线圈装置及其制造方法与流程

本发明涉及用于例如发电机、电动机或旋转变压器等的线圈装置、及其制造方法。

背景技术：

在以往的旋转变压器的线圈装置中，端子销分别插入设于线圈端连接部的多个长孔内。在长孔中设有收缩部和圆孔部。将线圈终端的导线卷绕于端子销之后，使端子销向定子的内侧移动，并固定于圆孔部。由此，线圈终端的导线形成松弛(例如参照专利文献1)。

而且，在其他以往的旋转变压器的线圈装置中，将治具销插入端子销保持部后，使终端导线与治具销接触并固定于端子销，以对终端导线施加张力。之后，通过拆卸治具销，使导线形成松弛(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-56903号公报

专利文献2：日本特开2009-268230号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在专利文献1所示的以往的旋转变压器的线圈装置中，必须有用于使端子销向定子的内侧移动并进行固定的工序。而且，由于必须使端子销沿着预先制造的长孔的形状移动到圆孔部，不得不大幅取得松弛量，并且难以调整松弛量，因此容易发生线圈上导线的退绕、或端子销上导线的脱落。并且，导线的松弛方向在定子的周向及轴向上不一致，因此难以形成稳定的松弛，无法降低线圈终端的导线的断线风险。

此外，在专利文献2所示的以往的旋转变压器的线圈装置中，必须使导线直接接触治具销，导线擦碰治具销，可能发生绝缘皮膜损伤或断线。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，目的在于得到能够在线圈组的终端导线部稳定且容易地形成松弛的线圈装置及其制造方法。

用于解决课题的手段

本发明的线圈装置具有：铁芯，其具有多个齿部；线圈组，其具有设于齿部的多个绕组部、和从绕组部引出的多个终端导线部；以及线圈端连接部，其设有与终端导线部连接的多个端子，线圈端连接部具有：连接部主体，其相对于铁芯固定，且设有端子；可动引导部，其通过弹性变形部与连接部主体连接，并挂着终端导线部，将终端导线部向端子引导。

此外，本发明的线圈装置的制造方法中，该线圈装置具有：铁芯，其具有多个齿部；线圈组，其具有设于齿部的多个绕组部、和从绕组部引出的多个终端导线部；以及线圈端连接部，其设有与终端导线部连接的多个端子，所述线圈装置的制造方法包括以下工序：弹性变形工序，使设于线圈端连接部的弹性变形部弹性变形，使与弹性变形部连接的可动引导部移位；连接工序，将终端导线部挂在可动引导部，将终端导线部与端子连接；以及复原工序，使弹性变形部复原，使可动引导部返回，由此在终端导线部形成松弛。

发明效果

在本发明的线圈装置及其制造方法中，使弹性变形部弹性变形，将终端导线部与端子连接，使弹性变形部复原，由此能够稳定且容易地在线圈组的终端导线部形成松弛。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的定子的立体图。

图2是示出图1的定子的主视图。

图3是示出沿着iii-iii线剖切了图1的线圈端连接部的状态的立体图。

图4是示出沿着iv-iv线剖切了图1的定子的状态的立体图。

图5是沿图2的v-v线的剖视图。

图6是示出在图4的铁芯上安装线圈组之前的状态的立体图。

图7是示出在图5的铁芯上安装线圈组之前的状态的剖视图。

图8是示出使图6的弹性变形部弹性变形后的状态的立体图。

图9是示出使图7的弹性变形部弹性变形后的状态的剖视图。

图10是示出在图8的铁芯上安装了线圈组的状态的立体图。

图11是示出在图9的铁芯上安装了线圈组的状态的剖视图。

图12是示出从图10的定子上拆卸治具后的状态的立体图。

图13是示出从图11的定子上拆卸治具后的状态的剖视图。

图14是示意性地示出图11的主要部分的说明图。

图15是示出本发明的实施方式2的定子的与图3相当的部分的立体图。

图16是示出实施方式2的定子的与图4相当的部分的立体图。

图17是实施方式2的定子的与图5相当的部分的剖视图。

图18是从正面示意性地示出图10的主要部分的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图以用于旋转变压器的定子为例，对用于实施本发明的方式进行说明。

实施方式1

图1是示出本发明的实施方式1的定子的立体图，图2是示出图1的定子的主视图。在图中，定子1具有圆环状的铁芯2、固定于铁芯2的绝缘体3、以及线圈组4。

在铁芯2的内周部设有向径向内侧突出的多个齿部2a。齿部2a彼此隔开间隔地配置在铁芯2的周向上。由此，在彼此相邻的齿部2a之间，形成有槽部2b。即，齿部2a及槽部2b交错地排列在铁芯2的周向上。

线圈组4具有在齿部2a卷绕导线而成的多个绕组部4a、以及从绕组部4a引出的多个终端导线部4b。

绝缘体3具有覆盖铁芯2的齿部2a周围的绕组安装部3a、以及从铁芯2的周向的一部分向径向外侧突出的线圈端连接部3b。

在线圈端连接部3b固定有作为端子的多根(本例中为6根)端子销5。各端子销5的中间部被埋入线圈端连接部3b内。此外，各端子销5的第1端部从线圈端连接部3b向铁芯2的轴向一侧突出。各端子销5的第2端部从线圈端连接部3b向铁芯2的径向外侧突出。在各端子销5的第1端部连接有对应的终端导线部4b。

图3是示出沿着iii-iii线剖切了图1的线圈端连接部3b的状态的立体图，图4是示出沿着iv-iv线剖切了图1的定子1的状态的立体图，图5是沿着图2的v-v线的剖视图。

线圈端连接部3b具有连接部主体3c、l字形(将u字剖切成一半的形状)的多个(本例中为2个)弹性变形部3d、多个(本例中为3个)可动引导部3e、连结部3f、以及多个(本例中为3个)固定引导部(静止部)3g。

连接部主体3c相对于铁芯2固定。此外，所有的端子销5设于连接部主体3c。

在线圈端连接部3b设有截面矩形的贯通孔7。贯通孔7与铁芯2的轴向平行地贯通线圈端连接部3b。连接部主体3c配置在相对于贯通孔7与铁芯2相反的一侧。

终端导线部4b配置于线圈端连接部3b在铁芯2的轴向上的第1端面(端子销5的第1端部突出的面)之上，横穿贯通孔7的第1端面侧的开口之上。

弹性变形部3d配置在线圈端连接部3b的开口内。而且，弹性变形部3d是由弹性部件构成的弹簧部，作为能够向铁芯2的径向弹性变形的板簧发挥功能。弹性变形部3d的第1端部固定在贯通孔7的内壁面。弹性变形部3d的第2端部与连结部3f连接。

可动引导部3e与连结部3f连接。即，可动引导部3e通过弹性变形部3d与连接部主体3c连接，连结部3f介于可动引导部3e与弹性变形部3d之间。连结部3f作为支承可动引导部3e的根基发挥功能。

可动引导部3e从贯通孔7的第1端面侧的开口向铁芯2的轴向一侧突出。此外，可动引导部3e配置在端子销5与铁芯2之间。在可动引导部3e挂有终端导线部4b。由此，可动引导部3e将终端导线部4b向对应的端子销5引导。

可动引导部3e能够通过弹性变形部3d的变形及复原，向增减由终端导线部4b的张力产生的反作用力的方向(铁芯2的径向)移位。即，可动引导部3e能够通过弹性变形部3d的弹性变形，向接近铁芯2的方向移位。

各弹性变形部3d及各可动引导部3e在铁芯2的周向(线圈端连接部3b的宽度方向(图2的左右方向))上的尺寸(宽度尺寸)比连结部3f在该方向上的尺寸(宽度尺寸)小。在铁芯2的周向上，可动引导部3e与弹性变形部3d交错地配置。即，在铁芯2的周向上，弹性变形部3d配置在相邻的可动引导部3e之间。

固定引导部3g设于连接部主体3c。而且，固定引导部3g设在贯通孔7的端子销5侧的缘部。并且，各固定引导部3g从线圈端连接部3b的第1端面向铁芯2的轴向一侧突出，与对应的可动引导部3e对置。

接着，对定子1的制造方法、特别是终端导线部4b与端子销5的连接方法进行说明。实施方式1中的定子1的制造方法包括以下工序：弹性变形工序，使弹性变形部3d变形，使可动引导部3e向接近铁芯2的方向(铁芯2的径向内侧)移位；连接工序，将终端导线部4b挂在可动引导部3e，将终端导线部4b与端子销5连接；以及复原工序，使弹性变形部3d复原，使可动引导部3e向离开铁芯2的方向(铁芯2的径向外侧)返回。

图6是示出在图4的铁芯2上安装线圈组4之前的状态的立体图，图7是示出在图5的铁芯2上安装线圈组4之前的状态的剖视图，图8是示出使图6的弹性变形部3d弹性变形后的状态的立体图，图9是示出使图7的弹性变形部3d弹性变形后的状态的剖视图。

在弹性变形工序中，准备将连结部3f与贯通孔7的内壁面之间的间隙扩大而使弹性变形部3d弹性变形的治具6。在治具6设有多个销部6a。销部6a的粗细(直径)比连结部3f与贯通孔7的内壁面之间的间隙尺寸大。

在线圈端连接部3b设有贯通孔7，由此能够从弹性变形部3d侧向连结部3f与连接部主体3c之间插入销部6a。并且，在弹性变形工序中，通过将销部6a插入连结部3f与贯通孔7的内壁面之间，而使弹性变形部3d弹性变形，使可动引导部3e向接近铁芯2的方向移位。

图10是示出在图8的铁芯2上安装了线圈组4的状态的立体图，图11是示出在图9的铁芯2上安装了线圈组4的状态的剖视图。在连接工序中，将绕组部4a安装在对应的齿部2a上后，将终端导线部4b连接、即卷绕并固定于对应的端子销5。此时，终端导线部4b在施加了符合导线规格的张力的状态下挂在可动引导部3e。

图12是示出从图10的定子1拆卸治具6后的状态的立体图，图13是示出从图11的定子1拆卸治具6后的状态的剖视图。在复原工序中，将销部6a从线圈端连接部3b拔出，将治具6从定子1上拆下。由此，弹性变形部3d复原，可动引导部3e向离开铁芯2的方向(减小由终端导线部4b的张力产生的反作用力的方向)返回。

在这样的定子1中，使弹性变形部3d弹性变形，将终端导线部4b与端子销5连接，使弹性变形部3d复原，由此能够稳定且容易地在终端导线部4b形成松弛。

此外，由于终端导线部4b不与治具6的销部6a直接接触，终端导线部4b不与销部6a擦碰，能防止终端导线部4b的绝缘皮膜损伤及断线。

而且，通过调整弹性变形部3d的变形量，能够容易地调整终端导线部4b的松弛量。

并且，终端导线部4b的松弛方向更可靠地成为可动引导部3e的外侧方向，因此终端导线部4b的姿势稳定，能够减少终端导线部4b的断线风险。

并且，在连结部3f与连接部主体3c之间插入销部6a，使弹性变形部3d弹性变形，因此通过变更销部6a的粗细，能够容易地对可动引导部3e的移位量进行微调整。由此，能够调整终端导线部4b的松弛量，防止终端导线部4b的退绕及脱落。

此外，治具6的安装方向(销部6a的插入方向)与为了线圈组4的绕线工序而将铁芯2安装于绕组机(未图示)的方向(铁芯2的轴向)相同，因此通过预先将治具6设置于绕组机，能够同时实施为了绕线工序而将铁芯2安装于绕组机的工序、和弹性变形工序。

另外，图14是示意性地示出图11的主要部分的说明图。可动引导部3e以相对于减少从接触的终端导线部4b的张力受到的反作用力的方向形成钝角的方式移位。因此，在绕线时，由于终端导线部4b的张力，终端导线部4b产生向可动引导部3e的根基方向作用的力，能防止终端导线部4b从可动引导部3e脱落。

此外，在线圈端连接部3b设置有固定引导部3g，因此能够防止治具6的销部6a裸露，保护终端导线部4b。此外，也可以通过将终端导线部4b在可动引导部3e和固定引导部3g上总体绕挂一周(与实施方式1不同的挂法)，而更可靠地形成松弛。

实施方式2

接着，图15是示出本发明的实施方式2的定子的与图3相当的部分的立体图，图16是示出实施方式2的定子的与图4相当的部分的立体图，图17是实施方式2的定子的与图5相当的部分的剖视图。

在实施方式1中，示出了l字形的弹性变形部3d，但在实施方式2中使用u字形的弹性变形部3h。其他结构与实施方式1相同。

根据这样的结构，与实施方式1相比，能够延长弹性变形部3h的长度，能够柔软地支承可动引导部3e。因此，能够扩大可动引导部3e的移位量。

此外，不必由柔软性高的弹性部件构成包括弹性变形部3h的绝缘体3，能够缓解对使用材料的限制。

另外，在实施方式1、2中，可动引导部3e与共同的连结部3f连接，但也可以在数量与可动引导部相同的弹性变形部上通过数量与可动引导部相同的连结部、或直接连接可动引导部。即，可动引导部也可以是能够分别独立地移位。

而且，在实施方式1、2中，在线圈端连接部3b的宽度方向上，在相邻的可动引导部3e之间配置了弹性变形部3d、3h，但未必要设在可动引导部之间，例如也可以使相邻的弹性变形部一体化。但是，为了使弹性变形容易，弹性变形部的宽度尺寸优选比连结部的宽度尺寸小。

并且，在实施方式1、2中，在线圈端连接部3b设置了固定引导部3g，但也可以省略固定引导部3g。

而且，图18是从正面示意性地示出图10的主要部分的说明图。弹性变形部的弹性变形引起的可动引导部的移位方向是挂在可动引导部上的终端导线部所形成的优角范围α的方向即可，可以未必是接近铁芯的方向。例如，在实施方式1的情况下，将终端导线部对可动引导部的挂法从两侧变更为单侧，由此能够使可动引导部及其相关结构旋转90度而构成。

因此，由弹性变形部的弹性变形产生的弹性力作用于挂在可动引导部的终端导线部所形成的劣角范围β的方向即可。此外，在本发明的线圈装置的制造方法的弹性变形工序中，使可动引导部向挂在可动引导部的终端导线部所形成的优角范围α的方向移位即可。而且，在复原工序中，使可动引导部向挂在可动引导部的终端导线部所形成的劣角范围β的方向返回即可。

此外，在实施方式1、2中，在铁芯2的内侧配置有绕组部3a，但本发明也能应用于在铁芯的外侧配置有绕组部的定子。即，可以是将图1、2的内径侧与外径侧反转的结构。而且，也可以是展开为带状的结构。

并且，作为用于实施本发明的方式，以旋转变压器的定子为例进行了说明，但当然也能够将本发明应用于例如可动铁芯型的电磁致动器那样的不能称为普通定子的线圈装置。