CN115021509A - 线圈安装装置及线圈安装方法 - Google Patents

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CN115021509A CN202210179885.0A CN202210179885A CN115021509A CN 115021509 A CN115021509 A CN 115021509A CN 202210179885 A CN202210179885 A CN 202210179885A CN 115021509 A CN115021509 A CN 115021509A
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大桥泰斗
引间纪彦
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

本发明所欲解决的问题在于,提供一种能够将带状线圈从定子铁心的内侧简单且可靠地插入插槽的线圈安装装置。为了解决上述问题,本发明包括:定子铁心;线圈卷取夹具,外径形成为比定子铁心的内径更小的直径,借由将带状线圈的直状部从外侧插入梳齿状槽,而卷取成圆环状;定子铁心固定夹具,将定子铁心固定在规定的位置及姿势;及,线圈扩张机构部,使线圈卷取夹具的带状线圈扩张。线圈扩张机构部具有:保持部,将线圈卷取夹具在定子铁心内侧,保持为使梳齿状槽的相位与插槽对准的状态;及,线圈扩张部,针对比由保持部保持着的线圈卷取夹具上的带状线圈的直状部更靠侧端的位置,以扩张的方式进行推压,由此使带状线圈扩张,并将直状部插入插槽。

Description

线圈安装装置及线圈安装方法
技术领域
本发明涉及一种线圈安装装置及线圈安装方法。
背景技术
以往,已知如下方法:将卷成圆环状的线圈插入至定子铁心的内侧,并使线圈的插槽收容部相对于定子铁心的插槽从内侧向外侧移动,从而安装于定子铁心的插槽(例如,参照专利文献1)。
在上述现有技术中,在外周具有槽的圆筒状的插入夹具上缠绕线圈,并插入至定子铁心的内侧后,利用扩张夹具使缠绕在插入夹具上的线圈扩径。
[先前技术文献]
(专利文献)
专利文献1:日本专利第3982446号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而,在上述现有技术中,未公开使插入至定子铁心的内侧的线圈扩径后插入至插槽内所需的具体的装置及方法。
本发明的目的在于,提供一种可以将卷取成圆环状的带状线圈从定子铁心的内侧简单且可靠地插入至插槽内的线圈安装装置及线圈安装方法。
[解决问题的技术手段]
(1)本发明的线圈安装装置(例如,后述的线圈安装装置1),借由将带状线圈(例如,后述的带状线圈100)的直状部(例如,后述的直状部102)从定子铁心(例如,后述的定子铁心2)的内侧插入至插槽(例如,后述的插槽22),来沿着前述定子铁心的周向安装前述带状线圈,所述线圈安装装置包括:前述定子铁心;线圈卷取夹具(例如,后述的线圈卷取夹具4),在外周呈放射状排列梳齿状槽(例如,后述的梳齿状槽43),并且外径形成为比前述定子铁心的内径更小的直径,借由将前述带状线圈的前述直状部从外侧插入至前述梳齿状槽,而将前述带状线圈卷取成圆环状;定子铁心固定夹具(例如,后述的定子铁心固定夹具3),将前述定子铁心固定于规定的位置并固定为规定的姿势;及,线圈扩张机构部(例如,线圈扩张机构部5),使卷取在前述线圈卷取夹具上的前述带状线圈从前述带状线圈的内侧朝向外侧扩张;前述线圈扩张机构部具有:保持部(例如,后述的保持部52),将卷取前述带状线圈的前述线圈卷取夹具在固定于前述定子铁心固定夹具的前述定子铁心的内侧,保持为使前述梳齿状槽的相位与前述插槽对准的状态;及,线圈扩张部(例如,后述的线圈扩张部53),针对比由前述保持部保持着的前述线圈卷取夹具上的前述带状线圈的前述直状部更靠侧端的位置(例如,后述的线圈端部103的位置),以使其从前述带状线圈的内侧朝向外侧扩张的方式,进行推压,由此使前述带状线圈扩张,并将前述直状部插入至前述插槽。
(2)在上述(1)所述的线圈安装装置中,也可以是线圈扩张部具有在前述保持部的外周呈圆环状排列的多个节部件(例如,后述的节部件533),前述多个节部件设置成:被插入至比卷取在前述线圈卷取夹具上的前述带状线圈的前述直状部更靠前述侧端的位置的内侧,借由以使相邻的前述节部件间的距离相互扩大的方式进行移动,而能够扩径。
(3)在上述(1)或(2)所述的线圈安装装置中,也可以是前述线圈扩张机构部在保持于前述定子铁心的内侧的前述线圈卷取夹具的轴向的两侧,分别设置于相对于前述线圈卷取夹具进行抵接的方向及进行远离的方向上。
(4)本发明的线圈安装方法,借由将带状线圈(例如,后述的带状线圈100)的直状部(例如,后述的直状部102)从定子铁心(例如,后述的定子铁心2)的内侧插入至插槽(例如,后述的插槽22),来沿着前述定子铁心的周向安装前述带状线圈,所述线圈安装方法包括:线圈卷取步骤,借由将前述直状部从外侧插入至线圈卷取夹具(例如,后述的线圈卷取夹具4)的前述梳齿状槽(例如,后述的梳齿状槽43),而将前述带状线圈卷取成圆环状,所述线圈卷取夹具在外周呈放射状排列前述梳齿状槽,并且外径形成为比前述定子铁心的内径更小的直径;线圈卷取夹具保持步骤,将卷取前述带状线圈的前述线圈卷取夹具插入至前述定子铁心的内侧,保持为使前述梳齿状槽的相位与前述插槽对准的状态;及,线圈扩张步骤,针对比所保持着的前述线圈卷取夹具上的前述带状线圈的前述直状部更靠侧端的位置(例如,后述的线圈端部103的位置),以使其从前述带状线圈的内侧朝向外侧扩张的方式,进行推压,由此使前述带状线圈扩张,并将前述直状部插入至前述定子铁心的前述插槽。
(5)在上述(4)所述的线圈安装方法中,也可以是前述线圈扩张步骤是分别从保持于前述定子铁心的内侧的前述线圈卷取夹具的轴向的两侧来进行。
(6)在上述(4)或(5)所述的线圈安装方法中,也可以是前述线圈扩张步骤是将呈圆环状排列的多个节部件(例如,后述的节部件533),插入至比卷取在前述线圈卷取夹具上的前述带状线圈的前述直状部更靠前述侧端的位置的内侧,并使其以使相邻的前述节部件间的距离相互扩大的方式进行移动,由此使其扩径。
(发明的效果)
根据上述(1),借由在使梳齿状槽的位置与定子铁心的插槽的相位对准的状态下保持线圈卷取夹具,并针对比卷取成圆环状的带状线圈的直状部更靠侧端的位置,以使其从带状线圈的内侧朝向外侧扩张的方式,利用线圈扩张机构部进行推压,可以利用梳齿状槽作为引导件,将带状线圈的直状部在不会与定子铁心发生干扰的情况下,从定子铁心的内侧简单且可靠地插入至插槽内。
根据上述(2),借由使呈圆环状排列的多个节部件以扩大的方式移动,可以容易地使带状线圈从内侧朝向外侧扩张。
根据上述(3),由于可以从线圈卷取夹具的轴向的两侧来分别使带状线圈扩张,因此可以将带状线圈的直状部高效地插入至插槽内。
根据上述(4),借由在使梳齿状槽的位置与定子铁心的插槽的相位对准的状态下保持线圈卷取夹具,并针对比卷取成圆环状的带状线圈的直状部更靠侧端的位置,以使其从带状线圈的内侧朝向外侧扩张的方式进行推压,可以利用梳齿状槽作为引导件,将带状线圈的直状部在不会与定子铁心发生干扰的情况下,从定子铁心的内侧简单且可靠地插入至插槽内。
根据上述(5),借由使呈圆环状排列的多个节部件以扩大的方式移动,可以容易地使带状线圈从内侧朝向外侧扩张。
根据上述(6),由于可以从线圈卷取夹具的轴向的两侧来分别使带状线圈扩张,因此可以将带状线圈的直状部高效地插入至插槽内。
附图说明
图1是绘示本发明的一实施方式的线圈安装装置的立体图。
图2是将线圈安装装置中的固定定子铁心的定子铁心固定夹具及线圈卷取夹具分解来绘示的立体图。
图3是绘示定子铁心固定夹具中的定子铁心的固定部位的局部放大图。
图4是绘示安装于定子铁心的插槽内的绝缘纸的立体图。
图5是绘示定子铁心的插槽与线圈卷取夹具的梳齿状槽对准相位后的状态的局部放大图。
图6是绘示线圈卷取夹具的立体图。
图7是绘示带状线圈的前视图。
图8是绘示在线圈卷取夹具上卷取带状线圈的情形的平面图。
图9是绘示卷取了带状线圈的线圈卷取夹具的立体图。
图10是以剖面来绘示将线圈扩张机构部安装于插入至定子铁心的内侧的线圈卷取夹具的情形的侧视图。
图11是绘示插入至定子铁心的内侧的线圈卷取夹具与线圈扩张机构部的保持部的立体图。
图12是绘示缩径状态的线圈扩张机构部的立体图。
图13是绘示缩径状态的线圈扩张机构部的线圈扩张部的侧视图。
图14是绘示缩径状态的线圈扩张机构部的线圈扩张部的前视图。
图15是绘示扩径状态的线圈扩张机构部的立体图。
图16是绘示扩径状态的线圈扩张机构部的线圈扩张部的侧视图。
图17是绘示扩径状态的线圈扩张机构部的线圈扩张部的前视图。
图18是绘示定子铁心的插槽内的绝缘纸由翻边(cuffs)引导件来支承的状态的立体图。
图19是绘示定子铁心的插槽内的绝缘纸由翻边引导件支承着的状态的局部放大图。
图20是以剖面来绘示利用线圈扩张机构部使固定于定子铁心固定夹具上的线圈卷取夹具的带状线圈扩张的情形的侧视图。
图21是由线圈扩张机构部推压后的带状线圈被插入至定子铁心的插槽内的状态的局部放大图。
图22是绘示在带状线圈插入至插槽内之后翻边引导件进行了后退的状态的局部放大图。
图23是绘示在插槽内沿着周向安装带状线圈的定子的立体图。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式,参照图式详细地说明。如图1所示,线圈安装装置1包括:定子铁心2;定子铁心固定夹具3,固定定子铁心2;线圈卷取夹具4,呈圆环状卷取带状线圈100,并被插入至定子铁心2的内侧;及,线圈扩张机构部5,使卷取在线圈卷取夹具4上的带状线圈100扩张。
如图2及图3所示,定子铁心2具有例如由层叠有多个薄壁的铁心板的层叠体构成的圆环部21。定子铁心2具有在定子铁心2的轴向上贯穿的多个插槽22。插槽22沿着圆环部21的周向以固定的间隔放射状排列,具有朝向圆环部21的径向的内侧开口的开口部22a。本实施方式的定子铁心2具有72个插槽22。在定子铁心2的圆环部21的外周,具有以固定的间隔突出的6个耳部23。
如图1、图2及图3所示,定子铁心固定夹具3具有六棱柱形状,所述六棱柱形状具有与定子铁心2的轴向尺寸大致相等的轴向尺寸,在中央具有能够插入并配置定子铁心2的定子铁心插入孔31。在本实施方式的线圈安装装置1中,定子铁心固定夹具3以固定在定子铁心插入孔31中的定子铁心2的轴向为水平方向的方式固定于线圈安装装置1的基座11的中央部。
定子铁心固定夹具3将定子铁心插入孔31中的定子铁心2固定于规定的位置及姿势。详细而言,如图2及图3所示,定子铁心固定夹具3具有六个铁心按压块32,所述六个铁心按压块32与定子铁心2的六个耳部23的位置对应,并能够以相对于定子铁心插入孔31内突出及后退的方式移动。定子铁心固定夹具3在定子铁心2插入到定子铁心插入孔31中后,利用未图示的气缸等的致动器的驱动,使铁心按压块32分别朝向定子铁心插入孔31中突出。由此,如图2所示,铁心按压块32分别把持定子铁心2的耳部23,将定子铁心插入孔31中的定子铁心2固定于规定的位置及姿势。
如图2及图3所示,在定子铁心2的插槽22中,分别预先安装绝缘纸24。绝缘纸24以模仿从轴向观察定子铁心2时的插槽22的大致U字状的内表面形状的方式,弯折形成为大致U字状。如图4所示,安装在插槽22中的绝缘纸24具有从插槽22向定子铁心2的轴向以规定高度突出的翻边部24a。翻边部24a从插槽22分别向定子铁心2的轴向的两外侧突出。
如图2所示,在预先固定定子铁心2的定子铁心固定夹具3的轴向的两端面3a,3a上,分别以沿着周向以一定的间隔呈放射状排列的方式安装多个翻边引导件33。翻边引导件33设置为分别利用未图示的气缸等的致动器的驱动而能够沿着定子铁心2的径向移动。需要说明的是,在图3中,为了容易理解铁心按压块32的说明,省略了翻边引导件33的图示。
翻边引导件33沿着定子铁心2的径向形成为较长的薄板状。如图5所示,在翻边引导件33的内端33a侧,沿着翻边引导件33的长度方向设置引导槽331,所述引导槽331朝向定子铁心固定夹具3的内部开口,并从两侧支承绝缘纸24的翻边部24a。引导槽331具有比定子铁心2的槽22的沿着周向的宽度稍窄的切口宽度,并被切成U字形。在比翻边引导件33的引导槽331更靠外端33b侧,设置长孔332,所述长孔332限制翻边引导件33的径向的移动范围。
在定子铁心固定夹具3的两端面3a,3a具有内径侧限制销34a及外径侧限制销34b,分别与翻边引导件33对应地各设置一对。翻边引导件33的长孔332使一对内径侧限制销34a与外径侧限制销34b卡合在内侧,且安装在定子铁心固定夹具3的两端面3a,3a。
当翻边引导件33朝向定子铁心固定夹具3的径向外侧移动时,内径侧限制销34a与长孔332的内端部332a抵接,由此,如图2所示,将翻边引导件33定位于径向最外侧的非引导位置。在非引导位置处,翻边引导件33的内端33a配置得比定子铁心插入孔31更靠径向外侧。
当翻边引导件33朝向定子铁心固定夹具3的径向内侧移动时,外径侧限制销34b与长孔332的外端部332b抵接,由此将翻边引导件33定位于径向最内侧的引导位置。此时,翻边引导件33的内端33a配置得比线圈卷取夹具4更靠径向外侧(参照图18及图19)。
另外,由于定子铁心2是从轴向的任一侧插入至定子铁心固定夹具3的定子铁心插入孔31,所以如图5所示,配置在定子铁心2的插入侧的相反侧的翻边引导件33也可以配置为在外径侧限制销34b与长孔332的内端部332a抵接的状态下,内端33a侧会与定子铁心2的圆环部21干扰。但是,内径侧限制销34a及外径侧限制销34b也可以利用未图示的进退机构,选择性地构成相对于定子铁心固定夹具3的表面的突出及凹陷,所述进退机构设置于定子铁心固定夹具3的内部并具有气缸等的致动器。由此,当如图5所示配置翻边引导件33时,可以根据需要使内径侧限制销34a及外径侧限制销34b相对于定子铁心固定夹具3的表面凹陷,由此使翻边引导件33进一步向径向外侧移动,如图2所示,从而使能够翻边引导件33处于完全从定子铁心2的圆环部21退出的状态。
在本实施方式的定子铁心固定夹具3的两端面3a,3a上分别具有36个翻边引导件33。翻边引导件33被配置为:当翻边引导件33移动到定子铁心固定夹具3的径向内侧并定位于引导位置时,相邻的翻边引导件33,33之间的内端33a侧的周向的间隔距离与翻边引导件33的引导槽331的切口宽度一致。
如图6所示,线圈卷取夹具4具有:大致圆柱状的夹具主体41;多个梳齿部42,从夹具主体41的外周呈放射状突出;多个梳齿状槽43,形成于沿着周向相邻的梳齿部42之间;及,轴孔44,在夹具主体41的中心开口。
梳齿部42及梳齿状槽43分别设置于夹具主体41的轴向的两端部。夹具主体41的两端部的梳齿部42及梳齿状槽43各自的相位沿着轴向对齐。在夹具主体41的周向上排列的梳齿状槽43的数量与设置于定子铁心2的插槽22的数量一致。因此,本实施方式的线圈卷取夹具4具有72个梳齿状槽43。线圈卷取夹具4形成为由梳齿部42的前端的位置限定的线圈卷取夹具4的外径比定子铁心2的内径更小,以使其能够插入到定子铁心2的圆环部21的内侧。
在线圈卷取夹具4上,以圆环状卷取用于安装在定子铁心2上的带状线圈100。带状线圈100是由截面形状为大致矩形的扁平导线101形成的长条带状的线圈。扁平导线101例如由铜、铝等的导电性高的金属形成。
如图7所示,线圈100具有多个直状部102及多个线圈端部103。直状部102是插入到定子铁心2的插槽22中的部位,分别呈大致直线状延伸且以一定的间隔平行配置。线圈端部103分别配置在比直状部102更靠带状线圈100的侧端附近的位置,将相邻的直状部102的一个端部彼此与另一个端部彼此以山形交替连结。线圈端部103是配置为在带状线圈100被安装于定子铁心2的槽22中时从插槽22分别向定子铁心2的轴向突出的部位。本实施方式的带状线圈100将六根扁平导线101以使直状部102以一定的间隔平行并列的方式捆扎,从而形成为长条带状,所述六根扁平导线101分别由多个直状部102和多个线圈端部103弯曲形成。
如图8所示,线圈卷取夹具4在插入到定子铁心2的内侧之前,将带状线圈100的直状部102从梳齿状槽43的外部依次插入,由此卷取多层带状线圈100。由此,如图9所示,构成了以圆环状卷取带状线圈100的线圈卷取夹具4(线圈卷取步骤)。
沿着线圈卷取夹具4的周向的梳齿状槽43的槽宽具有能够收容带状线圈100的直状部102的宽度,但形成得比沿着定子铁心2的周向的槽22的开口部22a的开口宽度稍窄。
夹具主体41的轴向的梳齿部42间的距离与带状线圈100的直状部102的长度对应。因此,被卷取在线圈卷取夹具4上的带状线圈100的直状部102被夹具主体41的两端部的同相位的梳齿状槽43,43收容。多层卷取的带状线圈100的线圈端部103从梳齿状槽43分别向夹具主体41的轴向呈圆筒状突出。这样,如图1、图2及图3所示,以圆环状卷取带状线圈100的线圈卷取夹具4例如利用未图示的机器人的动作而被插入到定子铁心2的内侧,所述定子铁心2固定于定子铁心固定夹具3。需要说明的是,在图1中,省略了线圈卷取夹具4的带状线圈100的图示。
插入定子铁心2的内侧的线圈卷取夹具4利用线圈扩张机构部5而保持于规定的位置及姿势,所述线圈插入装置5将定子铁心固定夹具3夹在其间并分别配置在其两侧。如图1所示,本实施方式的线圈扩张机构部5具有大致圆柱状的外观形状,从轴向与插入到定子铁心2的内侧的线圈卷取夹具4相对。
如图1及图10所示,在线圈扩张机构部5中,在固定定子铁心固定夹具3的基座11上,以夹着定子铁心固定夹具3而相对的方式立设一对支承基板12,12。线圈扩张机构部5从支承基板12朝向插入到定子铁心2的内侧的线圈卷取夹具4分别沿着水平方向突出。线圈扩张机构部5设置为:利用未图示的电动机等的驱动,支承基板12在基座11上直线移动,由此能够分别向与线圈卷取夹具4抵接的方向及分离的方向移动。
如图10及图11所示,线圈扩张机构部5在中心具有主轴部51,所述主轴部51从支承基板12朝向插入到定子铁心2的内侧的线圈卷取夹具4延伸。在主轴部51的前端设置保持部52,所述保持部52在定子铁心2的内侧将线圈卷取夹具4保持于规定的位置及姿势。保持部52具有:轴突部522,从配置于主轴部51的前端的圆形的端板部521的中心突出;及,定位突部523,从轴突部522的径向外侧的端板部521向与轴突部522相同的方向突出。轴突部522嵌合在线圈卷取夹具4的轴孔44中。定位突部523与设置在线圈卷取夹具4的轴孔44的径向外侧的一个定位孔45嵌合。
线圈卷取夹具4的定位孔45及保持部52的定位突部523以如下的方式被预先定位设置,在相互嵌合时,固定于定子铁心固定夹具3的定子铁心2的插槽22的相位与插入到定子铁心2的内侧的线圈卷取夹具4的梳齿状槽43的相位一致。因此,当线圈扩张机构部5朝向定子铁心固定夹具3移动,线圈卷取夹具4的轴孔44及定位孔45与保持部52的轴突部522及定位突部523嵌合时,如图5所示,线圈卷取夹具4以使梳齿状槽43的相位与定子铁心2的插槽22相配合的状态被保持。由此,定子铁心2的插槽22的内部与线圈卷取夹具4的梳齿状槽43的内部在径向上连通。
线圈扩张机构部5在主轴部51的外周侧具有线圈扩张部53。线圈扩张部53具有:可动筒部531,与主轴部51的外周侧嵌合;多个可动臂部532,比可动筒部531更靠外周侧配置;及,多个节部件533,分别设置在可动臂部532的前端。
可动筒部531具有比主轴部51的长度更短的长度,并设置为可以利用配置于支承基板12的后方的工作缸等的致动器54的驱动而沿着主轴部51的轴向滑动。
可动臂部532沿着主轴部51的轴向延伸,在可动筒部531的外周侧沿着周向隔开一定的间隔配置多个。本实施方式的线圈扩张部53具有沿着主轴部51的周向排列的十二根可动臂部532。在支承基板12的表面,设置以主轴部51为中心朝向径向外侧呈放射状排列的12根导轨121。可动臂部532的后端532b分别沿着导轨121可移动地安装。可动臂部532从导轨沿着可动筒部531的轴向弯曲并延伸至保持部52的外周附近。可动臂部532的前端532a经由分别可转动地安装的各两个连杆部534与可动筒部531的前端侧的外周面连结。
节部件533具有大致扇形形状,在可动臂部532的前端分别各设置一个。因此,本实施方式的线圈扩张部53具有十二个节部件533。如图13及图14所示,节部件533在周向的一端部分别具有一对卡合突片533a,在周向的另一端部分别具有与一对卡合突片533a卡合的一对卡合槽533b。一对卡合突片533a与线圈扩张部53的轴向平行地配置,且分别与线圈扩张部53朝向周向平行地突出。在周向上相邻的节部件533,533的一对卡合突片533a与一对卡合槽533b相互卡合,由此十二个节件533以圆环状排列在保持部52的外周侧。
图10、图11及图12所示的线圈扩张机构部5的线圈扩张部53表示可动筒部531向主轴部51的后端侧(支承基板12侧)后退的状态。此时,可动臂部532分别向放射状的导轨121的内部端侧移动,并配置成最接近可动筒部531的外周面。由此,如图13及图14所示,线圈扩张部53最大幅度地缩径,以使12个节部件533相互紧密接触。线圈扩张部53最大幅度地缩径时的外径,略小于从卷取带状线圈100的线圈卷取夹具4沿着轴向呈圆筒状突出的线圈端部103的内径。线圈扩张机构部5在线圈扩张部53进行了缩径的状态下,插入至沿着线圈卷取夹具4的轴向呈圆筒状突出的线圈端部103,并利用保持部52来保持线圈卷取夹具4。
接着,如果利用致动器54的驱动,可动筒部531沿着主轴部51朝向线圈卷取夹具4前进,则连结于可动筒部531的连杆部534分别以朝向可动筒部531的径向外侧伸出的方式转动,从而使可动臂部532沿着导轨分别向外侧平行移动。由此,十二根可动臂部532从可动筒部531与径向外侧分离。此时,如图15、图16及图17所示,线圈扩张部53借由以增大相邻的节部件533彼此间的距离的方式使节部件533移动而扩径。最大幅度地扩径后的线圈扩张部53的外径略大于线圈卷取夹具4的外径。
此外,如图16及图17所示,在线圈扩张部53最大幅度地扩径时,相邻的节部件533,533彼此远离,但在节部件533,533之间,远离卡合槽533b的一对卡合突片533a沿着周向伸出。因此,在沿着周向观察线圈扩张部53的情况下,相邻的节部件533,533之间利用一对卡合突片533a连接,没有形成沿着径向贯穿线圈扩张部53的槽部。
接着,对在线圈安装装置1中,将卷取在线圈卷取夹具4上的带状线圈100从固定于定子铁心固定夹具3的定子铁心2的内侧插入到插槽22中的方法进行说明。
线圈卷取夹具4在插入到定子铁心2的内侧之前,如上所述,在线圈卷取工序中,带状线圈100被卷取成圆环状。在以圆环状卷取带状线圈100的线圈卷取夹具4被插入到固定于定子铁心固定夹具3的定子铁心2的内侧之后,如图18所示,翻边引导件33利用未图示的致动器的驱动而向径向内侧移动。
如图19所示,当翻边引导件33朝向径向内侧移动时,翻边引导件33的引导槽331以从周向的两侧夹紧对应的插槽22中的绝缘纸24的翻边部24a的方式支承该绝缘纸24的翻边部24a。此时,在周向上相邻的翻边引导件33,33的内端33a,33a彼此之间也与引导槽331一样,以从周向的两侧夹紧配置在翻边引导件33,33之间的插槽22中的绝缘纸24的翻边部24a的方式支承该绝缘纸24的翻边部24a。由于引导槽331的切口宽度及相邻的翻边引导件33,33的内端33a,33a彼此的间隔距离比插槽22的沿着周向的宽度稍窄,因此翻边部24a被引导槽331及翻边引导件33,33之间从两侧支承的绝缘纸24分别被定位于插槽22中的规定的位置。
需要说明的是,在图18中,图中未示出保持线圈卷取夹具4的线圈扩张机构部5,但在定子铁心2被固定于定子铁心固定夹具3之后,且在带状线圈100借由后述的线圈扩张部53的动作而被插入到定子铁心2的插槽22中之前的适当的时机,进行由翻边引导件33对翻边部24a进行的支承动作。
借由线圈扩张部53进行了缩径的状态下的线圈扩张机构部5分别朝向线圈卷取夹具4移动,而由线圈扩张机构部5的保持部52来保持插入至定子铁心2的内侧的线圈卷取夹具4(线圈卷取夹具保持步骤)。
进而,在由翻边引导件33对插槽22内的绝缘纸24进行定位后,如图20及图21所示,线圈扩张机构部5的线圈扩张部53分别在致动器54的驱动下扩径。由此,线圈扩张部53针对卷取在线圈卷取夹具4上的带状线圈100的线圈端部103,以使其从带状线圈100的内侧朝向外侧扩张的方式,进行推压。被线圈扩张部53推压后的带状线圈100逐渐扩张。随之,直状部102在被引导至梳齿状槽43引导的同时,朝向与梳齿状槽43连通的定子铁心2的插槽22移动。由此,带状线圈100的直状部102从插槽22的开口部22a插入至插槽22内,不会与定子铁心2的插槽22发生干扰(线圈扩张步骤)。此时,插槽22内的绝缘纸24分别由翻边引导件33定位在规定的位置,而且,梳齿状槽43的槽宽形成得比插槽22的开口部22a的开口宽度稍窄,因此带状线圈100的直状部102可以顺畅地通过插槽22的开口部22a,并且,可以抑制咬入绝缘纸24的情况。
当两个线圈扩张机构部5的线圈扩张部53分别最大幅度地扩径时,线圈卷取夹具4的带状线圈100的直状部102如图22所示,被分别完全插入至定子铁心2的插槽22内,而带状线圈100被安装于定子铁心2的插槽22内。两个线圈扩张机构部5的线圈扩张部53既可以按照同时进行扩径方式来动作,也可以按照将直状部102在径向上倾斜地插入至插槽22的开口部22a的方式,设置时间差依次进行扩径来动作。
其后,翻边引导件33向径向外侧移动,而从定子铁心2的端面完全退出,并且,线圈扩张部53分别进行缩径,从而线圈扩张机构部5分别远离线圈卷取夹具4。由此,如图23所示,获得在定子铁心2的插槽22内安装带状线圈100的定子200。
如上所述,本实施方式的线圈安装装置1,借由将带状线圈100的直状部102从定子铁心2的内侧插入至插槽22,来沿着定子铁心2的周向安装带状线圈100。线圈安装装置1包括:定子铁心2;线圈卷取夹具4,在外周呈放射状排列梳齿状槽43,并且外径形成为比定子铁心2的内径更小的直径,借由将带状线圈100的直状部102从外侧插入至梳齿状槽43,而将带状线圈100卷取成圆环状;定子铁心固定夹具3,将定子铁心2固定在规定的位置及姿势;及,线圈扩张机构部5,使卷取在线圈卷取夹具4上的带状线圈100从带状线圈100的内侧朝向外侧扩张;线圈扩张机构部5具有:保持部52,将卷取带状线圈100的线圈卷取夹具4在固定于定子铁心固定夹具3的定子铁心2的内侧,保持为使梳齿状槽43的相位与插槽22对准的状态;及,线圈扩张部53,针对比由保持部52保持着的线圈卷取夹具4上的带状线圈100的直状部102靠侧端的位置即线圈端部103,以使其从带状线圈100的内侧朝向外侧扩张的方式,进行推压,由此使带状线圈100扩张,并将直状部102插入至插槽22。由此,可以利用梳齿状槽43作为引导件,将带状线圈100的直状部102在不与定子铁心2发生干扰的情况下,简单且可靠地从定子铁心2的内侧插入至插槽22内。
在本实施方式的线圈安装装置1中,线圈扩张部53具有在保持部52的外周呈圆环状排列的多个节部件533。多个节部件533设置成:被插入至比卷取在线圈卷取夹具4上的带状线圈100的直状部102靠侧端的位置即线圈端部103的内侧,借由以使相邻的前述节部件533间的距离相互扩大的方式进行移动,而能够扩径。由此,可以容易地使带状线圈100从内侧朝向外侧扩张。
在本实施方式的线圈安装装置1中,线圈扩张机构部5设置为,在保持于定子铁心2的内侧的线圈卷取夹具4的轴向的两侧,能够分别向相对于线圈卷取夹具4进行抵接的方向及进行远离的方向移动。由此,由于可以从线圈卷取夹具4的轴向的两侧来分别使带状线圈100扩张,因此可以将带状线圈100的直状部102高效地插入至插槽22内。
本实施方式的线圈安装方法,借由将带状线圈100的直状部102从定子铁心2的内侧插入至插槽22,来沿着定子铁心2的周向安装带状线圈100。线圈安装方法包括:线圈卷取步骤,借由将直状部102从外侧插入至线圈卷取夹具4的梳齿状槽43,而将带状线圈100卷取成圆环状,所述线圈卷取夹具4在外周呈放射状排列梳齿状槽43,并且外径形成为比定子铁心2的内径更小的直径;线圈卷取夹具保持步骤,将卷取带状线圈100的线圈卷取夹具4插入至定子铁心2的内侧,保持为使梳齿状槽43的相位与插槽22对准的状态;及,线圈扩张步骤,针对比所保持着的线圈卷取夹具4上的带状线圈100的直状部102靠侧端的位置即线圈端部103,以使其从带状线圈100的内侧朝向外侧扩张的方式,进行推压,由此使带状线圈100扩张,并将直状部102插入至定子铁心2的插槽22。由此,可以利用梳齿状槽43作为引导件,将带状线圈100的直状部102在不与定子铁心2发生干扰的情况下,简单且可靠地从定子铁心2的内侧插入至插槽22内。
在本实施方式的线圈安装方法中,线圈扩张步骤是将呈圆环状排列的多个节部件533,插入至比卷取在线圈卷取夹具4上的带状线圈100的直状部102靠侧端的位置即线圈端部103的内侧,并使其以使相邻的节部件533间的距离相互扩大的方式进行移动,由此使带状线圈100扩张。由此,可以容易地使带状线圈100从内侧朝向外侧扩张。
在本实施方式的线圈安装方法中,线圈扩张步骤是分别从保持于定子铁心2的内侧的线圈卷取夹具4的轴向的两侧来进行。由此,由于可以从带状线圈100的两侧来分别使其扩张,因此可以将带状线圈100的直状部102高效地插入至插槽22内。
以上所说明的实施方式的线圈安装装置1构成为定子铁心2及线圈卷取夹具4的轴向沿着水平方向配置,但也可以构成为定子铁心2及线圈卷取夹具4的轴方向沿着垂直方向等的非水平方向配置。
呈圆环状卷取带状线圈100的线圈卷取夹具4也可以在安装并保持于任一线圈扩张机构部5的保持部52的状态下,插入至固定于定子铁心固定夹具3的定子铁心2的内侧。
附图标记
1:线圈安装装置
2:定子铁心
22:插槽
3:定子铁心固定夹具
4:线圈卷取夹具
43:梳齿状槽
5:线圈扩张机构部
52:保持部
53:线圈扩张部
533:节部件
100:带状线圈
102:直状部
103:线圈端部

Claims (6)

1.一种线圈安装装置,借由将带状线圈的直状部从定子铁心的内侧插入插槽,来沿着前述定子铁心的周向安装前述带状线圈,所述线圈安装装置包括:
前述定子铁心;
线圈卷取夹具,在外周呈放射状排列梳齿状槽,并且外径形成为比前述定子铁心的内径更小的直径,借由将前述带状线圈的前述直状部从外侧插入前述梳齿状槽,而将前述带状线圈卷取成圆环状;
定子铁心固定夹具,将前述定子铁心固定于规定的位置并固定为规定的姿势;及,
线圈扩张机构部,使卷取在前述线圈卷取夹具上的前述带状线圈从前述带状线圈的内侧朝向外侧扩张;
前述线圈扩张机构部具有:
保持部,将卷取前述带状线圈的前述线圈卷取夹具在固定于前述定子铁心固定夹具的前述定子铁心的内侧,保持为使前述梳齿状槽的相位与前述插槽对准的状态;及,
线圈扩张部,针对比由前述保持部保持着的前述线圈卷取夹具上的前述带状线圈的前述直状部更靠侧端的位置,以使其从前述带状线圈的内侧朝向外侧扩张的方式,进行按压,由此使前述带状线圈扩张,并将前述直状部插入前述插槽。
2.根据权利要求1所述的线圈安装装置,其中,前述线圈扩张部具有在前述保持部的外周呈圆环状排列的多个节部件,
前述多个节部件设置成:被插入至比卷取在前述线圈卷取夹具上的前述带状线圈的前述直状部更靠前述侧端的位置的内侧,借由以使相邻的前述节部件间的距离相互扩大的方式进行移动,而能够扩径。
3.根据权利要求1或2所述的线圈安装装置,其中,前述线圈扩张机构部设置为,在保持于前述定子铁心的内侧的前述线圈卷取夹具的轴向的两侧,能够分别向相对于前述线圈卷取夹具进行抵接的方向及进行远离的方向移动。
4.一种线圈安装方法,借由将带状线圈的直状部从定子铁心的内侧插入插槽,来沿着前述定子铁心的周向安装前述带状线圈,所述线圈安装方法包括:
线圈卷取步骤,借由将前述直状部从外侧插入线圈卷取夹具的前述梳齿状槽,而将前述带状线圈卷取成圆环状,所述线圈卷取夹具在外周呈放射状排列前述梳齿状槽,并且外径形成为比前述定子铁心的内径更小的直径;
线圈卷取夹具保持步骤,将卷取前述带状线圈的前述线圈卷取夹具插入前述定子铁心的内侧,保持为使前述梳齿状槽的相位与前述插槽对准的状态;及,
线圈扩张步骤,针对比所保持着的前述线圈卷取夹具上的前述带状线圈的前述直状部更靠侧端的位置,以使其从前述带状线圈的内侧朝向外侧扩张的方式,进行按压,由此使前述带状线圈扩张,并将前述直状部插入前述定子铁心的前述插槽。
5.根据权利要求4所述的线圈安装方法,其中,前述线圈扩张步骤是将呈圆环状排列的多个节部件,插入至比卷取在前述线圈卷取夹具上的前述带状线圈的前述直状部更靠前述侧端的位置的内侧,并使其以使相邻的前述节部件间的距离相互扩大的方式进行移动,由此使前述带状线圈扩张。
6.根据权利要求4或5所述的线圈安装方法,其中,前述线圈扩张步骤是分别从保持于前述定子铁心的内侧的前述线圈卷取夹具的轴向的两侧来进行。
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