JP6729432B2 - Stator manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、固定子のコイルセグメント端部を溶接する固定子の製造装置に関する。 The present invention relates to a stator manufacturing apparatus that welds ends of coil segments of a stator.
従来、電動機や発電機など回転電機のコアにコイルを形成する方法として様々な方法が知られている。たとえば特許文献1には、略U字形のコイルセグメントのそれぞれの辺を固定子の異なるスロットに挿入し、U字の辺の先端を折り曲げ、さらに所定のセグメントの先端同士を溶接する方法が開示されている。
Conventionally, various methods are known as a method of forming a coil in a core of a rotating electric machine such as an electric motor or a generator. For example,
しかし、溶接を行うときコイルセグメントの先端同士に段差があると溶接不良が発生してしまうことがある。
本発明は上記の課題に鑑みて創作された物であり、その目的は固定子のコイルセグメント先端部に段差を生じさせない固定子の製造装置を提供することである。
However, if there is a step between the tips of the coil segments during welding, welding failure may occur.
The present invention was created in view of the above problems, and an object thereof is to provide an apparatus for manufacturing a stator that does not cause a step at the tip of the coil segment of the stator.
固定子(10)の固定子鉄心(11)のスロット(12)内に挿入されたU字形のコイルセグメント(16)であって、固定子鉄心の端部より突出したコイル先端部分は、固定子の径方向の内側に内側端部対(18)と外側に外側端部対(19)とがある。
固定子の軸方向に沿って、コイル先端部分がある方向を上方向、その反対方向を下方向とし、固定子の径方向に沿って、中心軸に向かう方向を径方向内側、その反対方向を径方向外側とする。
内側端部対と外側端部対を溶接してコイルを製造する過程で用いられる、固定子の製造装置(30)は、固定子鉄心のコイル先端部分の上方に固定治具(110)により保持される固定板(34)と、外側端部対と内側端部対との間に設けられた円筒であって、径方向外側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する外側傾斜面(331)及び径方向内側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する内側傾斜面(332)とを有する中間層治具(33)とを備える。
固定子の製造装置は、また径方向内側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第一傾斜面(313)を有し、外側端部対よりも径方向外側に設けられ、固定板に対し相対的に径方向内側に移動可能であり、外側端部対を中間層治具とで挟持して先端部の高さを同一にすることが可能な第一矯正治具(31)を備える。
固定子の製造装置は、さらに径方向外側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する第二傾斜面(323)を有し、内側端部対よりも径方向内側に設けられ、固定板に対し相対的に径方向外側に移動可能であり、内側端部対を中間層治具とで挟持して先端部の高さを同一にすることが可能な第二矯正治具(32)を備える。
固定子の製造装置は径方向の内外からU字形のコイル端部の先端を押して整列させ、コイル先端部の高さを同一にすることができる。これにより、溶接不良の発生率が低減する。
A U-shaped coil segment (16) inserted into the slot (12) of the stator core (11) of the stator (10), wherein the coil tip portion protruding from the end of the stator core is the stator. There is an inner end pair (18) on the radially inner side and an outer end pair (19) on the outer side.
Along the axial direction of the stator, the direction in which the coil tip is located is the upward direction and the opposite direction is the downward direction.The radial direction of the stator is the radial inner side and the opposite direction is the direction toward the central axis. Radially outward.
A stator manufacturing device (30) used in the process of manufacturing a coil by welding an inner end pair and an outer end pair is held by a fixing jig (110) above a coil tip portion of a stator core. A fixed plate (34) and a cylinder provided between the outer end pair and the inner end pair, the outer surface sloping inward in the radial direction on the radially outer lower side surface. An intermediate layer jig (33) having an inclined surface (331) and an inner inclined surface (332) that inclines radially outward as it goes downward is provided on the radially inner lower side surface.
The stator manufacturing device also has a first inclined surface (313) on the lower side surface on the radially inner side that inclines radially outward as it goes downward, and is provided on the radially outer side of the outer end pair. , A first straightening jig that is movable inward in the radial direction relative to the fixed plate, and that can hold the outer end pair with the intermediate layer jig to make the height of the tip end the same ( 31).
The stator manufacturing device further has a second inclined surface (323) on the radially outer lower surface, which inclines radially inward as it goes downward, and is provided radially inward of the inner end pair. , A second straightening jig that can move radially outward relative to the fixed plate, and that can sandwich the inner end pair with the intermediate layer jig to make the height of the tip end the same ( 32).
In the stator manufacturing device, the tips of the U-shaped coil ends can be pushed and aligned from inside and outside in the radial direction to make the heights of the coil ends the same. This reduces the incidence of welding defects.
以下、本発明に係る固定子の製造装置を、図面に基づいて説明する。なお、以下の複数の実施形態について、同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(第一実施形態)
まず、本発明の第一実施形態に係る固定子の製造装置を用いて製造される固定子の概要について、図1から図3を用いて説明する。
図1は本発明における固定子10の斜視図である。図2は、図1の要部を拡大した図である。
固定子10は、円筒状の鉄心11を有する。固定子の鉄心11は、複数の鋼板の積層により構成されている。固定子の鉄心11の内周面は軸方向に沿って複数のスロット12が設けられている。複数のスロット12に、巻線13が挿入されている。巻線13は、固定子10の軸方向の端部にコイルエンド群14を構成する。以後、固定子10の軸方向に沿って、コイルエンド群14がある方向を上方向、その反対方向を下方向とする。このとき、下方向は重力方向と一致している。また、固定子10の径方向で中心軸に向かう方向を径方向内側、その反対方向を径方向外側とする。各スロット12と固定子の巻線13との間には、絶縁シート15が挟まれており、巻線13と鉄心11とを絶縁している。
Hereinafter, a stator manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the following plural embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
(First embodiment)
First, an outline of a stator manufactured using the stator manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 is a perspective view of a
The
巻線13は、複数の略U字形状のコイルセグメント16から構成される。捻り加工が加えられたコイルセグメント16は、扁平な断面を有し固定子の鉄心11の端部から挿入される。コイルセグメント16の端部は、コイルエンド群14を構成し、溶接に使用される端部を除いて絶縁ポリマー17により絶縁処理がなされている。
The
本実施形態では、1本のスロット12の中に4本のコイルセグメント16が径方向に4層をなして収容される。この結果、径方向内側から4本の第一内側端部181、第二内側端部182、第一外側端部191、第二外側端部192が径方向において一列に並べられる。そして、径方向同士に隣接する第一内側端部181と第二内側端部182とが溶接されるべき内側端部対18となる。第一外側端部191と第二外側端部192とが溶接されるべき外側端部対19となる。
In this embodiment, four
内側端部対18と、外側端部対19とは同心円をなす二本の仮想円上に配列されている。複数の内側端部対18の先端部が作る仮想円をコイルエンド群内径環141とし、複数の外側端部対19の先端部が作る仮想円をコイルエンド群外径環142とする。本実施形態では、内側端部対18と外側端部対19とはそれぞれ72個であり、円周を72分割するように配置されている。
The
図3(a)に内側端部対18と外側端部対19の拡大平面図を、図3(b)に内側端部対18と外側端部対19の拡大正面図を示す。
内側端部対18は、第一内側端部181と第二内側端部182とから構成される。第一内側端部181は、軸方向に沿って、第二内側端部182と対向する第一内側端部垂直面185を有する。第一内側端部181は、その先端に径方向に沿って延び、その片側が第一内側端部垂直面185と90°をなす第一内側端部水平面187を有する。第一内側端部181は、上側に向かうにつれて、径方向外側に傾斜する第一内側端部傾斜面183を有する。第一内側端部傾斜面183は第一内側端部水平面187と角α°をなす。
3A shows an enlarged plan view of the
The
第二内側端部182は、軸方向に沿って、第一内側端部181と対向する第二内側端部垂直面186を有する。第二内側端部182は、その先端に径方向に沿って延び、その片側が第二内側端部垂直面186と90°をなす第二内側端部水平面188を有する。第二内側端部182は、上側に向かうにつれて、径方向外側に傾斜する第二内側端部傾斜面184を有する。第二内側端部傾斜面184は第二内側端部水平面188と角α°をなす。
The second
外側端部対19は、第一外側端部191と第二外側端部192とから構成される。第一外側端部191は、軸方向に沿って、第二外側端部192と対向する第一外側端部垂直面195を有する。第一外側端部191は、その先端に径方向に沿って延び、その片側が第一外側端部垂直面195と90°をなす第一外側端部水平面197を有する。第一外側端部191は、上側に向かうにつれて、径方向外側に傾斜する第一外側端部傾斜面193を有する。第一外側端部傾斜面193は第一外側端部水平面197と角α°をなす。
The
第二外側端部192は、軸方向に沿って、第一外側端部191と対向する第二外側端部垂直面196を有する。第二外側端部192は、その先端に径方向に沿って延び、その片側が第二外側端部垂直面196と90°をなす第二外側端部水平面198を有する。第二外側端部192は、上側に向かうにつれて、径方向内側に傾斜する第二外側端部傾斜面194を有する。第二外側端部傾斜面194は第二外側端部水平面198と角α°をなす。
最終的に全ての内側端部対18と全ての外側端部対19とは溶接されて、その溶接部は絶縁ポリマー17により、絶縁処理される。
以上、固定子の概要について説明した。
The second
Finally, all the inner end pairs 18 and all the outer end pairs 19 are welded, and the welds are insulated by the insulating
The outline of the stator has been described above.
次に本発明の第一実施形態に係る固定子の製造装置の装置構成とその動作について図4から図8に基づいて説明する。
固定子の製造装置30は、第一矯正治具31、第二矯正治具32、中間層治具33、固定板34及び可動板37を備える。
Next, the apparatus configuration and operation of the stator manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 4 to 8.
The
可動板37は、固定板34の上方に設けられた略円盤であり、図示しないモータ等を含む駆動装置により固定板34に対して、上下運動が可能である。
可動板37は、その略円盤状の周辺部であって可動板37を等間隔に8分割する位置に第一駆動部38を一つずつ備え、中心部に第二駆動部39を一つ備える。可動板37は、その略円盤状の周辺部であって可動板37を等間隔に4分割する位置に第一ストッパ部35を一つずつ備える。可動板37は、第二ストッパ部36を中心部周辺に備える。
The
The
固定板34は、略円盤形状であり、中間層治具33、第一矯正治具31及び第二矯正治具32の上に位置している。固定板34の周辺部に第一駆動部38の位置と対応した8つの開口がある。固定板34は、中心部に開口を有する。
The fixing
第一矯正治具31は、略円環柱を等分に8分割した内の一つであり、扇形柱から中心部をくりぬいた形状である。第一矯正治具31は第一駆動部38と係合する回転可能な第一カムローラ312を有する。第一矯正治具31は、径方向内側に向いた側面の下側に、下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第一傾斜面313を有している。第一傾斜面313の傾斜角度は第二外側端部傾斜面194の傾斜角度α°と同じである。ただし、これらの同じ角度とは現実的な誤差を含む。第一スライドレール311が固定板34に対して取り付けられ、第一スライドレール311に第一矯正治具31が径方向にスライド移動可能に取り付けられている。これにより、第一矯正治具31は固定板34に相対して移動可能である。
The
第二矯正治具32は、略円柱を等分に8分割した内の一つであり、略扇形柱形状である。第二矯正治具32は第二駆動部39と係合する回転可能な第二カムローラ322を有する。第二矯正治具32は、径方向外側に向いた側面の下側に、下方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する第二傾斜面323を有している。第二傾斜面323の傾斜角度は、第一内側端部傾斜面183の傾斜角度α°と同じである。これらの同じ角度とは現実的な誤差を含む。第二スライドレール321が固定板34に対して取り付けられ、第二スライドレール321に第二矯正治具32が径方向にスライド移動可能に取り付けられている。これにより、第二矯正治具32は固定板34に相対して移動可能である。
The
中間層治具33は、底を有さない円筒形状である。中間層治具33は、径方向内側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する内側傾斜面332を有する。内側傾斜面332の傾斜角度は第二内側端部傾斜面184の傾斜角度α°と同じである。
中間層治具33は、径方向外側の下側面に、下方向に向かうにつれて、径方向内側に傾斜する外側傾斜面331を有する。外側傾斜面331の傾斜角度は第二外側端部傾斜面194の傾斜角度αと同じである。ただし、これらの同じ角度とは現実的な誤差を含む。中間層治具33は第一矯正治具31と第二矯正治具32との中間に位置するように、固定板34に設けられている。
The
The
第一駆動部38は、柱状であり固定板34の開口部を貫通している。第一駆動部38の一端部は可動板37に取り付けられている。もう一方の端部は自由端であり、その形状は下方向に向かって凸型の第一円錐台381である。第一円錐台381が有する第一駆動傾斜面382は第一矯正治具31が有する第一カムローラ312と係合している。
The
第二駆動部39は、下方向に向かって凸型の第二円錐台391を備える。第二円錐台391は固定板34の中心の開口を貫通した固定柱393によって上下方向に移動可能に可動板37に取り付けられている。第二円錐台391が有する第二駆動傾斜面392は第二矯正治具32が有する第二カムローラ322と係合している。
The
第一ストッパ部35は、第一ストッパ棒352、第二ストッパ棒354、第一保護カバー351及び第二保護カバー353を備える。
第一保護カバー351は、有底筒状であり、底部が上方向になるように可動板37に取り付けられている。第一保護カバー351の底部に第一ストッパ棒352の一端が取り付けられている。第一ストッパ棒352のもう一方の端部は自由端であり、第一保護カバー351の筒内に位置する。
第二保護カバー353は、筒状でありその筒径は可動板37の開口よりも小さく、固定板34に取り付けられている。
第二ストッパ棒354は、その一端が固定板34に取り付けられている。第二ストッパ棒354のもう一方の端部は自由端であり、自由端は上向きに第二保護カバー353の筒内に位置する。
The
The first
The second
One end of the
第二ストッパ部36は、第三ストッパ棒361を備える。
第三ストッパ棒361はその一端が可動板37に取り付けられている。第三ストッパ棒361のもう一方の端部は自由端であり、固定板34に向かいあう。
The
One end of the
弾性部材40は、第一矯正治具31と中間層治具33との間と、第二矯正治具32と中間層治具33との間とに位置する。本実施形態において弾性部材40はスプリングである。他に板バネ等を使用してもよい。
The
固定子の製造装置30の動作について説明する。
図8に動作時の断面図を示す。
図示しない駆動装置によって、可動板37が下方に移動する。
第一駆動部38は、可動板37とともに下方向に移動し第一円錐台381の第一駆動傾斜面382により第一カムローラ312が回転しながら径方向内側に押される。第一カムローラ312と第一矯正治具31とは結合しているため、第一カムローラ312が径方向内側に押されて移動すると、第一矯正治具31も径方向内側に移動する。
The operation of the
FIG. 8 shows a sectional view during operation.
The
The
第二駆動部39は、可動板37とともに下方向に移動し第二円錐台391の第二駆動傾斜面392により第二カムローラ322が回転しながら径方向外側に押される。第二カムローラ322と第二矯正治具32とは結合しているため、第二カムローラ322が径方向外側に押されて移動すると、第二矯正治具32も径方向外側に移動する。
このとき8つの第一矯正治具31と、8つの第二矯正治具32とは全て同時に径方向に移動する。
弾性部材40は、径方向の内外から圧縮され弾性エネルギーが蓄積される。
The
At this time, the eight first straightening jigs 31 and the eight second straightening jigs 32 all move in the radial direction at the same time.
The
可動板37の下方向への移動は、第一ストッパ棒352が第二ストッパ棒354と当接し、第三ストッパ棒361が固定板34と当接することで制限される。
The downward movement of the
次に、本実施形態に係る固定子の製造装置30を使用した固定子10のコイルエンドの整列方法と溶接方法とについて図9から図13に基づいて説明する。
固定子10をテーブル100の上に対して動かないように設置する。すべての外側端部対19が第一矯正治具31と中間層治具33との間にあり、すべての内側端部対18が、第二矯正治具32と中間層治具33との間にあるように、固定子の製造装置30の径方向の位置あわせを行う。このようにすると、コイルエンド群内径環141が、第二矯正治具32と中間層治具33との間にあり、コイルエンド群外径環142が、第一矯正治具31と中間層治具33との間にある。
Next, a method of aligning the coil ends of the
The
径方向の位置合わせが終了すると、コイルエンド群14が8分割され、一つの第一矯正治具31と中間層治具33との間に9つの外側端部対19が位置し、一つの第二矯正治具32と中間層治具33との間に9つの内側端部対18が位置する。
さらに、上下方向の位置合わせを行う。
第一矯正治具31が径方向内側に移動したとき、第一傾斜面313が第二外側端部192の第二外側端部傾斜面194と当接するようになるまで固定板34を下方向に移動させる。第二矯正治具32が径方向外側に移動したとき、第二傾斜面323が第一内側端部181の第一内側端部傾斜面183と当接するようになるまで固定板34を下方向に移動させる。
位置合わせが終了した状態での断面図を図9に示す。平面図を図10に示す。要部を拡大した断面図を図11に示す。図11における、コイル先端部をさらに拡大した断面図を図12に示す。
位置合わせ終了後、固定板34を固定治具110にて、テーブル100に対して動かないように保持する。固定治具110はたとえば柱状の金属棒などがある。また、テーブル100と、固定子10とに対して、固定板34を相対的に固定して保持させることができればどのような固定方法でもよい。
When the radial alignment is completed, the
Further, the vertical alignment is performed.
When the
FIG. 9 shows a cross-sectional view in a state where the alignment is completed. A plan view is shown in FIG. FIG. 11 shows an enlarged cross-sectional view of the main part. FIG. 12 shows a cross-sectional view in which the coil tip portion in FIG. 11 is further enlarged.
After the alignment is completed, the fixing
位置合わせが終了した後、可動板37を駆動装置120によって下方向に移動させる。可動板37と結合した第一駆動部38と第二駆動部39とが下方向に移動する。すると、第一駆動部38の第一円錐台381の第一駆動傾斜面382に押されて、第一矯正治具31の第一カムローラ312は回転しながら径方向内側に移動する。第一カムローラ312は第一矯正治具31と結合しているため、第一矯正治具31も径方向内側に移動する。このとき、8つの第一矯正治具31は同時に径方向内側に移動する。
After the alignment is completed, the
可動板37が下方向に移動すると、第二駆動部39の第二円錐台391の第二駆動傾斜面392に押されて、第二矯正治具32の第二カムローラ322は回転しながら径方向外側に移動する。第二カムローラ322は第二矯正治具32と結合しているため、第二矯正治具32も径方向外側に移動する。このとき、8つの第二矯正治具32は同時に径方向外側に移動する。
When the
第一矯正治具31が径方向内側に移動すると、第一矯正治具31の第一傾斜面313により、第二外側端部192が有する第二外側端部傾斜面194が径方向内側に押される。そのため第二外側端部192が径方向内側に移動し、第一外側端部191に当接する。そして、第二外側端部192と第一外側端部191とが一緒に径方向内側に移動し、第一外側端部191が有する第一外側端部傾斜面193が中間層治具33の外側傾斜面331に当接する。こうして、第一外側端部191と第二外側端部192とが、第一矯正治具31と、中間層治具33とに挟持されて、周方向と径方向とに位置決めされる。このとき、第一外側端部水平面197と第二外側端部水平面198とは同一平面上にある。このようにして、外側端部対19は整列される。なお第一外側端部垂直面195と、第二外側端部垂直面196との間には絶縁ポリマー17の厚みのため完全に接触することはできず、隙間がある。
また、弾性部材40は第一矯正治具31の移動に伴い中間層治具33との間で圧縮され、弾性エネルギーが蓄積される。
When the
Further, the
第二矯正治具32が径方向外側に移動すると、第二矯正治具32の第二傾斜面323により、第一内側端部181が有する第一内側端部傾斜面183が径方向外側に押される。そのため第一内側端部181が径方向内側に移動し、第二内側端部182に当接する。そして、第一内側端部181と第二内側端部182とが一緒に径方向外側に移動し、第二内側端部182が有する第二内側端部傾斜面184が中間層治具33の内側傾斜面332に当接する。こうして、第一内側端部181と第二内側端部182とが、第二矯正治具32と、中間層治具33とに挟持されて、周方向と径方向とに位置決めされる。このとき、第一内側端部水平面187と第二内側端部水平面188とは同一平面上にある。このようにして、内側端部対18は整列される。なお第一内側端部垂直面185と、第二内側端部垂直面186との間には絶縁ポリマー17の厚みのため完全に接触することはできず、隙間がある。
また、弾性部材40は第二矯正治具32の移動に伴い中間層治具33との間で圧縮され、弾性エネルギーが蓄積される。
内側端部対18と、外側端部対19とが整列した状態を図13に示す。
When the
Further, the
FIG. 13 shows a state in which the
コイルエンド群14を構成する全ての内側端部対18と、全ての外側端部対19とが整列された後、コイルエンド群14をレーザやアーク等で溶接を行う。
After all the inner end pairs 18 and all the outer end pairs 19 constituting the
溶接し終えると、可動板37を上方向に移動させる。第一駆動部38も第二駆動部39も上方向に移動するため、第一カムローラ312と第二カムローラ322とをそれぞれ径方向内側と外側とに押す力もなくなる。圧縮されていた弾性部材40に蓄積された弾性エネルギーが解放され、それにより、第一矯正治具31は径方向外側に押され、第二矯正治具32は径方向内側に押され、それぞれ原位置に戻る。固定子の製造装置30の固定板34をテーブル100に保持していた固定治具110を取り外す。固定子の製造装置30を上方向に移動させた後、固定子10をテーブル100から取り出す。
以上、第一実施形態に係る固定子の製造装置30を使用した固定子10のコイルエンドの整列方法と溶接方法とについて説明した。
When welding is completed, the
The method for aligning the coil ends of the
次に、第一実施形態に係る固定子の製造装置30を使用して、固定子10のコイルエンドを整列させることの効果について説明する。
Next, the effect of aligning the coil ends of the
コイル端末の他の製造装置を図14と図15に基づいて説明する。
図14に示すように、円周上に第一溝51と第二溝52が形成された矯正治具50を用いて、上下動作のみで全ての対のコイル端末について径方向及び、上下方向の2方向について矯正していた。第一溝51と第二溝52は台形状の溝であり、その台形の底面と上面との間の傾きは、コイル端部の傾きと等しい。
図15(a)に示すように、矯正治具50が下方向に移動することで、コイル端末を矯正し整列させる方法も考えられる。しかし、コイル端部に下方向の力が加わってしまうためコイル端部が押し下げられてしまい、上下方向に不揃いのコイル端部が発生するときがあった。たとえば図15(b)に示すように、内側端部対18はずれなく整列しているが、外側端部対19の第二外側端部192は下方向に押し下げられてしまい、第一外側端部191との間で段差Lが生じている。
このような段差Lは、溶接時に溶接ミスを発生させる原因となりえる。また、コイルセグメント16の径方向の幅が変わると、矯正治具そのものを作り直す必要があった。
Another coil terminal manufacturing apparatus will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
As shown in FIG. 14, a straightening
As shown in FIG. 15A, a method of straightening and aligning the coil ends by moving the straightening
Such a step L may cause a welding error during welding. Further, if the radial width of the
一方、本実施形態の固定子の製造装置30を使用した場合、内側端部対18と外側端部対19とを径方向に押す力のみが加わり、下方向に力が加わることはないので上下方向の位置ずれは発生しない。そのため溶接の品質が安定する。
内側端部対18と外側端部対19とが有する傾斜面と治具の有する傾斜面とは同一の傾きを有しているため、コイル端部の傾斜面と治具の有する傾斜面とは面接触になり力が安定して加わるため、精度良く整列させることができる。
可動板37の下方向への移動は、第一ストッパ棒352が第二ストッパ棒354に当接し、また、第三ストッパ棒361が固定板34に当接することで制限される。そのため、径方向への第一矯正治具31や第二矯正治具32の移動距離は、第一ストッパ棒352、第二ストッパ棒354及び第三ストッパ棒361の長さを変えることで変更可能である。ゆえに、コイルエンドの径方向の幅が変わっても簡単に調整可能である。
On the other hand, when the
Since the inclined surface of the
The downward movement of the
8つの第一矯正治具31と8つの第二矯正治具32とが同時に移動するため、短時間でコイルエンド群14を整列させることができる。
カムローラと円錐状の部材という単純な構成だけで、第一矯正治具31と第二矯正治具32とを径方向に移動させることができ、装置費用を抑制できる。
Since the eight first straightening jigs 31 and the eight second straightening jigs 32 move at the same time, the
With a simple configuration of the cam roller and the conical member, the
(第二実施形態)
第二実施形態に係る固定子の製造装置を図16に基づいて説明する。
固定子の製造装置60は、第一矯正治具31、第二矯正治具32、中間層治具33、固定板34を備える。製造装置60はさらに第一アクチュエータ61と、第二アクチュエータ62とを備える。
(Second embodiment)
A stator manufacturing apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
The
第一アクチュエータ61は、固定板34に取り付けられ、第一矯正治具31と接続されており、第一矯正治具31を径方向に移動させる。第一アクチュエータ61は、一つの第一矯正治具31に対して一つ設けられるので、本実施形態では8個必要である。
第二アクチュエータ62は、固定板34に取り付けられ、第二矯正治具32と接続されており、第二矯正治具32を径方向に移動させる。第二アクチュエータ62は一つの第二矯正治具32に対して一つ設けられるので、本実施形態では8個必要とする。
アクチュエータはたとえばエアシリンダ、リニアモータ、ソレノイドなどリニア駆動が可能なものならばどのようなものでもよい。
The
The
The actuator may be, for example, an air cylinder, a linear motor, a solenoid, or any other actuator that can drive linearly.
次に、本実施形態に係る固定子の製造装置60を使用した固定子10のコイルエンドの整列方法と溶接方法とについて説明する。
製造装置60の径方向の位置合わせと上下方向の位置合わせについては、第一実施形態と同様である。
位置合わせ終了後、第一アクチュエータ61を駆動させて第一矯正治具31を径方向内側に移動させる。第二アクチュエータ62を駆動させて第二矯正治具32を径方向外側に移動させる。このとき、すべての第一矯正治具31と第二矯正治具32とを同時に駆動しても良いし、個別に駆動してもよい。このようにして、第一実施形態と同様にコイルエンド群14を構成する全ての内側端部対18と、全ての外側端部対19とを中間層治具33とで挟んで整列させた後、コイルエンド群14をレーザやアーク等で溶接を行う。
Next, a coil end alignment method and a welding method of the
The radial alignment and the vertical alignment of the
After the alignment is completed, the
溶接終了後、第一アクチュエータ61を駆動させて第一矯正治具31を径方向外側に移動させ、第二アクチュエータ62を駆動させて第二矯正治具32を径方向内側に移動させて第一矯正治具31と、第二矯正治具32とを現位置に復帰させる。
そして、固定子の製造装置60の固定板34をテーブル100に保持していた固定治具110を取り外す。固定子の製造装置60を上方向に移動させた後、固定子10をテーブル100から取り出す。
After the welding is completed, the
Then, the fixing
本実施形態では、内側端部対18と外側端部対19とを径方向に押して矯正を行うため、コイル端末が上下方向に位置ずれすることはなく、溶接の品質が安定するという効果に加えて、以下の効果を得られる。
複数の第一矯正治具31と複数の第二矯正治具32とを同時に移動させず、一つずつ移動させることができる。コイルエンド群14の一部のみを強い力で、あるいは弱い力で整列させるなど、コイルエンドの特性に応じた制御が可能である。
コイル端末の溶接終了後、弾性部材の反発力を要することなく、第一矯正治具31と第二矯正治具32とを原位置に復帰させることが可能である。
コイルエンドの径方向の幅が変わった場合、第一実施形態のように第一ストッパ棒352、第二ストッパ棒354及び第三ストッパ棒361の長さを変えることなく、アクチュエータを制御するだけで第一矯正治具31や第二矯正治具32の移動距離を容易に変更できる。
In the present embodiment, since the
It is possible to move the plurality of first straightening jigs 31 and the plurality of second straightening jigs 32 one by one without moving them simultaneously. It is possible to perform control according to the characteristics of the coil ends, such as aligning only a part of the
After the welding of the coil ends is completed, the
When the width of the coil end in the radial direction is changed, it is possible to simply control the actuator without changing the lengths of the
(その他の実施形態)
第一矯正治具と第二矯正治具とは円周をたとえば6分割や12分割にしてもよい。また、たとえば第一矯正治具は円周を12分割し、第二矯正治具は円周を8分割するというように、第一矯正治具の数と第二矯正治具の数とが異なっていてもよい。
本発明は、上記実施形態単独で実施しても、あるいは組み合わせて実施してもよい。また、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施可能である。
(Other embodiments)
The circumferences of the first straightening jig and the second straightening jig may be divided into, for example, 6 or 12. Further, for example, the first straightening jig divides the circumference into 12 and the second straightening jig divides the circumference into 8, so that the number of the first straightening jigs and the number of the second straightening jigs are different. May be.
The present invention may be implemented by the above embodiments alone or in combination. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
30、60 固定子の製造装置
10 固定子、 11 固定子鉄心、 12 スロット、 16 コイルセグメント
18 内側端部対、 19 外側端部対
31 第一矯正治具、 32 第二矯正治具、 33 中間層治具、 34 固定板
37 可動板、 38 第一駆動部、 39 第二駆動部
40 弾性部材
61 第一アクチュエータ、 62 第二アクチュエータ
110 固定治具
30, 60
Claims (8)
前記固定子の軸方向に沿って、前記コイル先端部分がある方向を上方向、その反対方向を下方向とし、前記固定子の径方向に沿って、中心軸に向かう方向を径方向内側、その反対方向を径方向外側としたとき、
前記固定子鉄心の前記コイル先端部分の上側に固定治具(110)により保持される固定板(34)と、
前記外側端部対と前記内側端部対との間にあるように前記固定板に設けられた円筒であって、径方向外側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する外側傾斜面(331)と、径方向内側の下側面に下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する内側傾斜面(332)とを有する中間層治具(33)と、
径方向内側の下側面に下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第一傾斜面(313)を有し、前記外側端部対よりも径方向外側に設けられ、前記固定板に対し相対的に径方向内側に移動可能であり、前記外側端部対を前記中間層治具とで挟持して前記外側端部対の先端の高さを同一にすることが可能な第一矯正治具(31)と、
径方向外側の下側面に下方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する第二傾斜面(323)を有し、前記内側端部対よりも径方向内側に設けられ、前記固定板に対し相対的に径方向外側に移動可能であり、前記内側端部対を前記中間層治具とで挟持して前記内側端部対の先端の高さを同一にすることが可能な第二矯正治具(32)と、
を備える固定子の製造装置。 A U-shaped coil segment (16) inserted into the slot (12) of the stator core (11) of the stator (10), the tip of the coil protruding from the end of the stator core being the stator. In the process of manufacturing the stator by welding the inner end pair (18) and the outer end pair (19) on the outer side in a radial direction, and welding the inner end pair and the outer end pair. A stator manufacturing apparatus (30, 60) used, comprising:
Along the axial direction of the stator, the direction in which the coil tip portion is present is the upward direction and the opposite direction is the downward direction, and along the radial direction of the stator, the direction toward the central axis is the radially inner side, When the opposite direction is the radial outside,
A fixing plate (34) held by a fixing jig (110) above the coil tip portion of the stator core;
A cylinder provided on the fixing plate so as to be located between the outer end pair and the inner end pair, the outer side being inclined toward the inner side in the downward direction on the lower side surface on the outer side in the radial direction. An intermediate layer jig (33) having an inclined surface (331) and an inner inclined surface (332) which inclines radially outwardly on the lower side surface on the radially inner side;
It has a first inclined surface (313) on the lower side surface on the inner side in the radial direction that inclines toward the outer side in the radial direction as it goes downward, and is provided on the outer side in the radial direction with respect to the pair of outer end portions, and is relative to the fixed plate. A first straightening jig that is movable inward in the radial direction and that can sandwich the outer end pair with the intermediate layer jig to make the heights of the tips of the outer end pair the same. 31),
It has a second inclined surface (323) on the lower side surface on the outer side in the radial direction that inclines inward in the radial direction as it goes downward, and is provided on the inner side in the radial direction with respect to the pair of inner end portions, and relative to the fixed plate. A second straightening jig that is movable radially outwardly, and that can sandwich the inner end pair with the intermediate layer jig to make the heights of the tips of the inner end pairs the same. 32),
An apparatus for manufacturing a stator.
前記第一傾斜面の傾斜角度は前記第二外側端部傾斜面の傾斜角度と同一であり、
前記内側端部対のうち、径方向内側の端子である第一内側端部(181)が、上方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第一内側端部傾斜面(183)を有しているとき、
前記第二傾斜面の傾斜角度は前記第一内側端部傾斜面の傾斜角度と同一であり、
前記外側端部対のうち、径方向内側の端子である第一外側端部(191)が、上方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第一外側端部傾斜面(193)を有しているとき、
前記内側端部対のうち、径方向外側の端子である第二内側端部(182)が、上方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第二内側端部傾斜面(184)を有しているとき、
前記外側傾斜面の傾斜角度は前記第一外側端部傾斜面の傾斜角度と同一であり、
前記内側傾斜面の傾斜角度は前記第二内側端部傾斜面の傾斜角度と同一である、
請求項1に記載の固定子の製造装置。 Of the pair of outer ends, the second outer end (192), which is a radially outer terminal, has a second outer end inclined surface (194) that inclines radially inward as it goes upward. When
The inclination angle of the first inclined surface is the same as the inclination angle of the second outer end inclined surface,
Of the pair of inner end portions, a first inner end portion (181), which is a radially inner terminal, has a first inner end inclined surface (183) that inclines radially outward as it goes upward. When
The inclination angle of the second inclined surface is the same as the inclination angle of the first inner end inclined surface,
Of the pair of outer ends, a first outer end (191), which is a radially inner terminal, has a first outer end inclined surface (193) that inclines radially outward as it goes upward. When
Of the inner end pair, the second inner end (182), which is a radially outer terminal, has a second inner end inclined surface (184) that inclines radially outward as it goes upward. When
The inclination angle of the outer inclined surface is the same as the inclination angle of the first outer end inclined surface,
The inclination angle of the inner inclined surface is the same as the inclination angle of the second inner end inclined surface,
The stator manufacturing apparatus according to claim 1.
前記可動板に設けられ、前記可動板が下方向に移動すると、同時に下方向に移動可能な凸型の第一円錐台(381)を有する第一駆動部(38)と、
前記可動板に設けられ、前記可動板が下方向に移動すると、同時に下方向に移動可能な凸型の第二円錐台(391)を有する第二駆動部(39)と、
前記第一矯正治具に回転可能に設けられ、前記第一円錐台が有する第一駆動斜面(382)と係合し、前記第一円錐台が下方向に移動すると、前記第一駆動斜面に押されて回転し、前記第一矯正治具と共に径方向内側に移動可能な第一カムローラ(312)と、
前記第二矯正治具に回転可能に設けられ、前記第二円錐台が有する第二駆動斜面(392)と係合し、前記第二円錐台が下方向に移動すると、前記第二駆動斜面に押されて回転し、前記第二矯正治具と共に径方向外側に移動可能な第二カムローラ(322)と、
を備える請求項1または2に記載の固定子の製造装置(30)。 A movable plate (37) provided above the fixed plate and movable in the downward direction;
A first drive unit (38) provided on the movable plate, and having a convex first truncated cone (381) that is also movable downward when the movable plate moves downward;
A second drive unit (39) provided on the movable plate, and having a convex second truncated cone (391) capable of simultaneously moving downward when the movable plate moves downward;
When rotatably provided on the first straightening jig and engaged with a first drive slope (382) of the first truncated cone, when the first truncated cone moves downward, the first drive slope becomes A first cam roller (312) that is pressed and rotated, and is movable inward in the radial direction together with the first correction jig;
When the second driving jig is rotatably provided, engages with the second driving slope (392) of the second truncated cone, and the second truncated cone moves downward, the second driving slope is moved to the second driving slope. A second cam roller (322) that is pressed and rotated, and is movable radially outward together with the second correction jig;
The stator manufacturing apparatus (30) according to claim 1 or 2, further comprising:
前記固定板に設けられ、前記第二矯正治具を径方向外側に移動可能にする第二アクチュエータ(62)と、
を備える請求項1または2に記載の固定子の製造装置(60)。 A first actuator (61) provided on the fixing plate and capable of moving the first correction jig inward in the radial direction;
A second actuator (62) provided on the fixed plate, which allows the second correction jig to move radially outward,
The stator manufacturing apparatus (60) according to claim 1 or 2, further comprising:
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