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JP2006026681A - Manufacturing method for coil having irregular section - Google Patents

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JP2006026681A
JP2006026681A JP2004208290A JP2004208290A JP2006026681A JP 2006026681 A JP2006026681 A JP 2006026681A JP 2004208290 A JP2004208290 A JP 2004208290A JP 2004208290 A JP2004208290 A JP 2004208290A JP 2006026681 A JP2006026681 A JP 2006026681A
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wire
coil
press
spiral shape
section
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JP2004208290A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Hirano
信行 平野
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a coil having irregular sections for preventing the deformation of the coil caused by the spring-back without providing any special step. <P>SOLUTION: The spring-back of a wire 3 occurring when winding the wire 3 in a substantially spiral shape is reduced by adjusting the degree of deformation of the wire 3 occurring when pressing a coil connection body 21 formed by winding the wire 3 around a core 31 in a substantially spiral shape. The maximum working rate of the thickness by pressing each part of the wire 3 is set so as to be not less than a predetermined reference value. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車のモータ等に適した異形断面コイルの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a modified cross-sectional coil suitable for a motor of a hybrid vehicle or an electric vehicle.

ハイブリッド車、電気自動車等の駆動用モータの高効率化、高出力化のためにモータ用コイルの占積率の向上が有効である。この占積率を向上させる方法として、従来の一定断面形状の線材を巻くのに対し、コイルの巻回経路上の位置に応じて線材の断面形状を変化させる方法が提案されている。   In order to increase the efficiency and output of drive motors for hybrid vehicles and electric vehicles, it is effective to improve the space factor of the motor coils. As a method of improving the space factor, a method of changing the cross-sectional shape of the wire according to the position on the winding path of the coil has been proposed, whereas the conventional wire having a constant cross-sectional shape is wound.

図12は、本発明に係る異形断面コイルの製造方法が適用されるコイルの斜視図である。このコイル1は、図12に示すように、略切頭錐形の外観形態を有し、その線材3の断面形状が、小径側(図12の下側)の端部から大径側(図12の上側)の端部に向けて徐々に扁平に変化している。コイル1の両端部には、電気接続のための引出部5,7が設けられている。なお、図12に示すコイル1は、ほぼ四角錐の頭部を切除したような外観形態(略切頭四角錐形の形態)を有している。   FIG. 12 is a perspective view of a coil to which the method for manufacturing a modified cross-section coil according to the present invention is applied. As shown in FIG. 12, this coil 1 has a substantially truncated cone-shaped appearance, and the cross-sectional shape of the wire 3 is from the end on the small diameter side (the lower side in FIG. 12) to the large diameter side (see FIG. 12). 12 gradually changes toward a flat end toward the upper end. At both ends of the coil 1, lead portions 5 and 7 for electrical connection are provided. Note that the coil 1 shown in FIG. 12 has an external appearance (substantially truncated quadrangular pyramid shape) in which a substantially quadrangular pyramid head is cut off.

このようなコイル1の製造方法としては、図13に示すように、線材3を芯材9に略螺旋状に巻回して略柱形の中間コイル体11を形成し、その中間コイル体11を成形型13内にセットして軸方向にプレス成形して成形する方法が提案されている。   As a manufacturing method of such a coil 1, as shown in FIG. 13, a wire 3 is wound around a core 9 in a substantially spiral shape to form a substantially columnar intermediate coil body 11, and the intermediate coil body 11 is There has been proposed a method of setting in a mold 13 and press-molding in the axial direction.

しかしながら、上記のように中間コイル体11を単純にプレス成形する方法では、芯材9からコイル1を取り外した際にコイル1の各曲げ部分に残存するスプリングバックにより、コイル1の形状が変形してしまい、コイル1の形状を修正するための余分な工程(例えば、ねじれを戻して焼鈍させる工程等)が必要となる等の問題がある。   However, in the method of simply press-molding the intermediate coil body 11 as described above, the shape of the coil 1 is deformed by the springback remaining in each bent portion of the coil 1 when the coil 1 is removed from the core material 9. Therefore, there is a problem that an extra process (for example, a process of unwinding and annealing the coil 1) for correcting the shape of the coil 1 is required.

そこで、本発明の解決すべき課題は、特別な工程を設けることなく、スプリングバックによるコイルの変形を防止することができる異形断面コイルの製造方法を提供することである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a modified cross-section coil that can prevent the deformation of the coil due to the spring back without providing a special process.

上記の課題を解決するため、請求項1の発明では、線材が略螺旋状に巻回されてなる中間コイル体をその軸方向にプレス成形することにより、異形断面のコイルを製造する異形断面コイルの製造方法であって、プレス成形により生じる前記線材の変形度合いを調節することにより、前記線材を略螺旋状に巻回した際に生じる前記線材のスプリングバックを低減する。   In order to solve the above-mentioned problem, in the invention of claim 1, a modified cross-sectional coil for manufacturing a coil having a modified cross-section by press-molding an intermediate coil body in which a wire is wound in a substantially spiral shape in the axial direction. By adjusting the degree of deformation of the wire generated by press molding, the spring back of the wire generated when the wire is wound in a substantially spiral shape is reduced.

また、請求項2の発明では、線材が略螺旋状に巻回されてなる中間コイル体をその軸方向にプレス成形することにより、異形断面のコイルを製造する異形断面コイルの製造方法であって、前記中間コイル体を構成する前記線材の延性を調節して前記中間コイル体に対するプレス成形を行うことにより、前記線材を略螺旋状に巻回した際に生じる前記線材のスプリングバックを低減する。   The invention according to claim 2 is a method for producing a modified cross-section coil in which a coil having a modified cross section is manufactured by press-molding an intermediate coil body in which a wire is wound in a substantially spiral shape in the axial direction. By adjusting the ductility of the wire constituting the intermediate coil body and performing press molding on the intermediate coil body, the spring back of the wire generated when the wire is wound in a substantially spiral shape is reduced.

また、請求項3の発明では、線材が略螺旋状に巻回されてなる中間コイル体をその軸方向にプレス成形することにより、異形断面のコイルを製造する異形断面コイルの製造方法であって、プレス成形により生じる前記線材の変形度合いと、前記中間コイル体を構成する前記線材の延性とを調節して前記中間コイル体に対するプレス成形を行うことにより、前記線材を略螺旋状に巻回した際に生じる前記線材のスプリングバックを低減する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing a modified cross-section coil in which a coil having a modified cross section is manufactured by press-molding an intermediate coil body in which a wire is wound in a substantially spiral shape in the axial direction. The wire rod was wound in a substantially spiral shape by adjusting the degree of deformation of the wire rod caused by the press molding and the ductility of the wire rod constituting the intermediate coil body. The spring back of the wire material that occurs at the time is reduced.

請求項1に記載の発明によれば、プレス成形により生じる線材の変形度合いを調節することにより、線材を略螺旋状に巻回した際に生じる線材のスプリングバックを低減するため、特別な工程を設けることなく、スプリングバックによるコイルの変形を防止することができる。   According to the invention described in claim 1, by adjusting the degree of deformation of the wire generated by press molding, a special process is performed to reduce the springback of the wire generated when the wire is wound in a substantially spiral shape. Without providing, it is possible to prevent the coil from being deformed by the springback.

請求項2に記載の発明によれば、中間コイル体を構成する線材の延性を調節してプレス成形することにより、線材を略螺旋状に巻回した際に生じる線材のスプリングバックを低減するために、特別な工程を設けることなく、スプリングバックによるコイルの変形を防止することができる。   According to the second aspect of the present invention, the spring back of the wire that is generated when the wire is wound in a substantially spiral shape is reduced by adjusting the ductility of the wire constituting the intermediate coil body and performing press molding. In addition, it is possible to prevent the coil from being deformed by the spring back without providing a special process.

請求項3に記載の発明によれば、プレス成形により生じる線材の変形度合いと、中間コイル体を構成する線材の延性との両方を調節することにより、線材を略螺旋状に巻回した際に生じる線材のスプリングバックを低減するために、特別な工程を設けることなく、スプリングバックによるコイルの変形をより的確に防止することができる。   According to the invention described in claim 3, when both the degree of deformation of the wire generated by press molding and the ductility of the wire constituting the intermediate coil body are adjusted, the wire is wound in a substantially spiral shape. In order to reduce the spring back of the generated wire, the deformation of the coil due to the spring back can be more accurately prevented without providing a special process.

<第1実施形態>
<コイルの製造工程>
本発明の第1実施形態に係る異形断面コイルの製造方法では、プレス成形により生じる線材3の変形度合いを調節することにより、線材3を略螺旋状に巻回した際に生じる線材3のスプリングバックを低減するようになっている。また、本実施形態では、大略的に、図1に示すような略樽形(ここでは、矩形形の断面形状を有する略矩形樽形)の外観形態を有するコイル連接体21を作製し、そのコイル連接体21を軸方向の中央部で2分割することにより、前述の図12に示す略切頭錐形の外観形態を有する2つの異形断面のコイル1を作製する。すなわち、コイル連接体21は、2つの中間コイル体23A,23Bを軸方向に連続的に連ねて構成されており、分割された各中間コイル体23A,23Bがそれぞれ異形断面のコイル1になる。
<First Embodiment>
<Manufacturing process of coil>
In the manufacturing method of the modified cross-section coil according to the first embodiment of the present invention, the spring back of the wire 3 generated when the wire 3 is wound in a substantially spiral shape by adjusting the degree of deformation of the wire 3 generated by press molding. Is to be reduced. Further, in the present embodiment, a coil connecting body 21 having a substantially barrel shape (here, a substantially rectangular barrel shape having a rectangular cross-sectional shape) as shown in FIG. The coil connecting body 21 is divided into two at the central portion in the axial direction, so that the coil 1 having two irregular cross sections having a substantially truncated cone-shaped appearance shown in FIG. 12 is produced. That is, the coil connecting body 21 is configured by continuously connecting two intermediate coil bodies 23A and 23B in the axial direction, and each of the divided intermediate coil bodies 23A and 23B becomes the coil 1 having an irregular cross section.

この図1のコイル連接体21は、その中央部を境に上下の部分が上下反転に対して略対称な形態を有しており、上下の端部に電線接続のための引出部25,27が形成され、中央部に平面視略コ字状に外方に張り出して巻回された張り出し部29が形成されている。この張り出し部29を切断することにより、上下の部分を容易に分割することができるとともに、残った張り出し部29の部分によって電気接続用の引出部が形成できるようになっている。   The coil connecting body 21 shown in FIG. 1 has a shape in which the upper and lower portions are substantially symmetrical with respect to the upside down with respect to the center portion, and lead portions 25 and 27 for connecting the wires to the upper and lower ends. A protruding portion 29 is formed in the central portion so as to protrude outward in a substantially U shape in plan view. By cutting the projecting portion 29, the upper and lower portions can be easily divided, and the remaining projecting portion 29 can form a lead portion for electrical connection.

本実施形態に係るコイル1の製造工程の流れについて説明する。まず、コイル連接体21の作製が行われる。その作製は、図2に示すように、一定断面形状(例えば、略矩形断面形状)の線材3を所定の芯材31の周囲に略螺旋状に巻回することにより行われる。芯材31は一定の略矩形断面を有しているため、略柱形の形態のコイル連接体21が作製される。このコイル連接体21の上下端には引出部25,27が形成され、中央部には張り出し部29が形成されている。   The flow of the manufacturing process of the coil 1 according to this embodiment will be described. First, the coil connecting body 21 is manufactured. As shown in FIG. 2, the production is performed by winding a wire 3 having a constant cross-sectional shape (for example, a substantially rectangular cross-sectional shape) around a predetermined core material 31 in a substantially spiral shape. Since the core material 31 has a certain substantially rectangular cross section, the coil connecting body 21 having a substantially columnar shape is produced. Leading portions 25 and 27 are formed at the upper and lower ends of the coil connecting body 21, and an overhanging portion 29 is formed at the central portion.

続いて、作製されたコイル連接体21は、図3に示すように、芯材31に巻回された状態で成形型33内にセットされ、プレス成形が行われる。成形型33は、セットされた芯材31の周囲に略樽形(ここでは、略矩形樽形)のキャビティ34を形成する上下に対向配置された一対の上型35と下型37とを備えて構成され、上型35を下型37側に図示しないプレス機構で駆動することにより、プレス成形を行う。なお、本実施形態では上下に対向配置された上型35及び下型37により成形型33を構成したが、水平方向等に対向配置された他の一対の型を用いて成形型33を構成してもよい。   Subsequently, as shown in FIG. 3, the produced coil connecting body 21 is set in the forming die 33 while being wound around the core material 31, and press forming is performed. The molding die 33 includes a pair of an upper die 35 and a lower die 37 that are disposed opposite to each other so as to form a substantially barrel-shaped (here, generally rectangular barrel-shaped) cavity 34 around the set core material 31. The upper die 35 is driven to the lower die 37 side by a press mechanism (not shown) to perform press molding. In the present embodiment, the molding die 33 is configured by the upper die 35 and the lower die 37 that are opposed to each other in the vertical direction. However, the molding die 33 is constituted by using another pair of dies that are opposed to each other in the horizontal direction or the like. May be.

図3に示す状態から上型35が下降されてプレス成形が行われると、成形型33内では、上型35の下降に伴って図4(a)ないし図4(c)に模式的に示すように成形が進んでゆき、最終的に図4(c)及び図5に示す状態となる。すなわち、プレス成形が始まると、図4(a)に示すようにコイル連接体21の中央部が外方に略樽形に広がってゆき、図4(b)及び図4(c)に示すようにコイル連接体21の外周が成形型33のキャビティ34内周面に沿うようにしてプレス成形が行われる。   When the upper die 35 is lowered from the state shown in FIG. 3 and press molding is performed, in the molding die 33, the upper die 35 is lowered and schematically shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c). Thus, the molding proceeds and finally the state shown in FIGS. 4C and 5 is obtained. That is, when press molding is started, as shown in FIG. 4 (a), the central portion of the coil connecting body 21 spreads outward in a substantially barrel shape, as shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c). Further, press molding is performed such that the outer periphery of the coil connecting body 21 is along the inner peripheral surface of the cavity 34 of the mold 33.

ここで、芯材31については、線材3を芯材31に巻回してコイル連接体21を作製する際の芯材31と、コイル連接体21と共に成形型33内に設置する芯材31とは別のものであってもよい。   Here, regarding the core material 31, the core material 31 when the wire 3 is wound around the core material 31 to produce the coil connecting body 21 and the core material 31 installed in the mold 33 together with the coil connecting body 21 are: It may be different.

そして、プレス成形が完了した図5に示す状態では、コイル連接体21が、芯材31の外周と成形型33の内周とによって形成されたキャビティ34の形状に応じた略樽形の形態に成形される。なお、図3及び図5に示す符号57bは張り出し部29に対応して下型37に設けられた逃げ部である。   In the state shown in FIG. 5 where the press molding is completed, the coil connecting body 21 has a substantially barrel shape corresponding to the shape of the cavity 34 formed by the outer periphery of the core material 31 and the inner periphery of the molding die 33. Molded. 3 and FIG. 5 is an escape portion provided in the lower mold 37 corresponding to the overhang portion 29.

コイル連接体21の成形が終了すると、前述のようにコイル連接体21を中央部で2分割することにより、2つの異形断面のコイル1(図12参照)を作製する。   When the formation of the coil connecting body 21 is completed, the coil connecting body 21 is divided into two at the central portion as described above, thereby producing two coils 1 (see FIG. 12) having irregular cross sections.

<加工率の設定>
コイル連接体21を構成する線材3は、プレス成形に伴って図6に示す状態から図7に示す状態へと変形されるが、そのプレス成形による線材3の変形度合いと、プレス成形後の線材3に残存するスプリングバックの残存量との間に相関関係があることが試験等により分かった。なお、本明細書において線材3の変形度合いとは、線材3の加工率を含む概念である。
<Setting of processing rate>
The wire 3 constituting the coil connecting body 21 is deformed from the state shown in FIG. 6 to the state shown in FIG. 7 along with the press forming. The degree of deformation of the wire 3 due to the press forming and the wire after the press forming. It was found by a test or the like that there is a correlation with the remaining amount of springback remaining in No. 3. In the present specification, the degree of deformation of the wire 3 is a concept including the processing rate of the wire 3.

具体的には、プレス成形による線材3の厚みについての加工率Prと、プレス成形後の線材3のスプリングバックによる戻り角度θ(図8参照)との関係について試験を行った。ここで、戻り角度θとは図8に示すように設定される。すなわち、線材3を芯材31に所定ターン数だけ巻回し、その上下の引出部25,27を同一方向に引き出してプレス成形を行った後、コイル連接体21から芯材31を抜き取ったときに、線材3に残存するスプリングバックにより上下の引出部25,27が外方に開くようになっており、この開いたときの引出部25,27が成す角を戻り角度θとしている。   Specifically, a test was conducted on the relationship between the processing rate Pr with respect to the thickness of the wire 3 by press forming and the return angle θ (see FIG. 8) by the springback of the wire 3 after press forming. Here, the return angle θ is set as shown in FIG. That is, when the wire 3 is wound around the core 31 by a predetermined number of turns, the upper and lower lead portions 25 and 27 are pulled out in the same direction and press-molded, and then the core 31 is extracted from the coil connecting body 21. The upper and lower lead portions 25 and 27 are opened outward by the spring back remaining in the wire 3, and the angle formed by the lead portions 25 and 27 when opened is defined as a return angle θ.

厚みについての加工率Prは、プレス成形前後の線材3の厚みをt1,t2(図6、図7参照)とすると、
Pr=(t1−t2)/t1[%]
の関係式で与えられる。プレス成形後のコイル連接体21は、その部分によって線材3の厚みが異なっている。すなわち、プレス成形後の線材3の厚みは、図7に示すように上下端部の最小値(t2max)から中央部の最大値(t2min)に向けて徐々に小さくなっており、その結果、加工率Prはコイル連接体21の中央部で最大値となっている。そこで、本実施形態では、コイル連接体21の各部分の加工率Prのうちの最大値(ここでは、中央部の加工率)を基準として、加工率Prと残存するスプリングバックとの関係を調べた。
When the thickness Pr of the wire 3 before and after press molding is defined as t1, t2 (see FIGS. 6 and 7),
Pr = (t1-t2) / t1 [%]
It is given by the relational expression. The coil connecting body 21 after press forming has a different thickness of the wire 3 depending on the portion. That is, as shown in FIG. 7, the thickness of the wire 3 after press forming gradually decreases from the minimum value (t2max) at the upper and lower end portions to the maximum value (t2min) at the center portion. The rate Pr has a maximum value at the center of the coil connecting body 21. Therefore, in the present embodiment, the relationship between the processing rate Pr and the remaining springback is examined on the basis of the maximum value (here, the processing rate at the center) of the processing rate Pr of each part of the coil connecting body 21. It was.

図9は、線材3の後述する延性を一定(40%)に保持した場合における加工率Prと、プレス成形後に残存するスプリングバックによる戻り角度θとの関係に関する試験結果を示すグラフである。試験の結果、図9に示すように、最大加工率Prが52.0%(t1=2.04mm,t2min=0.98mm)のときに、戻り角度θが21.5°という結果と、16.0°という結果とが得られた。また、最大加工率Prが55.7%(t1=2.21mm,t2min=0.98mm)のときに戻り角度θが13.2°という結果が得られた。これより、最大加工率Prが増大するほど、戻り角度θが減少することが分かった。なお、いずれの試験も線材3のターン数は36ターンに設定されている。   FIG. 9 is a graph showing test results regarding the relationship between the processing rate Pr when the ductility described later of the wire 3 is kept constant (40%) and the return angle θ due to the springback remaining after press forming. As a result of the test, as shown in FIG. 9, when the maximum processing rate Pr is 52.0% (t1 = 2.04 mm, t2min = 0.98 mm), the return angle θ is 21.5 °, A result of 0.0 ° was obtained. In addition, when the maximum processing rate Pr was 55.7% (t1 = 2.21 mm, t2min = 0.98 mm), the return angle θ was 13.2 °. From this, it was found that the return angle θ decreases as the maximum processing rate Pr increases. In any test, the number of turns of the wire 3 is set to 36 turns.

そこで、本実施形態では、このプレス成形時の最大加工率Prが所定の基準値以上になるように設定することにより、スプリングバックの残存量を所定レベル以下に抑制するようにしている。その具体的な基準値としては、例えば、最大加工率Prが55%以上になるように設定される。   Therefore, in this embodiment, the remaining amount of the spring back is suppressed to a predetermined level or less by setting the maximum processing rate Pr at the time of press forming to be a predetermined reference value or more. As the specific reference value, for example, the maximum processing rate Pr is set to 55% or more.

以上のように、本実施形態によれば、コイル連接体21に対するプレス成形時に生じる線材3の変形度合いを調節することにより、線材3を略螺旋状に巻回した際に生じる線材3のスプリングバックを低減するために、特別な工程を設けることなく、スプリングバックによるコイル1の変形を防止することができる。   As described above, according to the present embodiment, the spring back of the wire 3 that is generated when the wire 3 is wound in a substantially spiral shape by adjusting the degree of deformation of the wire 3 that occurs during press molding of the coil connecting body 21. Therefore, the deformation of the coil 1 due to the spring back can be prevented without providing a special process.

また、コイル連接体21を構成する線材3の各部のプレス成形による厚みの最大加工率Prが、所定の基準値(例えば、55%)以上になるように設定するため、線材3のスプリングバックをプレス成形に伴って的確に抑制することができる。   Further, in order to set the maximum working rate Pr of the thickness by press molding of each part of the wire 3 constituting the coil connecting body 21 to be a predetermined reference value (for example, 55%) or more, the spring back of the wire 3 is It can be accurately suppressed with press molding.

なお、本実施形態では、2つの中間コイル体23A,23Bを連ねたコイル連接体21を構成し、それをプレス成形して2つの異形断面のコイル1を製造する場合について説明したが、本実施形態に係るプレス成形時の線材3の変形度合いを調節してスプリングバックを抑制する方法を、前述の図13に示す単体の中間コイル体11をプレス成形してコイル1を製造する場合に適用してもよい。この場合、図13に示す中間コイル体11の加工度が最大となる上端部の加工率を基準として、加工率の条件設定が行われる。   In the present embodiment, the case where the coil connecting body 21 in which the two intermediate coil bodies 23A and 23B are connected is configured and the coil 1 having two irregular cross sections is manufactured by press forming is described. The method of suppressing the spring back by adjusting the degree of deformation of the wire 3 during press forming according to the embodiment is applied to the case where the coil 1 is manufactured by press forming the single intermediate coil body 11 shown in FIG. May be. In this case, the condition setting of the processing rate is performed on the basis of the processing rate of the upper end portion where the processing degree of the intermediate coil body 11 shown in FIG. 13 is maximum.

<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る異形断面コイルの製造方法では、コイル連接体21を構成する線材3の延性を調節してプレス成形することにより、線材3を略螺旋状に巻回した際に生じる線材3のスプリングバックを低減するようになっている。ここでは、本実施形態に係る製造方法を、前述のコイル連接体21を構成してそれをプレス成形して2つの異形断面のコイル1を製造する場合に適用して説明を行うが、前述の図13に示す単体の中間コイル体11をプレス成形してコイル1を製造する場合に適用してもよい。
Second Embodiment
In the method for manufacturing a modified cross-section coil according to the second embodiment of the present invention, the wire 3 is wound in a substantially spiral shape by adjusting the ductility of the wire 3 constituting the coil connecting body 21 and performing press molding. The generated spring back of the wire 3 is reduced. Here, the manufacturing method according to the present embodiment is applied to the case where the coil connecting body 21 described above is configured and press-molded to manufacture the coil 1 having two irregular cross sections. You may apply when manufacturing the coil 1 by press-molding the single intermediate coil body 11 shown in FIG.

試験等の結果、コイル連接体21を構成する線材3の延性と、プレス成形後の線材3に残存するスプリングバックの残存量との間に相関関係があることが分かった。   As a result of tests and the like, it was found that there was a correlation between the ductility of the wire 3 constituting the coil connection body 21 and the remaining amount of springback remaining in the wire 3 after press forming.

具体的には、コイル連接体21を構成する線材3の延性と、プレス成形後の線材3のスプリングバックによる戻り角度θ(図8参照)との関係について試験を行った。ここで、線材3の延性とは、JISC3002に規定される試験によって取得されたものであり、大略的には、試料に対して引っ張り試験を行った際に引っ張り開始から剪断が生じるまでに試料が伸びた割合をパーセントで表現したものである。また、線材3の延性は、線材3を略螺旋状に巻回した際の加工硬化の影響により部分によって値が異なるが、各部分の延性の値を線材3の長手方向に対して平均した値を採用することとする。   Specifically, a test was conducted on the relationship between the ductility of the wire 3 constituting the coil connection body 21 and the return angle θ (see FIG. 8) due to the spring back of the wire 3 after press molding. Here, the ductility of the wire 3 is obtained by a test prescribed in JISC3002, and generally, the sample is not subjected to a tensile test until a shear occurs when a tensile test is performed on the sample. The percentage of growth is expressed as a percentage. The ductility of the wire 3 varies depending on the part due to the influence of work hardening when the wire 3 is wound in a substantially spiral shape, but the value of the ductility of each part is averaged with respect to the longitudinal direction of the wire 3. Will be adopted.

図10は、プレス成形による線材3の厚みに対する加工率を一定に保持した場合における、線材3の延性とプレス成形後に残存するスプリングバックによる戻り角度θとの関係に関する試験結果を示すグラフである。試験の結果、図10に示すように、延性が40%のときに、戻り角度θが21.5°という結果と、16.0°という結果とが得られ、延性が38%のときに、戻り角度θが15.0°という結果が得られ、延性が35%のときに、戻り角度θが11.8°という結果と、12.7°という結果とが得られた。これより、延性が低下するほど、戻り角度θが減少することが分かった。なお、図10の各試験において、プレス成形による線材3の厚みに対する加工率Prは一定値(最大加工率が52.0%(t1=2.04mm,t2min=0.98mm))に設定されており、線材3のターン数は36ターンに設定されている。   FIG. 10 is a graph showing the test results regarding the relationship between the ductility of the wire 3 and the return angle θ due to the springback remaining after the press forming when the processing rate with respect to the thickness of the wire 3 by press forming is kept constant. As a result of the test, as shown in FIG. 10, when the ductility is 40%, a return angle θ of 21.5 ° and a result of 16.0 ° are obtained, and when the ductility is 38%, A result that the return angle θ was 15.0 ° was obtained, and when the ductility was 35%, a result that the return angle θ was 11.8 ° and a result that was 12.7 ° were obtained. From this, it was found that the return angle θ decreases as the ductility decreases. In addition, in each test of FIG. 10, the processing rate Pr with respect to the thickness of the wire 3 by press molding is set to a constant value (the maximum processing rate is 52.0% (t1 = 2.04 mm, t2min = 0.98 mm)). The number of turns of the wire 3 is set to 36 turns.

そこで、本実施形態では、このコイル連接体21を構成するプレス成形前の線材3の延性が所定の基準レベル以下になるように設定することにより、スプリングバックの残存量を所定レベル以下に抑制するようにしている。その具体的な基準値としては、例えば、延性が35%以下になるように設定される。   Therefore, in this embodiment, the remaining amount of the springback is suppressed to a predetermined level or less by setting the ductility of the wire 3 before press forming constituting the coil connecting body 21 to be a predetermined reference level or less. I am doing so. As the specific reference value, for example, the ductility is set to be 35% or less.

以上のように、本実施形態によれば、コイル連接体21を構成する線材3の延性を調節してプレス成形することにより、線材3を略螺旋状に巻回した際に生じる線材3のスプリングバックを低減するために、特別な工程を設けることなく、スプリングバックによるコイルの変形を防止することができる。   As described above, according to this embodiment, the spring of the wire 3 generated when the wire 3 is wound in a substantially spiral shape by adjusting the ductility of the wire 3 constituting the coil connecting body 21 and performing press molding. In order to reduce the back, it is possible to prevent the coil from being deformed by the spring back without providing a special process.

また、コイル連接体21を構成する線材の延性が、所定の基準レベル(例えば、35%)以下になるように設定するため、線材3のスプリングバックをプレス成形に伴って的確に抑制することができる。   In addition, since the ductility of the wire constituting the coil connecting body 21 is set to be equal to or less than a predetermined reference level (for example, 35%), the spring back of the wire 3 can be accurately suppressed with press molding. it can.

<変形例>
なお、上述の各実施形態の変形例として、プレス成形により生じる線材3の変形度合いと、コイル連接体21を構成する線材3の延性との両方を調節してコイル連接体21に対するプレス成形を行うことにより、線材3を略螺旋状に巻回した際に生じる線材3のスプリングバックを低減するようにしてもよい。例えば、プレス成形時の最大加工率Prが所定の基準値以上になり、かつ、このコイル連接体21を構成するプレス成形前の線材3の延性が所定の基準レベル以下になるように設定する方法が考えられる。このように、線材3の変形度合いと延性との両方を調節することにより、より的確に残存するスプリングバックを抑制することができる。
<Modification>
As a modification of each of the above-described embodiments, press molding is performed on the coil connecting body 21 by adjusting both the degree of deformation of the wire 3 generated by press molding and the ductility of the wire 3 constituting the coil connecting body 21. Thereby, you may make it reduce the springback of the wire 3 which arises when winding the wire 3 in a substantially spiral shape. For example, a method for setting the maximum processing rate Pr during press forming to be equal to or higher than a predetermined reference value and setting the ductility of the wire rod 3 before press forming constituting the coil connecting body 21 to be equal to or lower than a predetermined reference level. Can be considered. In this way, by adjusting both the degree of deformation and the ductility of the wire 3, the remaining springback can be suppressed more accurately.

<適用例>
次に、上記各実施形態に係る製造方法により製造された異形断面のコイル1の適用例について説明する。この適用例では、図11に示すように、コイル1がモータのステータ用コアに組み込まれており、複数のコイル1が、周方向に等間隔で離隔して配置された複数のコア71に挿入されて配設されている。
<Application example>
Next, an application example of the coil 1 having an irregular cross section manufactured by the manufacturing method according to each of the above embodiments will be described. In this application example, as shown in FIG. 11, the coil 1 is incorporated in the stator core of the motor, and the plurality of coils 1 are inserted into the plurality of cores 71 arranged at equal intervals in the circumferential direction. Arranged.

本発明の第1実施形態に係る異形断面コイルの製造方法による製造過程で作製される略樽形に形成されたコイル連接体の斜視図である。It is a perspective view of the coil connection body formed in the substantially barrel shape produced in the manufacture process by the manufacturing method of the odd-shaped section coil concerning a 1st embodiment of the present invention. コイル連接体の形成工程の説明図である。It is explanatory drawing of the formation process of a coil connection body. コイル連接体がプレス成形される際の説明図である。It is explanatory drawing when a coil connection body is press-molded. 図4(a)ないし図4(c)はプレス成形時の成形型内の途中経過を段階的に示す説明図である。FIG. 4A to FIG. 4C are explanatory views showing the progress in the mold during the press molding step by step. プレス成形終了時における成形型内の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in the shaping | molding die at the time of completion | finish of press molding. プレス成形前の線材の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the wire before press molding. プレス成形後の線材の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the wire after press molding. スプリングバックによる戻り角度についての説明図である。It is explanatory drawing about the return angle by springback. 加工率Prとプレス成形後に残存するスプリングバックによる戻り角度θとの関係に関する試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the test result regarding the relationship between the processing rate Pr and return angle (theta) by the springback which remains after press molding. 線材の延性とプレス成形後に残存するスプリングバックによる戻り角度θとの関係に関する試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the test result regarding the relationship between ductility of a wire, and return angle (theta) by the springback which remains after press molding. 異形断面コイルの適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application of an irregular cross-section coil. 本発明に係る異形断面コイルの製造方法が適用されるコイルの斜視図である。It is a perspective view of the coil to which the manufacturing method of the irregular cross-section coil which concerns on this invention is applied. 提案例に係る異形断面コイルの製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the irregular cross-section coil which concerns on a proposal example.

符号の説明Explanation of symbols

1 コイル
3 線材
21 コイル連接体
25,27 引出部
29 張り出し部
31 芯材
33 成形型
34 キャビティ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coil 3 Wire material 21 Coil connection body 25, 27 Lead part 29 Overhang part 31 Core material 33 Mold 34 Cavity

Claims (3)

線材が略螺旋状に巻回されてなる中間コイル体をその軸方向にプレス成形することにより、異形断面のコイルを製造する異形断面コイルの製造方法であって、
プレス成形により生じる前記線材の変形度合いを調節することにより、前記線材を略螺旋状に巻回した際に生じる前記線材のスプリングバックを低減することを特徴とする異形断面コイルの製造方法。
A method for producing a modified cross-section coil for producing a coil having a modified cross-section by press-molding an intermediate coil body in which a wire is wound in a substantially spiral shape in the axial direction,
A method of manufacturing a deformed cross-section coil, comprising: adjusting a degree of deformation of the wire generated by press molding to reduce spring back of the wire generated when the wire is wound in a substantially spiral shape.
線材が略螺旋状に巻回されてなる中間コイル体をその軸方向にプレス成形することにより、異形断面のコイルを製造する異形断面コイルの製造方法であって、
前記中間コイル体を構成する前記線材の延性を調節して前記中間コイル体に対するプレス成形を行うことにより、前記線材を略螺旋状に巻回した際に生じる前記線材のスプリングバックを低減することを特徴とする異形断面コイルの製造方法。
A method for producing a modified cross-section coil for producing a coil having a modified cross-section by press-molding an intermediate coil body in which a wire is wound in a substantially spiral shape in the axial direction,
By adjusting the ductility of the wire constituting the intermediate coil body and performing press molding on the intermediate coil body, the spring back of the wire generated when the wire is wound in a substantially spiral shape is reduced. A method for producing a modified cross-section coil.
線材が略螺旋状に巻回されてなる中間コイル体をその軸方向にプレス成形することにより、異形断面のコイルを製造する異形断面コイルの製造方法であって、
プレス成形により生じる前記線材の変形度合いと、前記中間コイル体を構成する前記線材の延性とを調節して前記中間コイル体に対するプレス成形を行うことにより、前記線材を略螺旋状に巻回した際に生じる前記線材のスプリングバックを低減することを特徴とする異形断面コイルの製造方法。
A method for producing a modified cross-section coil for producing a coil having a modified cross-section by press-molding an intermediate coil body in which a wire is wound in a substantially spiral shape in the axial direction,
When the wire rod is wound in a substantially spiral shape by adjusting the degree of deformation of the wire rod caused by press molding and the ductility of the wire rod constituting the intermediate coil body and performing press molding on the intermediate coil body A method for manufacturing a deformed cross-section coil, characterized by reducing spring back of the wire that occurs in a wire.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2688183A3 (en) * 2012-07-18 2017-05-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Cast electric coil
CN107546933A (en) * 2017-10-26 2018-01-05 泗县金皖泵业有限公司 A kind of winding tool of stator coil

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