コイルエンド部６を第一軸方向押圧体１５と第二押圧体１６及び各押圧部材１３の間で圧縮し、コイルエンド部６を所定寸法に収める。
▲３▼押圧シリンダ２３がロッド２４を上昇させ、カム２２及び第一軸方向押圧体１５を上昇させ、ステータ１を治具１１から取り出す。
【００３０】
このように径方向押圧体１２と第一軸方向押圧体１５を一緒に動かしてコイルエンド部６を成形することにより、成形作業に手間がかからない。
【００３１】
直巻き方法によるステータ１のコイルエンド部６は短いため、径方向押圧体１２と第一軸方向押圧体１５を一緒に動かして成形しても、線材５に過大な力が働くことを抑えられる。これにより、線材５がつぶれたり、絶縁被覆が損傷してショートすることが防止される。
【００３２】
径方向押圧体１２はその周方向について複数の押圧部材１３に分割され、カム２２が下降するのに伴って放射状に拡がってコイルエンド部６を成形することにより、成形作業を一度で行うことができ、手間がかからない。
【００３３】
単一の押圧シリンダ２３によって径方向押圧体１２と第一軸方向押圧体１５を一緒に動かすことにより、構造の簡素化がはかれる。
【００３４】
なお、コイルエンド部６の成形時に第一軸方向押圧体１５と第二軸方向押圧体１６をともに動かして、ステータ１を軸方向に挟むようにしても良い。
【００３５】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す成形装置の構成図。
【図２】同じくステータの斜視図。
【図３】従来例を示すステータの斜視図。
【符号の説明】
１　ステータ
６　コイルエンド部
１０　成形装置
１１　治具
１２　径方向押圧体
１３　押圧部材
１５　第一軸方向押圧体
１６　第二軸方向押圧体
２０　駆動機構
２２　カム
２３　押圧シリンダ
【図１】
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【図２】
2004064819.tif 000004
【図３】
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