WO2014174658A1 - 電機子コイル及びその製造方法 - Google Patents

電機子コイル及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014174658A1
WO2014174658A1 PCT/JP2013/062342 JP2013062342W WO2014174658A1 WO 2014174658 A1 WO2014174658 A1 WO 2014174658A1 JP 2013062342 W JP2013062342 W JP 2013062342W WO 2014174658 A1 WO2014174658 A1 WO 2014174658A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
mold
coil conductor
armature
convex shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/062342
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
田村　宏司
田村　修一
山村　明弘
一誠 土井
宏幸 松尾
泰和 西村
祥子 川崎
昭彦 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to PCT/JP2013/062342 priority Critical patent/WO2014174658A1/ja
Priority to US14/650,335 priority patent/US9960650B2/en
Priority to JP2015513453A priority patent/JP5901846B2/ja
Priority to CN201380075963.1A priority patent/CN105144549B/zh
Priority to EP13882661.5A priority patent/EP2991199B1/en
Publication of WO2014174658A1 publication Critical patent/WO2014174658A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US15/639,090 priority patent/US10644556B2/en
Priority to US16/421,600 priority patent/US11316395B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines
    • H02K15/0407—Manufacturing of windings by etching, printing or stamping the complete coils
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines
    • H02K15/0414—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines the windings consisting of separate elements, e.g. bars, segments or half coils
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines
    • H02K15/0414—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines the windings consisting of separate elements, e.g. bars, segments or half coils
    • H02K15/0421—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines the windings consisting of separate elements, e.g. bars, segments or half coils and consisting of single conductors, e.g. hairpins
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49073—Electromagnet, transformer or inductor by assembling coil and core
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/532—Conductor
    • Y10T29/53209—Terminal or connector
    • Y10T29/53213—Assembled to wire-type conductor
    • Y10T29/53235—Means to fasten by deformation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/5327—Means to fasten by deforming

Definitions

  • the present invention relates to an armature coil used for a rotating electric machine and a method for manufacturing the same, and particularly to the shape of the armature coil.
  • a coil wound around a stator or a rotor of a rotating electrical machine has been inserted in an aligned manner into a slot which is a housing portion.
  • a coil having a rectangular or trapezoidal coil cross section along the shape of the slot, and a coil having a trapezoid whose shape varies depending on the slot insertion position are disclosed. Further, one side and the other side of the coil are configured in parallel planes. (See FIG. 12 of Patent Document 1)
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an armature coil that can further improve the space factor and a manufacturing method thereof.
  • a plurality of slots through which the coil conductors are inserted are arranged in an annular shape, and the plurality of coil conductors are inserted into the slots in an aligned manner.
  • the direction width has a substantially trapezoidal shape that becomes narrower toward the inner side in the radial direction, and the cross-sectional areas in the slots of the plurality of coil conductors are substantially the same and the circumferential width thereof is formed thinner as it is arranged at the inner side in the radial direction.
  • One of the coil conductors has a convex shape, and the other coil conductor has a concave shape along the convex shape.
  • the armature coil manufacturing method includes a taper-shaped groove substantially the same as a trapezoidal slot whose width becomes narrower toward the radially inner side where a plurality of coil conductors of the armature coil are wound.
  • the coil conductor disposed at the tip of the groove is flattened by being pressed to a predetermined position by the rod-shaped tip of the upper mold, and the coil close to the opening of the groove A process in which the flatness is reduced as the conductor is formed, and between the coil conductors, one of the coil conductors has a convex shape, and the other of the coil conductors has a concave shape along the convex shape. And said The shape and the coil conductors formed on said concave shape and a step of withdrawing from the lower tool.
  • the armature coil manufacturing method includes a lower mold in which a tip mold is disposed at the left end and a back mold is disposed at the right end, and an inclined section is provided on the lower mold side and pressed.
  • a tip mold is disposed at the left end and a back mold is disposed at the right end, and an inclined section is provided on the lower mold side and pressed.
  • the space created by each mold is a slot.
  • the armature is substantially identical in shape and formed so that the width of the space gradually decreases toward the tip die, and between the tip die and the back die on the lower die.
  • a step of arranging a plurality of coil conductors of a coil a step of pressing the plurality of coil conductors arranged between the tip die and the back die on the lower die with the upper die,
  • the upper mold is pressed to a position where it comes into contact with the top mold of the lower mold and the upper surface of the back mold.
  • the coil conductor closer to the tip mold is formed flatter, the coil conductor closer to the back mold is formed to have a lower flatness ratio, and one coil conductor is convex between the coil conductors.
  • the coil cross-sectional shape in the slot is raised and recessed to increase the degree of contact between the coils and the space factor is improved.
  • an armature coil for a rotating electric machine with high output can be provided. Is.
  • FIG. 1 A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Although FIG. 1 describes the case where the rotating electric machine is a motor and the stator is used as an armature, the invention can also be applied when a rotor is used. 1 is a partial cross-sectional view showing a coil insertion state in an armature coil according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the stator is formed in a cylindrical shape by a stator core 1 formed by laminating a plurality of thin steel plates, and a large number of teeth 2 are arranged radially inward.
  • a slot 3 is formed between the teeth 2.
  • the armature coil 4 is configured by inserting the conductors 4h.
  • the armature coil 4 inserted into the slot 3 will be described as being composed of, for example, four coil conductors.
  • the armature coil 4 that constitutes the winding of the stator may be a pine needle segment coil or may be one in which continuous lines are regularly formed in a wave shape.
  • the armature coil 4 is roughly divided into a transition portion (not shown) that exits from the tooth 2 and enters another tooth 2 and a straight slot insertion portion that is inserted into the slot 3.
  • the slot insertion portion plays an important role of rotating the rotor by repelling and attracting the current flowing through the armature coil 4 with the magnetic pole of the rotor (not shown) via the teeth 2.
  • the space factor refers to the ratio of the cross-sectional area of the armature coil 4 to the slot cross-sectional area.
  • the armature coil 4 Since the armature coil 4 is inserted into the slot 3 of the stator core 1 that is wound in plural and is laminated with a plurality of thin steel plates, the armature coil 4 is covered with a coating to ensure insulation from the surrounding stator core 1. . Therefore, although it is possible to shape the cross section of each coil conductor of the armature coil 4 into a polygon such as a rectangle or a trapezoid, they have corners, and the covering of the corners is usually thinner than the straight part. In some cases, pinholes are easily generated and cannot be used in actual use. Therefore, a quadrangle with rounded corners is often used.
  • the stator is cylindrical, and the inner diameter is always shorter than the outer diameter, and the circumference of the inner diameter is also shorter than the circumference of the outer diameter.
  • Some slots 3 have an inner diameter side width and an outer diameter side width substantially equal to each other, and a slot 3 has an inner diameter width ⁇ outer diameter width as shown in FIG. If the inner diameter width is equal to the outer diameter width, the width of the tip side of the tooth 2 is less than the root width.
  • the magnetic flux passing through the teeth 2 is limited by the narrowest width of the teeth 2, and an excessively large width at the base is unnecessary in the sense of passing the magnetic flux. Therefore, when the width of the tooth 2 is hardly changed, the width of the slot 3 is inevitably narrowed as the inner diameter.
  • the first coil conductor 4a, the second coil conductor 4b, the third coil conductor 4c, the fourth coil conductor 4d, or the first coil conductor 4e, the second coil conductor of the armature coil 4 are inserted into the tapered slot 3 on the inner diameter side.
  • inserting 4f, the third coil conductor 4g, and the fourth coil conductor 4h it is effective to make the coil cross section along the inner shape of the slot 3 in order to improve the space factor.
  • the current is appropriately supplied to the armature coil 4
  • it is convenient that the cross-sectional areas are the same. Taking these into consideration, it is effective to increase the flattening ratio in a trapezoidal shape even within the square shape of the armature coil 4 toward the inner diameter side.
  • the inserted armature coil 4 is composed of a plurality of coil conductors, and forming each coil conductor one by one into a predetermined different shape is a top-down process and increases the molding cost. It is better to collectively form the present into a predetermined shape. Furthermore, the space
  • the coil conductor of one armature coil 4 have a convex shape at one end in the radial direction and making the other end in the radial direction of the coil conductor of the other armature coil 4 in close contact therewith a concave shape along the convex shape.
  • the adhesion between the coil conductors of the armature coil 4 is improved, and the space factor is improved by pulling it.
  • the cross-sectional areas of the coil conductors of the armature coil 4 are all substantially the same, for example, the first coil conductor 4a of the armature coil 4 located on the inner diameter side of the slot 3 is located on the outer diameter side.
  • the flatness is larger than that of the second coil conductor 4b. Therefore, it is advantageous in terms of molding that the flatness is large, that is, the one end of the first coil conductor 4a of the armature coil 4 on the inner diameter side has a larger convex shape.
  • the outer diameter side of the first coil conductor 4a of the armature coil 4 on the inner diameter side is convex
  • the inner diameter side of the second coil conductor 4b of the armature coil 4 on the outer layer side is concave along the convex shape. It has a shape.
  • the third coil conductor 4c and the fourth coil conductor 4d of the armature coil 4 are also formed into a convex shape and a concave shape, although there are differences in size between the convex shape and the concave shape.
  • the side surface contacting the inside of the slot 3 is an inner diameter side tapered straight line along the shape of the slot 3. Further, the straight portion, the convex shape portion, and the concave shape portion are rounded and connected.
  • the coil conductors 4e to 4h of the armature coil 4 are examples in which the direction of the convex shape is opposite to the coil conductors 4a to 4d of the armature coil 4.
  • the same convex shape direction may be used for the entire stator, or may be changed for each phase, for example. However, changing the direction of the convex shape within the same slot 3 is not obtained from the viewpoint of the space factor.
  • four or more coil conductors of the armature coil 4 are inserted in the slot 3
  • two pairs are formed when the armature coil 4 pair or, for example, two pairs of coil windings are formed. Therefore, the first layer, the second layer, the third layer, and the fourth layer may be formed in a concavo-convex shape, and the second layer and the third layer may not be formed in a concavo-convex shape, and may be substantially linear.
  • the space between the coil conductors of the armature coil 4 not only the concavo-convex shape but also an S shape or a wave shape, and the other coil may be an S shape or an inverse S shape along the wave or an inverse wave shape.
  • the armature coil 4 extending from the slot 3 does not have to be forcibly formed as described above, but a part extending from the end of the slot 3 is formed by performing the above-described forming. This is the start of the transition for the winding of 4 or the positioning of the coil insertion into the slot 3 or the interference with the slot edge portion.
  • FIG. 2 is a coil forming process diagram by a coil forming apparatus in an armature coil according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 2 shows a molding apparatus using an upper mold 10 and a lower mold 11, and the lower mold 11 has a groove 13 whose width becomes narrower as it is deeper.
  • the shape of the groove 13 is substantially the same as the shape of the slot 3 into which each coil conductor of the armature coil 4 is inserted.
  • the groove shape at the position indicated by L1 in FIG. 2B needs to be the same as the slot shape. Since other places do not directly contribute to the improvement of the space factor, it is not necessary to form the entire groove 13 in a funnel shape, and it may be a parallel straight line having such a width that the coil conductor of the armature coil 4 can be arranged. Therefore, a case is shown in which a funnel is formed up to L2 in FIG.
  • the first coil conductor wire 4a1, the second coil conductor wire 4b1, the third coil conductor wire 4c1, and the fourth coil conductor wire 4d1 are sequentially arranged from the upper opening of the lower mold 11. Even in the figure, it is less likely that the layers are stacked with their centers greatly shifted from side to side.
  • the upper tip 12a of the lower die 12 is preferably similar to the shape of the slot opening, but may be substantially straight.
  • the upper mold 10 has a pressing body 10 a having the same shape as the width of the groove 13, and the tip of the pressing body 10 a has a rod-shaped tip 10 b slightly narrower than the width of the groove 13. Further, the shape of the rod-shaped tip portion 10 b of the upper mold 10 is similar to the shape of the back portion of the slot 3.
  • first, the first coil conductor strand 4 a 1, the second coil conductor strand 4 b 1, the third coil conductor strand 4 c 1, The coil conductor wires 4d1 are sequentially arranged.
  • FIG. 2 shows a case where four round wire coils are formed simultaneously, the present invention is not limited to this, and it is not limited to this, and if there are a plurality of coils, the number of coils is not limited. Absent.
  • a part of the outer periphery of the lowermost first coil conductor wire 4a1 comes into contact with the inner wall of the groove 13 and stops thereon, on which the second coil conductor wire 4b1, the third coil conductor wire 4c1, and the fourth coil conductor wire 4d1 are arranged in order.
  • This state is a state before the start of molding, and is a state shown in FIG.
  • the pressing body 10 a of the upper mold 10 descends into the groove 13 from the upper opening of the lower mold 11. Further, when the pressing body 10a of the upper mold 10 comes down and presses each coil conductor wire with the pressing force F1, the first coil conductor wire 4a1 located at the lowermost part gradually deforms along the groove width. I will do it.
  • the coil conductor strand having a higher flatness is elongated, that is, deformed into a convex shape, and the next coil conductor strand becomes a concave shape due to the influence, and the other is It becomes a convex shape, and this is repeated with successive coil conductor wires.
  • the upper mold 10 is limited by the lower mold 12, and the first coil conductor 4a, the second coil conductor 4b, the third coil conductor 4c, and the fourth coil conductor 4d of the armature coil 4 are formed. It shows the state that was done. Thereafter, the upper mold 10 is returned to the original position, and the lower mold 12 is moved upward in the figure, and the first coil conductor 4a, second coil conductor 4b, third coil conductor 4c, The forming process is completed by pushing up the four-coil conductor 4d and taking out each coil conductor of the armature coil 4 from the lower mold 11.
  • the first coil conductor 4a, the second coil conductor 4b, the third coil conductor 4c, and the fourth coil conductor 4d of the molded armature coil 4 are sequentially inserted into the slots 3 formed in the stator core 1 of the stator. become.
  • the first coil conductor strand 4a1, the second coil conductor strand 4b1, the third coil conductor strand 4c1, and the fourth coil conductor strand 4d1 of the armature coil 4 disposed in the tapered groove 13 are pressed.
  • the armature coil 4 is deformed in order from the coil conductor strands of the armature coil 4 having a high flatness ratio, and at the same time, the coil conductor strands of the armature coil 4 are pressed so as to pass the deformation between them.
  • One of the coil conductors has a convex shape, and the other of the coil conductors of the next armature coil 4 is deformed into a concave shape that matches the convex shape.
  • the armature coil 4 when the first coil conductor 4a, the second coil conductor 4b, the third coil conductor 4c, and the fourth coil conductor 4d of the armature coil 4 are inserted into the slot 3 formed in the stator core 1 of the stator, the armature coil
  • the adhesion between the four coil conductors is improved, and the space factor can be improved.
  • the rod-shaped tip portion 10b of the upper mold 10 keeps pressing the first coil conductor strand 4a1, the second coil conductor strand 4b1, the third coil conductor strand 4c1, and the fourth coil conductor strand 4d1 of the armature coil 4.
  • the pressure can be concentrated, and the pressing force can be reduced as compared with the case where the flat upper and lower molds are pressed, and the scale of the mold can be reduced. Note that the first coil conductor wire 4a1, the second coil conductor wire 4b1, the third coil conductor wire 4c1, and the fourth coil conductor wire 4d1 of the armature coil 4 are heated once to be easily deformed.
  • first coil conductor wire 4a1, the second coil conductor wire 4b1, the third coil conductor wire 4c1, the fourth coil conductor wire 4d1 of the armature coil 4 having a cross section close to a trapezoid. It is possible to improve for ease. Further, the first coil conductor 4a, the second coil conductor 4b, the third coil conductor 4c, and the fourth coil conductor 4d of the armature coil 4 are of a type in which a winding is formed after being inserted into a slot like a pine needle segment coil. Even if it exists, what wound the continuous wire and made the coil winding shape may be sufficient.
  • FIG. 3 is a coil forming process diagram by a coil forming apparatus in an armature coil according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the coil forming apparatus according to Embodiment 3 of the present invention is composed of four mold parts.
  • a lower mold 14 a tip mold 15 placed on the lower mold 14 and similar in shape to the slot tip, and a back mold 16 placed on the lower mold 14 and similar to the slot back And the upper mold 17.
  • the upper mold 17 has a slope portion 17a inclined in the right direction in the figure, and the pressing force F2 until the slope portion 17a of the upper mold 17 comes into contact with the top surfaces of the tip die 15 and the back die 16. It can be pressed by.
  • the tip mold 15 and the back mold 16 may be integrated with the lower mold 14.
  • the coil forming apparatus is constituted by the respective molds as described above, and the state where the upper mold 17 is set in the upper direction is the initial state as shown in FIG. In this state, the first coil conductor strand 5a1, the second coil conductor strand 5b1, the third coil conductor strand 5c1, and the fourth coil conductor of the armature coil 5 are arranged between the tip die 15 and the back die 16.
  • the strand 5d1 is set.
  • a rectangular cross-section coil is used, but a round wire or an elliptical cross-section coil may be used.
  • the first coil conductor strand 5a1, the second coil conductor strand 5b1, the third coil conductor strand 5c1, and the fourth coil conductor strand 5d1 of the armature coil 5 are set with a slight gap if possible. Is preferable. However, since the other coil conductor wires are pushed in the left direction in the figure while each coil conductor wire is being deformed during the forming, the clearance may be appropriate.
  • the upper die 17 comes down. Pressing is started. The pressing is performed by the inclined portion 17a of the upper mold 17 in order from the first coil conductor strand 5a1 at the right end in the drawing to the second coil conductor strand 5b1, the third coil conductor strand 5c1, and the fourth coil conductor strand 5d1. Is pressed. Finally, pressing is performed up to the fourth coil conductor wire 5d1 at the left end, and the pressing ends when the inclined surface portion 17a of the upper mold 17 comes into contact with the upper surfaces of the tip mold 15 and the back mold 16. That is, the shape of each mold is determined so that the space created by the upper mold 17 and the lower mold 14 is substantially the same as the slot space. Therefore, the pressed coil conductor wires are consequently formed along the slot shape.
  • the left side surface of the rightmost coil conductor strand has the most convex shape, and the next coil conductor strand receives the convex shape.
  • the right side has a concave shape
  • the left side has a convex shape and deformation in order.
  • the state of the convex shape is precisely a partially convex shape and a partially concave wave shape.
  • the corrugation of the irregularities becomes irregularities of reverse waves in the next coil.
  • the flattening rate is larger as the coil conductor wire on the right side is larger, the concavo-convex state becomes larger as the coil conductor wire on the right side is larger.
  • the first coil conductor 5a and the second coil of the armature coil 5 are formed by pressing from the upper and lower surfaces of the coil conductor wire by the upper mold 17 and the lower mold 14 as shown in FIG.
  • the conductor 5b, the third coil conductor 5c, and the fourth coil conductor 5d are formed, the coil conductors are formed in an uneven state, and the first coil conductor 5a of the armature coil 5 is formed in the slot 3 formed in the stator core 1.
  • adherence degree between coil conductors increases and, as a result, a space factor improves.
  • the first coil conductor strand 5a1, the second coil conductor strand 5b1, the third coil conductor strand 5c1, and the fourth coil conductor strand 5d1 of the armature coil 5 are preheated in advance so as to be easily formed. May be.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

　この発明に係わる電機子コイルは、特にステータコアに形成された径方向内側に開口した複数のスロットに巻装された複数のコイル導体からなる電機子コイルにおいて、複数の前記コイル導体の周方向幅は径方向内側ほど狭くなる略台形形状を成すとともに複数の前記コイル導体の前記スロット内における断面積は各々ほぼ同一でかつ径方向内側に配置されるほどその周方向幅は細く成形され、一方の前記コイル導体が凸形状を成すとともに他方の前記コイル導体が前記凸形状に沿った凹形状を成すように形成されたものである。

Description

電機子コイル及びその製造方法
　この発明は、回転電機に使用される電機子コイル及びその製造方法に関するもので、特に電機子コイルの形状に関するものである。
　従来、回転電機のステータ又はロータに巻装されたコイルは、その収容部であるスロットに整列的に挿通されていた。特に、スロットの形状に沿ってコイル断面を矩形あるいは台形に形成されたコイルや、さらにはスロット挿入位置により形状を異ならせた台形に形成されたコイルが開示されている。また、コイルの一方側および他方側は平行な面状に構成されている。（特許文献１の図１２参照）
　また、従来のコイル製造方法では、コイルの少なくともスロットに挿入される部分は予め決められた台形形状の溝を有する成形型に挿入配置し、押圧型によりプレスされて台形のコイルが成形されるものが開示されている。また、コイルの一方側および他方側は平行な面状に構成されている。（特許文献２参照）
特許第３４７４６６０号公報 特公平７－３２５５１号公報
　上述した従来の電機子コイル及びその製造方法であっても、スロット形状に沿ったコイル形状に変形することにより占積率を向上したものである。しかし、近年さらに回転電機の高出力化が要求されてきており、まだまだ占積率を向上する必要があるという課題があった。
　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、その目的は、占積率をさらに向上することができる電機子コイル及びその製造方法を提供するものである。
　この発明に係わる電機子コイルは、コイル導体を挿通するスロットが複数環状に配置され、前記スロット内に整列的に複数の前記コイル導体が挿通された電機子コイルにおいて、複数の前記コイル導体の周方向幅は径方向内側ほど狭くなる略台形形状を成すとともに複数の前記コイル導体の前記スロット内における断面積は各々ほぼ同一でかつ径方向内側に配置されるほどその周方向幅は細く成形され、一方の前記コイル導体が凸形状を成すとともに他方の前記コイル導体が前記凸形状に沿った凹形状を成すように形成されたものである。
　また、この発明に係わる電機子コイルの製造方法は、電機子コイルの複数のコイル導体が巻装される径方向内側ほどその幅が狭くなる台形形状を成すスロットとほぼ同一の先細形状の溝を有する下金型に複数の前記コイル導体を配置する工程と、前記下金型の前記溝に配置された前記コイル導体を前記溝の幅より若干細い棒状先端部を有している上金型で押圧する工程と、前記上金型の前記棒状先端部により所定位置まで押圧されることにより、前記溝の先に配置された前記コイル導体ほど扁平に成形され、前記溝の開口部に近い前記コイル導体ほど扁平率が小さく成形され、前記コイル導体同士間において、一方の前記コイル導体が凸形状を成し、他方の前記コイル導体が前記凸形状に沿った凹形状を成すように成形される工程と、前記凸形状および前記凹形状に成形された前記コイル導体を前記下金型より抜き取る工程とを有するものである。
　また、この発明に係わる電機子コイルの製造方法は、左端部に先端金型、右端部に奥部金型が配置される下金型と前記下金型側に傾斜部を有し押圧される上金型とを有し、前記上金型が移動し前記下金型の前記先端金型および前記奥部金型の上面と当接したとき、前記各金型で作られる空間は、スロットの形状にほぼ同一でかつ前記先端金型の方向に向かって空間の幅は徐々に狭くなるように形成され、前記下金型の上に前記先端金型と前記奥部金型の間に電機子コイルの複数のコイル導体を配置する工程と、前記下金型の上に前記先端金型と前記奥部金型の間に配置された複数の前記コイル導体を前記上金型で押圧する工程と、前記上金型により前記下金型の前記先端金型および前記奥部金型の上面と当接する位置まで押圧されることにより、前記先端金型に近い前記コイル導体ほど扁平に成形され、前記奥部金型に近い前記コイル導体ほど扁平率が小さく成形され、前記コイル導体同士間において、一方の前記コイル導体が凸形状を成し、他方の前記コイル導体が前記凸形状に沿った凹形状を成すように成形される工程と、前記凸形状および前記凹形状に成形された前記コイル導体を前記下金型より取り出す工程とを有するものである。
　この発明によれば、スロット内のコイル断面形状を凹凸形状によりコイル同士の密着度を上げ、占積率を向上したので、その結果高出力化の回転電機の電機子コイルを提供することができるものである。
この発明の実施の形態１に係わる電機子コイルにおけるコイル挿入状態を示す一部断面図である。 この発明の実施の形態２に係わる電機子コイルにおけるコイル成形装置によるコイル成形工程図である。 この発明の実施の形態３に係わる電機子コイルにおけるコイル成形装置によるコイル成形工程図である。
実施の形態１．
　以下、この発明の実施の形態１を図１に基づいて説明する。図１は回転電機をモータとし、かつ電機子としてステータを使用した場合について記載したものであるが、ロータを使用した場合にも適用できる。図１はこの発明の実施の形態１に係わる電機子コイルにおけるコイル挿入状態を示す一部断面図である。
　ステータは薄鋼板が複数積層されて構成されたステータコア１により円筒形状を成し、径方向内側に向かってティース２が多数配置されている。これらのティース２同士の間にスロット３が形成されている。これらスロット３に第１コイル導体４ａ，第２コイル導体４ｂ，第３コイル導体４ｃ，第４コイル導体４ｄ、あるいは第１コイル導体４ｅ，第２コイル導体４ｆ，第３コイル導体４ｇ，第４コイル導体４ｈがそれぞれ挿通されて電機子コイル４が構成されている。
　スロット３に挿通された電機子コイル４は例えば４本のコイル導体で構成されるものとして説明する。ステータの巻線を構成する電機子コイル４は、松葉状セグメントコイルであっても、連続線を規則正しく波状に形成したものであってもよい。その電機子コイル４にはティース２から出て別のティース２へ入る渡り部（図示せず）と、スロット３に挿入される直線のスロット挿入部に大別される。特に、スロット挿入部は、電機子コイル４を流れた電流をティース２を介してロータ（図示せず）の磁極との反発、引き合いによりロータを回転させる重要な役目を担っている。つまり、効率のよいモータを設計する場合、電機子コイル４に関しては銅損低減が有効であり、そのためには占積率を向上させることが重要な要素である。ここで占積率は、スロット断面積に対する電機子コイル４の断面積の割合を称している。
　電機子コイル４は複数巻装され、かつ薄鋼板で複数積層されて構成されたステータコア１のスロット３に挿入されるため、周囲のステータコア１との絶縁を確保するために被覆で覆われている。そのため、電機子コイル４の各コイル導体の断面を長方形、台形等の多角形に成形することは可能であるが、それらには角部があり、角部の被覆は通常直線部分よりも薄くなり、ピンホールも発生しやすく実使用には耐えられない場合もある。そのため角部を丸くした四角形が使用されることが多い。
　一方、ステータは円筒形であり、内径は必ず外径よりも短く、内径の周囲も外径の周囲より短くなる。スロット３は内径側幅と外径側幅がほぼ等しいものや、図１に示したように内径幅＜外径幅となっているものが存在する。内径幅と外径幅が等しいものでは、ティース２の先端側幅＜根元幅とならざるをえない。ティース２に通る磁束はティース２の最も狭い幅で制限されてしまい、根元の余りに大きな幅は磁束を通す意味では不必要となる。そのためティース２の幅をほとんど変化させない場合、必然的にスロット３の幅が内径ほど狭くなってしまう。
　このような内径側先細りのスロット３に電機子コイル４の第１コイル導体４ａ，第２コイル導体４ｂ，第３コイル導体４ｃ，第４コイル導体４ｄ、あるいは第１コイル導体４ｅ，第２コイル導体４ｆ，第３コイル導体４ｇ，第４コイル導体４ｈを挿入する場合、占積率を向上させるためにはスロット３の内側形状に沿ったコイル断面とすることが有効である。また、電機子コイル４に電流を適切に流すことを考慮すると、その断面積は同一の方が便利である。これらを踏まえると、電機子コイル４を内径側ほど四角形の内でも台形状に扁平率を大きくしてゆくことが有効である。
　また、挿入された電機子コイル４は複数のコイル導体で構成されており、各コイル導体を１本ずつ所定の異なる形状に成形することは工程上面倒であり、成形コストも高くなるので、複数本まとめて所定の形状に成形する方が得策である。さらに、電機子コイル４の各コイル導体同士の間隔はできる限り狭く、密着させた方が空間的に有利である。さらには、電機子コイル４の各コイル導体同士で放熱性を同一とする効果もある。そこで、一方の電機子コイル４のコイル導体を径方向一端を凸形状とし、これと密着する他方の電機子コイル４のコイル導体の径方向他端を凸形状に沿った凹形状にすることにより、より電機子コイル４の各コイル導体同士の密着性をアップし、引いては占積率を向上させるものである。
　また、電機子コイル４の各コイル導体の断面積はすべて略同一であるので、スロット３の内径側に位置する電機子コイル４の例えば第１コイル導体４ａが外径側に位置する電機子コイル４の第２コイル導体４ｂよりも扁平率は大きい。そのため扁平率の大きい、つまり内径側の電機子コイル４の第１コイル導体４ａの一端がより凸形状が大きくする方が、成形上有利である。図１では内径側の電機子コイル４の第１コイル導体４ａの外径側を凸形状とし、その外層側の電機子コイル４の第２コイル導体４ｂの内径側をその凸形状に沿った凹形状としている。同様に、電機子コイル４の第３コイル導体４ｃ、第４コイル導体４ｄも凸形状、凹形状の大きさの違いはあるが凸形状と凹形状に成形している。なお、スロット３の内側を接する側面はスロット３の形状に沿った内径側先細直線である。さらにその直線部と凸形状部、凹形状部は丸みを有して結ばれている。
　また、電機子コイル４のコイル導体４ｅ～４ｈは、電機子コイル４のコイル導体４ａ～４ｄと比較し凸形状の向きが逆方向である例を示したものである。ステータ全体で同一凸形状方向であってもよいし、例えば相毎に変えてもよい。ただし、同一スロット３内で凸形状方向を変えることは占積率からみて得ではない。また、スロット３に４本以上の電機子コイル４のコイル導体が挿入されている場合、電機子コイル４の対、又はコイル巻線から例えば２本ずつの対である場合、２本ずつを成形することが考えられ、そのため１層と２層、３層と４層は凹凸形状として成形し、２層と３層間は凹凸形状とせず、ほぼ直線的にするものであってもよい。
　さらに、電機子コイル４のコイル導体間を成形するにあたって、凹凸形状のみでなく、Ｓ字、又は波状とし他方のコイルはそのＳ字、又は波に沿った逆Ｓ字、又は逆波状としてもよい。スロット３から延出した電機子コイル４については、無理に上記のような成形する必要はないが、スロット３の端部より延出した一部は上記のような成形を行うことで電機子コイル４の巻線のための渡り開始、又はスロット３へコイル挿通の位置きめとなったり、スロット端エッジ部との干渉防止となる。
実施の形態２．
　次に、この発明の実施の形態２を図２基づいて説明する。ここでは、上述した実施の形態１における電機子コイルの成形方法について説明する。図２はこの発明の実施の形態２に係わる電機子コイルにおけるコイル成形装置によるコイル成形工程図である。
　図２は上金型１０と下金型１１による成形装置を示し、下金型１１は、深いほどその幅が狭くなる溝１３を有している。この溝１３の形状は、電機子コイル４の各コイル導体を挿入するスロット３の形状とほぼ同一となっている。特に、図２（ｂ）のＬ１で示した位置の溝形状はスロット形状と同一とする必要がある。その他の場所は占積率向上に直接関与しないので、溝１３全体をロート形状する必要はなく、電機子コイル４のコイル導体が配置できる程度の幅を有した平行直線であってもよい。そのため、図２（ｂ）のＬ２までロート状にしてその上部は直線とした場合を示している。これにより、図中、下金型１１の上側開口部より第１コイル導体素線４ａ１、第２コイル導体素線４ｂ１、第３コイル導体素線４ｃ１、第４コイル導体素線４ｄ１を順次配置しても図中左右に大きく中心がずれて積層されることが少なくなる。
　下口金型１２の上部先端部１２ａは、スロット開口部の形状に類似していることが望ましいが、略直線でもよい。上金型１０は溝１３の幅と同様な形状の押圧体１０ａを有し、その押圧体１０ａの先端部は溝１３の幅より若干細い棒状先端部１０ｂを有している。また、上金型１０の棒状先端部１０ｂの形状はスロット３の奥部の形状に類似している。このような上金型１０と下金型１１を有した成形装置において、まず、溝１３に第１コイル導体素線４ａ１、第２コイル導体素線４ｂ１、第３コイル導体素線４ｃ１、第４コイル導体素線４ｄ１を順次配置する。図２では丸線コイルを４本同時に成形する場合を示しているが、これに限ったものではなく、コイル導体素線の断面形状に無関係で、かつコイル本数は複数であればその本数にこだわらない。
　最下部の第１コイル導体素線４ａ１の外周の一部が溝１３の内壁に接して止まり、その上に第２コイル導体素線４ｂ１、第３コイル導体素線４ｃ１、第４コイル導体素線４ｄ１が順々に並ぶ。この状態が成形開始前の状態であり、図２（ａ）で示す状態である。続いて、上金型１０の押圧体１０ａが下金型１１の上側開口部より溝１３内に降りてくる。そして、さらに上金型１０の押圧体１０ａが降りてきて各コイル導体素線を押圧力Ｆ１により押圧することにより、最下部に位置する第１コイル導体素線４ａ１から溝幅に沿って次第に変形してゆく。各コイル導体素線同士の間には何も存在しないため、扁平率の大きなコイル導体素線ほど細長く、つまり凸形状に変形され、次のコイル導体素線はその影響で凹形状になり他方は凸形状になり、これを次々のコイル導体素線で繰り返される。
　図２（ｂ）は、上金型１０が下口金型１２で制限され、電機子コイル４の第１コイル導体４ａ、第２コイル導体４ｂ、第３コイル導体４ｃ、第４コイル導体４ｄが成形された状態を示している。その後、上金型１０を元の位置へ戻し、下口金型１２が図中上方向に移動し、電機子コイル４の第１コイル導体４ａ、第２コイル導体４ｂ、第３コイル導体４ｃ、第４コイル導体４ｄを押し上げ、電機子コイル４の各コイル導体を下金型１１から取り出すことで成形工程が終了する。その後は成形された電機子コイル４の第１コイル導体４ａ、第２コイル導体４ｂ、第３コイル導体４ｃ、第４コイル導体４ｄをステータのステータコア１に形成されたスロット３に順次に挿入することになる。
　以上のように、先細の溝１３に配置した電機子コイル４の第１コイル導体素線４ａ１、第２コイル導体素線４ｂ１、第３コイル導体素線４ｃ１、第４コイル導体素線４ｄ１を押圧し、扁平率の高い電機子コイル４のコイル導体素線から順に変形させると同時に、電機子コイル４のコイル導体素線同士でその変形を受け渡すように押圧することにより、電機子コイル４のコイル導体の一方が凸形状となり、次の電機子コイル４のコイル導体の他方がその凸形状に合致した凹形状に変形される。これにより、ステータのステータコア１に形成されたスロット３に電機子コイル４の第１コイル導体４ａ、第２コイル導体４ｂ、第３コイル導体４ｃ、第４コイル導体４ｄを挿通した場合、電機子コイル４のコイル導体同士の密着性を高めることとなり、占積率を向上させることができる。
　上金型１０の棒状先端部１０ｂが電機子コイル４の第１コイル導体素線４ａ１、第２コイル導体素線４ｂ１、第３コイル導体素線４ｃ１、第４コイル導体素線４ｄ１を押し続けるため、圧力集中が可能であり、平面状の上下金型を押し付ける場合と比較して、押圧力は小さくてすむことになり金型の規模も小型化が可能である。なお、電機子コイル４の第１コイル導体素線４ａ１、第２コイル導体素線４ｂ１、第３コイル導体素線４ｃ１、第４コイル導体素線４ｄ１を一旦熱して変形しやすくする、丸線よりも台形に近い断面を有する電機子コイル４の第１コイル導体素線４ａ１、第２コイル導体素線４ｂ１、第３コイル導体素線４ｃ１、第４コイル導体素線４ｄ１を使用する等、成形の容易性のため改良することは可能である。さらに、電機子コイル４の第１コイル導体４ａ、第２コイル導体４ｂ、第３コイル導体４ｃ、第４コイル導体４ｄは、松葉状セグメントコイルのようにスロットに挿入後に巻線を形成するタイプであっても、又は連続線を巻回してコイル巻線形状をなしたものであってもよい。
実施の形態３．
　次に、この発明の実施の形態３を図３基づいて説明する。図３はこの発明の実施の形態３に係わる電機子コイルにおけるコイル成形装置によるコイル成形工程図である。
　この発明の実施の形態３におけるコイル成形装置は、４個の金型部位により構成されている。例えば、下金型１４と、下金型１４に載置されスロット先端部に類似した形状の先端金型１５と、下金型１４に載置されスロット奥部に類似した奥部金型１６と、上金型１７とにより構成されている。なお、上金型１７は図中右方向に向かって傾いた斜面部１７ａを有し、上金型１７の斜面部１７ａが先端金型１５、奥部金型１６の上面と接するまで押圧力Ｆ２により押圧できるようになっている。先端金型１５、奥部金型１６は下金型１４と一体であってもよい。
　以上のような各金型でコイル成形装置が構成され、図３（ａ）に示すように、上金型１７が上部方向にセットされた状態が初期状態である。この状態で、先端金型１５、奥部金型１６の間に電機子コイル５の第１コイル導体素線５ａ１、第２コイル導体素線５ｂ１、第３コイル導体素線５ｃ１、第４コイル導体素線５ｄ１をセットする。この実施の形態３では四角形断面コイルを使用しているが、丸線、楕円断面コイルであってもよい。電機子コイル５の第１コイル導体素線５ａ１、第２コイル導体素線５ｂ１、第３コイル導体素線５ｃ１、第４コイル導体素線５ｄ１のセットはできればそれぞれ若干の隙間を有してセットした方が望ましい。ただし、成形途中に各コイル導体素線が変形されている内に他のコイル導体素線を図中左方向へ押し進めるため、その隙間は適当でよい。
　電機子コイル５の第１コイル導体素線５ａ１、第２コイル導体素線５ｂ１、第３コイル導体素線５ｃ１、第４コイル導体素線５ｄ１がセットされた後、上金型１７が降りてきて押圧が開始される。この押圧は上金型１７の斜面部１７ａにより図中右端の第１コイル導体素線５ａ１から順々に第２コイル導体素線５ｂ１、第３コイル導体素線５ｃ１、第４コイル導体素線５ｄ１へと押圧される。最後に左端の第４コイル導体素線５ｄ１まで押圧され、上金型１７の斜面部１７ａは先端金型１５、奥部金型１６の上面に当接した時点で押圧終了となる。つまり、上金型１７と下金型１４とで作られる空間はスロット空間とほぼ同一となるように各々の金型形状が決まっている。そのため、押圧された各コイル導体素線は、結果的にスロット形状に沿った成形がなされたことになる。
　また、成形順序は右側のコイル導体素線から順々に押圧され変形されてゆくので、右端のコイル導体素線の左側面が最も凸形状となり、その凸形状を受けて次のコイル導体素線の右側面は凹形状になり、左側面は凸形状と変形が順に進んでゆく。このようにコイル導体素線の両サイドから面で押圧されると、その凸形状の状態は正確には一部凸形状で一部凹形状の波状となる。この凹凸の波状を次のコイルで逆波の凹凸となる。また、扁平率が右側のコイル導体素線ほど大きいのでその凹凸状態も右側のコイル導体素線ほど大きくなる。
　以上のように、上金型１７と下金型１４によるコイル導体素線の上下面からの押圧成形によって図３（ｂ）に示すように電機子コイル５の第１コイル導体５ａ、第２コイル導体５ｂ、第３コイル導体５ｃ、第４コイル導体５ｄが成形され、コイル導体間同士は凹凸状態に成形されて、ステータコア１に形成されたスロット３に電機子コイル５の第１コイル導体５ａ、第２コイル導体５ｂ、第３コイル導体５ｃ、第４コイル導体５ｄを挿入した場合、コイル導体間の密着度が増し、その結果占積率が向上するものである。なお、電機子コイル５の第１コイル導体素線５ａ１、第２コイル導体素線５ｂ１、第３コイル導体素線５ｃ１、第４コイル導体素線５ｄ１は成形しやすいように前もって過熱処理をしていてもよい。
　なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
１　ステータコア、２　ティース、３　スロット、４　電機子コイル、
４ａ　第１コイル導体、４ｂ　第２コイル導体、４ｃ　第３コイル導体、
４ｄ　第４コイル導体、５　電機子コイル、５ａ　第１コイル導体、
５ｂ　第２コイル導体、５ｃ　第３コイル導体、５ｄ　第４コイル導体、
１０　上金型、１１　下金型、１２　下口金型、１３　溝、１４　下金型、
１５　先端金型、１６　奥部金型、１７　上金型。

Claims (8)

  1. 　コイル導体を挿通するスロットが複数環状に配置され、前記スロット内に整列的に複数の前記コイル導体が挿通された電機子コイルにおいて、複数の前記コイル導体の周方向幅は径方向内側ほど狭くなる略台形形状を成すとともに複数の前記コイル導体の前記スロット内における断面積は各々ほぼ同一でかつ径方向内側に配置されるほどその周方向幅は細く成形され、一方の前記コイル導体が凸形状を成すとともに他方の前記コイル導体が前記凸形状に沿った凹形状を成すように形成されたことを特徴とする電機子コイル。
  2. 　前記コイル導体の本数は３本以上であって、前記コイル導体同士間の凸形状は、径方向内側の前記コイル導体同士間ほど凸形状の飛び出し量が多いことを特徴とする請求項１記載の電機子コイル。
  3. 　前記コイル導体同士間の凸形状は、径方向内側に向いて凸形状を成すことを特徴とする請求項１記載の電機子コイル。
  4. 　前記コイル導体同士間の凸形状は、径方向外側に向いて凸形状を成すことを特徴とする請求項１記載の電機子コイル。
  5. 　前記コイル導体同士間の凸形状の向きは、前記スロットにより異なる方向を成すことを特徴とする請求項１記載の電機子コイル。
  6. 　前記コイル導体は多相巻線を成し、前記コイル導体同士間の凸形状の向きは、少なくとも同一相巻線の前記コイル導体は同一方向を成すことを特徴とする請求項１記載の電機子コイル。
  7. 　電機子コイルの複数のコイル導体が巻装される径方向内側ほどその幅が狭くなる台形形状を成すスロットとほぼ同一の先細形状の溝を有する下金型に複数の前記コイル導体を配置する工程と、前記下金型の前記溝に配置された前記コイル導体を前記溝の幅より若干細い棒状先端部を有している上金型で押圧する工程と、前記上金型の前記棒状先端部により所定位置まで押圧されることにより、前記溝の先に配置された前記コイル導体ほど扁平に成形され、前記溝の開口部に近い前記コイル導体ほど扁平率が小さく成形され、前記コイル導体同士間において、一方の前記コイル導体が凸形状を成し、他方の前記コイル導体が前記凸形状に沿った凹形状を成すように成形される工程と、前記凸形状および前記凹形状に成形された前記コイル導体を前記下金型より抜き取る工程とを有することを特徴とする電機子コイルの製造方法。
  8. 　左端部に先端金型、右端部に奥部金型が配置される下金型と前記下金型側に傾斜部を有し押圧される上金型とを有し、前記上金型が移動し前記下金型の前記先端金型および前記奥部金型の上面と当接したとき、前記各金型で作られる空間は、スロットの形状にほぼ同一でかつ前記先端金型の方向に向かって空間の幅は徐々に狭くなるように形成され、前記下金型の上に前記先端金型と前記奥部金型の間に電機子コイルの複数のコイル導体を配置する工程と、前記下金型の上に前記先端金型と前記奥部金型の間に配置された複数の前記コイル導体を前記上金型で押圧する工程と、前記上金型により前記下金型の前記先端金型および前記奥部金型の上面と当接する位置まで押圧されることにより、前記先端金型に近い前記コイル導体ほど扁平に成形され、前記奥部金型に近い前記コイル導体ほど扁平率が小さく成形され、前記コイル導体同士間において、一方の前記コイル導体が凸形状を成し、他方の前記コイル導体が前記凸形状に沿った凹形状を成すように成形される工程と、前記凸形状および前記凹形状に成形された前記コイル導体を前記下金型より取り出す工程とを有することを特徴とする電機子コイルの製造方法。
PCT/JP2013/062342 2013-04-26 2013-04-26 電機子コイル及びその製造方法 Ceased WO2014174658A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/062342 WO2014174658A1 (ja) 2013-04-26 2013-04-26 電機子コイル及びその製造方法
US14/650,335 US9960650B2 (en) 2013-04-26 2013-04-26 Armature coil and method of manufacturing the same
JP2015513453A JP5901846B2 (ja) 2013-04-26 2013-04-26 電機子コイル及びその製造方法
CN201380075963.1A CN105144549B (zh) 2013-04-26 2013-04-26 电枢线圈及其制造方法
EP13882661.5A EP2991199B1 (en) 2013-04-26 2013-04-26 Armature coil and manufacturing method therefor
US15/639,090 US10644556B2 (en) 2013-04-26 2017-06-30 Method of manufacturing armature coil
US16/421,600 US11316395B2 (en) 2013-04-26 2019-05-24 Method of manufacturing armature coil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/062342 WO2014174658A1 (ja) 2013-04-26 2013-04-26 電機子コイル及びその製造方法

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/650,335 A-371-Of-International US9960650B2 (en) 2013-04-26 2013-04-26 Armature coil and method of manufacturing the same
US15/639,090 Division US10644556B2 (en) 2013-04-26 2017-06-30 Method of manufacturing armature coil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014174658A1 true WO2014174658A1 (ja) 2014-10-30

Family

ID=51791264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/062342 Ceased WO2014174658A1 (ja) 2013-04-26 2013-04-26 電機子コイル及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (3) US9960650B2 (ja)
EP (1) EP2991199B1 (ja)
JP (1) JP5901846B2 (ja)
CN (1) CN105144549B (ja)
WO (1) WO2014174658A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018093715A (ja) * 2016-11-30 2018-06-14 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ 回転電気機械およびその回転電気機械を作るために特別に適合された方法
JP2020171090A (ja) * 2019-04-01 2020-10-15 株式会社デンソー 電機子巻線の製造方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3020194B1 (fr) * 2014-04-17 2018-01-26 Valeo Equipements Electriques Moteur Stator de machine electrique a petit rayon d'entree et procede de realisation dudit stator correspondant
DE102016123069A1 (de) 2016-11-30 2018-05-30 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Leitersegmentes
WO2018108279A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 L-3 Communications Magnet-Motor Gmbh Stator einer elektrischen maschine, sowie elektrische maschine mit einem solchen stator
JP2019054657A (ja) * 2017-09-15 2019-04-04 本田技研工業株式会社 ステータおよび回転電機
TWI655363B (zh) * 2017-11-02 2019-04-01 李忠諭 能量儲放設備及能量儲放方法
WO2020066206A1 (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 日本電産株式会社 コイルの製造方法、およびモータの製造方法
KR102700954B1 (ko) * 2019-01-04 2024-08-29 현대모비스 주식회사 헤어핀 권선모터의 고정자 어셈블리
JP2020141449A (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 日本電産株式会社 ステータ、それを備えたモータ、そのモータを搭載した車両及びコイル製造方法
WO2021065433A1 (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 日本電産株式会社 モータ用コイルの製造方法、モータの製造方法およびモータ用コイルの製造装置
CN110707851A (zh) * 2019-11-19 2020-01-17 南京好龙电子有限公司 扁线电机绕组槽内结构
DE102020205684A1 (de) * 2020-05-06 2021-11-11 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Stator einer elektrischen Maschine
KR102867738B1 (ko) 2020-09-21 2025-10-14 이브이알 모터스 엘티디. 방사상 플럭스 전기 기계
JP7463995B2 (ja) * 2021-03-26 2024-04-09 トヨタ紡織株式会社 電機子及び電機子の製造方法
DE102021203787A1 (de) * 2021-04-16 2022-11-03 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Stator für eine elektrische Maschine, Verfahren zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine und Fahrzeug
US12081073B2 (en) 2021-10-04 2024-09-03 Evr Motors Ltd Electric machine with multi-tapered yokes
US12354789B1 (en) 2022-02-25 2025-07-08 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Methods for manufacturing saddle coils
DE102022112126A1 (de) 2022-05-13 2023-11-16 Hofer Powertrain Innovation Gmbh Leitungssegment für eine Wicklung einer elektrischen Maschine sowie ein Herstellungsverfahren für ein Leitungssegment
WO2023218047A1 (de) * 2022-05-13 2023-11-16 Hofer Powertrain Innovation Gmbh Verfahren zur herstellung eines leitungssegments für eine wicklung sowie eines stators für eine elektromaschine mit hybridem wicklungsdesign
DE102022112127A1 (de) 2022-05-13 2023-11-16 Hofer Powertrain Innovation Gmbh Stator für eine Elektromaschine mit hybridem Wicklungsdesign
DE102022005023A1 (de) 2022-05-13 2023-11-30 Hofer Powertrain Innovation Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Leitungssegments für eine Wicklung sowie eines Stators für eine Elektromaschine mit hybridem Wicklungsdesign
DE102022112129A1 (de) 2022-05-13 2023-11-16 Hofer Powertrain Innovation Gmbh Stator für eine elektrische Maschine mit einem Formlitzenwickelkopf sowie eine entsprechende elektrische Maschine und ein Herstellungsverfahren für einen Stator
WO2023218044A2 (de) 2022-05-13 2023-11-16 Hofer Powertrain Innovation Gmbh Stator für eine elektrische maschine mit einem formlitzenwickelkopf sowie eine entsprechende elektrische maschine und ein herstellungsverfahren für einen stator
US12046949B1 (en) 2023-12-28 2024-07-23 Evr Motors Ltd Electric machine with coils bridged with toothed clips
US12136869B1 (en) 2023-12-28 2024-11-05 Evr Motors Ltd Heat dissipation plate for electric machine
US12278519B1 (en) 2023-12-28 2025-04-15 Evr Motors Ltd Electric machine with multiple toothed spacers in coils
CN118197697B (zh) * 2024-03-26 2025-04-11 江阴聚科新材料有限公司 线缆、线圈及电机

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02285953A (ja) * 1989-04-26 1990-11-26 Nippondenso Co Ltd 電機子コイルの装填方法
JPH02311149A (ja) * 1989-05-26 1990-12-26 Nippondenso Co Ltd 電機子コイルの装填方法
JPH0732551B2 (ja) 1985-04-15 1995-04-10 株式会社日立製作所 回転電機子コイルの成形方法
EP0695019A1 (en) * 1994-07-27 1996-01-31 INDUSTRIE MAGNETI MARELLI S.p.A. A rotor for an electrical machine, in particular for an electric motor for starting the internal combustion engine of a motor vehicle, and a process for its production
JP3474660B2 (ja) 1995-01-23 2003-12-08 株式会社日立製作所 ３相電動機
JP2007135329A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Sumitomo Electric Ind Ltd ステータの製造方法
JP2009532009A (ja) * 2006-03-31 2009-09-03 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 多相の電気機械に用いられるステータおよび該ステータを製作するための方法
JP2012235587A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Aisin Aw Co Ltd 回転電機用ステータ

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5313102A (en) * 1976-07-23 1978-02-06 Hitachi Ltd Revolving-field windings
JPS5450904A (en) * 1977-09-30 1979-04-21 Hitachi Ltd Rotor
JPS60152242A (ja) * 1984-01-19 1985-08-10 Toyota Motor Corp 直流電動機の電機子
SU1693687A1 (ru) * 1988-09-07 1991-11-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения Ротор электрической машины
JPH03265437A (ja) * 1989-04-13 1991-11-26 Sanyo Electric Co Ltd モータの電機子コイル及びその製造方法並びに成形治具
JPH0732551A (ja) 1993-07-21 1995-02-03 Dainippon Printing Co Ltd 剥離シート
JP3735197B2 (ja) * 1998-02-27 2006-01-18 株式会社日立製作所 コイル成形体の製造方法およびそれに用いる金型
JP2000341889A (ja) * 1999-05-25 2000-12-08 Hitachi Ltd 回転機用コア、その製造方法、コア用素片および回転機
JP3561249B2 (ja) 2001-09-17 2004-09-02 三菱電機株式会社 交流発電機の固定子およびその製造方法
JPWO2004062065A1 (ja) * 2002-12-26 2006-05-18 三菱電機株式会社 回転電機の固定子およびその固定子巻線の製造方法
JP2005186092A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 異形断面コイルの製造方法および異形断面コイルの組込方法
JP4517715B2 (ja) * 2004-05-07 2010-08-04 住友電気工業株式会社 異形断面コイルの製造方法
JP4500654B2 (ja) * 2004-11-25 2010-07-14 住友電気工業株式会社 異形断面コイルの製造方法
JP2008306816A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 分割ステータの製造方法、ステータの製造方法及びモータの製造方法
CN101669267B (zh) * 2007-06-06 2012-09-05 株式会社安川电机 旋转电机以及其制造方法
DE102007034322A1 (de) * 2007-07-24 2009-01-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer vorzugsweise mehrphasigen Wicklung für den Stator einer elektrischen Maschine
JP4479788B2 (ja) * 2007-12-20 2010-06-09 株式会社デンソー コイル成形方法およびコイル成形用金型
DE102008041685A1 (de) * 2008-08-29 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
JP5531673B2 (ja) * 2009-04-06 2014-06-25 株式会社デンソー ステータコイルのコイルエンド成形方法および成形装置
DE102009024230A1 (de) * 2009-05-29 2010-12-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Ständerwicklung einer elektrischen Maschine, insbesondere zur Herstellung eines Wechselstromgenerators
CA2791910A1 (en) * 2010-04-28 2011-11-03 Autonetworks Technologies, Ltd. Wire harness manufacturing method
JP5702179B2 (ja) * 2011-02-09 2015-04-15 本田技研工業株式会社 コイルセグメントの製造方法
JP5778498B2 (ja) * 2011-06-21 2015-09-16 アスモ株式会社 ステータ及びモータ
EP3007319B1 (en) * 2013-05-28 2020-10-28 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine, and manufacturing method therefor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0732551B2 (ja) 1985-04-15 1995-04-10 株式会社日立製作所 回転電機子コイルの成形方法
JPH02285953A (ja) * 1989-04-26 1990-11-26 Nippondenso Co Ltd 電機子コイルの装填方法
JPH02311149A (ja) * 1989-05-26 1990-12-26 Nippondenso Co Ltd 電機子コイルの装填方法
EP0695019A1 (en) * 1994-07-27 1996-01-31 INDUSTRIE MAGNETI MARELLI S.p.A. A rotor for an electrical machine, in particular for an electric motor for starting the internal combustion engine of a motor vehicle, and a process for its production
JP3474660B2 (ja) 1995-01-23 2003-12-08 株式会社日立製作所 ３相電動機
JP2007135329A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Sumitomo Electric Ind Ltd ステータの製造方法
JP2009532009A (ja) * 2006-03-31 2009-09-03 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 多相の電気機械に用いられるステータおよび該ステータを製作するための方法
JP2012235587A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Aisin Aw Co Ltd 回転電機用ステータ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018093715A (ja) * 2016-11-30 2018-06-14 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ 回転電気機械およびその回転電気機械を作るために特別に適合された方法
US10622858B2 (en) 2016-11-30 2020-04-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotating electrical machine and specially adapted method for producing said rotating electrical machine
JP2020171090A (ja) * 2019-04-01 2020-10-15 株式会社デンソー 電機子巻線の製造方法
JP7255300B2 (ja) 2019-04-01 2023-04-11 株式会社デンソー 電機子巻線の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2014174658A1 (ja) 2017-02-23
US9960650B2 (en) 2018-05-01
US20150311757A1 (en) 2015-10-29
CN105144549B (zh) 2018-07-27
US20170324291A1 (en) 2017-11-09
US11316395B2 (en) 2022-04-26
JP5901846B2 (ja) 2016-04-13
US20190280543A1 (en) 2019-09-12
CN105144549A (zh) 2015-12-09
US10644556B2 (en) 2020-05-05
EP2991199A1 (en) 2016-03-02
EP2991199B1 (en) 2019-09-04
EP2991199A4 (en) 2017-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5901846B2 (ja) 電機子コイル及びその製造方法
JP5631345B2 (ja) コイルの製造方法
CN101335471A (zh) 旋转电机、分布绕组定子以及它们的成形方法及成形装置
US20130192057A1 (en) Manufacturing method for coil unit
EP2696474A1 (en) Stator, method for manufacturing stator, and flat conductor for winding
US20130193798A1 (en) Rotary electric machine
JP3791148B2 (ja) 回転電機のステータ及びコイルの製造方法
CN105981266A (zh) 旋转电机以及旋转电机的线圈的制造方法
JP6173590B2 (ja) 回転電機の製造方法
CN107005113B (zh) 绕组装置和具有这种绕组装置的电机
CN107222071A (zh) 一种大线规圆铜线制作成型绕组的绕线模
JP6324015B2 (ja) 回転電機の製造方法
JP2011010392A (ja) ステータ構造および電動機
WO2016088270A1 (ja) 回転電機、それに用いる集合導体および集合導体セグメントコイルの製造方法
JP4624334B2 (ja) 線材、線材の製造治具、及び線材の製造方法
JP5860767B2 (ja) コイルの製造方法
JP2013251996A (ja) コイルの製造方法
CN120660261A (zh) 用于将绕组再成形并引入到转子本体或定子本体中的方法
JP5077674B2 (ja) ステータコイルのコイルエンド成形方法
JP6257149B2 (ja) 静止誘導機器コイル
JP2014079102A (ja) 電気機械
JP2007215379A (ja) コイル形成用多本線、電機子、及びコイル形成用多本線の製造方法
JP4999638B2 (ja) 電動機、電動機の製造装置及び電動機の製造方法
JP2013251997A (ja) コイルの製造方法
JP2013188011A (ja) 回転電機の分布巻固定子および回転電機の分布巻固定子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201380075963.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13882661

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015513453

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14650335

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013882661

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE