JP2000069725A - コイル挿入装置およびコイル挿入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステータコアのスロットにコイルを挿入する
際に、コイルに損傷を与えることなく充分な占積率を得
る。 【解決手段】 ステータコア１３は、保持治具１７，１
９に位置決め保持されており、ステータコア１３の内周
に形成されたスロット１３ｂに挿入されるコイル１５
は、ブレード２７に保持されている。ストリッパ２１を
ステータコア１３に向けて移動させることで、コイル１
５はストリッパ２１に押されてスロット１３ｂ内に挿入
される。保持治具１７のコイル挿入側の側面には、ロー
ラ３７が回転可能に設置されており、コイル挿入時にロ
ーラ３７がコイル１５をステータコア１３の中心軸線に
向けて押し付けることで、コイル１５のスロット１３ｂ
への挿入抵抗が低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、モータなどにお
けるステータコアのスロットにコイルを挿入するための
コイル挿入装置およびコイル挿入方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来ステータコアの内周部に形成された
スロットにコイルを挿入する作業は、図５（ａ）〜
（ｃ）に示すような方法で行われている（例えば特開平
５−２３６７１２号公報参照）。すなわち、モータにお
ける円筒状に形成されたステータコア１の内周には、図
中で左右方向に延長形成される内歯３が円周方向等間隔
に設けられ、この内歯３の相互間にはコイル５が挿入さ
れるスロット７が形成されている。

【０００３】コイル挿入装置は、内歯３に対応する位置
にてコイル５を保持する複数のブレード９が環状に配置
されるとともに、ステータコア１内に図中で左方向から
挿入されてコイル５を押圧するストリッパ１１が、左右
方向に移動可能に設けられている。ストリッパ１１は、
外周部にブレード９相互間を移動しつつスロット７内に
入り込んでコイル５を押圧する押圧突起１１ａが円周方
向等間隔に複数設けられている。

【０００４】上記の構成において、まず図５（ａ）に示
すように、コイル５を所定のブレード９相互間に挿入し
てブレード９に保持させた後、同図（ｂ）に示すよう
に、ステータコア１を、ブレード９が内歯３に対向する
位置となるようコイル挿入装置にセットする。この状態
で、ストリッパ１１を、ステータコア１内に向けて移動
させると、コイル５は、押圧突起１１ａに押圧されてブ
レード９相互間にガイドされつつ図中で右方向に移動し
てスロット７内に入り込む。

【０００５】ストリッパ１１をさらに同方向に移動させ
て同図（ｃ）に示すようにステータコア１内に挿入し終
わると、コイル５は、ステータコア１の反対側（図中で
右側）に突出してスロット７内に挿入されることにな
る。コイル挿入後は、ストリッパ１１を後退させた後、
ステータコア１をコイル挿入装置から取り外し、これに
よりコイル挿入作業が完了する。

【０００６】図６は、ブレード９にコイル５を保持させ
た前記図５（ａ）と同様の状態の側面断面図で、コイル
５が挿入される途中の状態を二点鎖線で示している。な
お、ここでのストリッパ１１は、ハウジング１２内に収
容されて、このハウジング１２に対して左右方向に移動
可能となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のコイル挿入装置においては、コイル５をスロット
７に挿入する過程で、図５（ｂ）および図６の二点鎖線
で示す状態のように、コイル５の挿入されていない部分
が外側に拡がっており、この状態でコイル５がストリッ
パ１１に押圧されてスロット７内に挿入されると、コイ
ル５がスロット７のコイル挿入側の開口縁Ａに擦られ、
特にスロット７内に挿入するコイル５の密度を増大させ
て、いわゆる占積率を高めてモータとしての高性能化を
図る際には、挿入抵抗が極めて大きくなり、コイル５に
傷や伸びが発生するものとなる。このため、上記従来の
コイル挿入方法では、占積率が充分確保できないのが現
状である。

【０００８】そこで、この発明は、ステータコアのスロ
ットにコイルを挿入する際に、コイルに損傷を与えるこ
となく充分な占積率を得ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、円筒状のステータコアの内歯に
対応して円周方向に沿って複数配置されるブレードと、
前記ステータコア内に侵入可能で前記ブレードに保持さ
せたコイルを押圧して前記ステータコアの内歯相互間に
形成されるスロットに挿入させるストリッパとを有する
コイル挿入装置において、前記ステータコアのコイル挿
入口側に、ステータコアへ挿入前のコイルをステータコ
アの中心軸線に向けて押し付ける押付部材を設けた構成
としてある。

【００１０】このような構成のコイル挿入装置によれ
ば、コイルがストリッパに押されてスロット内に挿入さ
れる際に、挿入前のコイルが、押付部材によりステータ
コアの中心軸線に向けて押し付けられて外側への拡がり
が抑えられる。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明の構成
において、押付部材は、ステータコアを位置決め保持す
る保持治具に取り付けられている。

【００１２】上記構成によれば、ステータコアへの挿入
前のコイルは、ステータコアを保持する保持治具に取り
付けられた押付部材により、ステータコアの中心軸線に
向けて押し付けられる。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明の構成において、押付部材は、コイルのステータコア
への挿入による移動に伴い回転するローラで構成されて
いる。

【００１４】上記構成によれば、コイルを押し付けるロ
ーラは、コイルがスロット内に挿入されて移動する際
に、この移動に伴い回転する。

【００１５】請求項４の発明は、請求項３の発明の構成
において、ローラは、両端部の直径が中心側の直径より
大きく、くびれた形状に形成されている。

【００１６】上記構成によれば、ローラによって押し付
けられるコイルは、ローラ両端側への拡がりが抑制され
る。

【００１７】請求項５の発明は、請求項４の発明の構成
において、ローラは、直径が中心部から両端部に向けて
徐々に大きくなるよう外表面が中心軸線に沿って曲線状
に形成されている。

【００１８】上記構成によれば、ローラによって押し付
けられるコイルは、外表面の曲線形状部により、ローラ
両端側への拡がりが抑制される。

【００１９】請求項６の発明は、請求項５の発明の構成
において、ローラ外表面の曲線形状部分の曲率は、ステ
ータコア外周面の曲率に対し、曲率半径が大きくかつ、
曲率中心がローラがステータコアの中心軸線に接近する
側に偏心するよう設定されている。

【００２０】上記構成によれば、ローラによって押し付
けられるコイルは、必要以上にローラの中心側へ集めら
れることなく、ローラ外側への拡がりが抑えられる。

【００２１】請求項７の発明は、円筒状のステータコア
の内歯に対応して配置されるブレードにコイルを保持さ
せ、このコイルを、ストリッパにより押圧して前記ステ
ータコアの内歯相互間に形成されるスロットに挿入する
コイル挿入方法において、前記ステータコアのコイル挿
入口側で、ステータコアへ挿入前のコイルをステータコ
アの中心軸線に向けて押し付けるコイル挿入方法として
ある。

【００２２】上記コイル挿入方法によれば、ステータコ
アへの挿入前のコイルは、ステータコアの中心軸線に向
けて押し付けられることで、外側への拡がりが抑えら
れ、これによりコイルはスロット内にスムーズに挿入さ
れる。

【００２３】請求項８の発明は、請求項７の発明のコイ
ル挿入方法において、ステータコアへ挿入前のコイル
を、ステータコアのスロットのほぼ延長上となる位置ま
で押し付けるものとしてある。

【００２４】上記コイル挿入方法によれば、コイルは、
ステータコアのスロットのほぼ延長上から挿入されるの
で、コイルのスロットへの挿入作業がよりスムーズにな
される。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ステータコア
のコイル挿入口側に、ステータコアへ挿入前のコイルを
ステータコアの中心軸線に向けて押し付ける押付部材を
設けたので、コイルがストリッパに押されてスロット内
に挿入される際に、挿入前のコイルがステータコアの中
心軸線に向けて押し付けられて外側への拡がりが抑えら
れ、この結果コイルのスロットへの挿入抵抗を低減で
き、コイルに損傷を与えることなく充分な占積率を得る
ことができる。

【００２６】請求項２の発明によれば、ステータコアへ
の挿入前のコイルは、ステータコアを保持する保持治具
に取り付けられた押付部材により、ステータコアの中心
軸線に向けて押し付けられ、これによりコイルのスロッ
トへの挿入抵抗を低減させることができる。

【００２７】請求項３の発明によれば、押付部材を、コ
イルのステータコアへの挿入による移動に伴い回転する
ローラで構成したので、コイルをスロット内に挿入する
際の摺動抵抗が転がり抵抗に一部変換されて、挿入抵抗
をより低減することができる。

【００２８】請求項４の発明によれば、ローラは、両端
部の直径が中心側の直径より大きく、くびれた形状に形
成されているので、ローラによって押し付けられるコイ
ルは、ローラ両端側への拡がりが抑制され、挿入抵抗低
減に寄与することができる。

【００２９】請求項５の発明によれば、ローラは、直径
が中心部から両端に向けて徐々に大きくなるよう外表面
が中心軸線に沿って曲線状に形成されているので、ロー
ラによって押付られるコイルは、ローラの曲線形状部に
よってローラ両端側への拡がりが抑制されてローラ中心
側へ効率よく集められ、挿入抵抗をより低減することが
できる。

【００３０】請求項６の発明によれば、ローラ外表面の
曲線形状部分の曲率は、ステータコア外周面の曲率に対
し、曲率半径が大きくかつ、曲率中心がローラがステー
タコアの中心軸線に接近する側に偏心するよう設定され
ているので、ローラによって押し付けられるコイルは、
必要以上にローラ中心側へ集められることなく、ローラ
両端側への拡がりをより効率よく抑えることができる。

【００３１】請求項７の発明によれば、ステータコアへ
の挿入前のコイルは、ステータコアの中心軸線に向けて
押し付けられるので、外側への拡がりが抑えられ、これ
によりコイルのスロットへの挿入抵抗を低減でき、コイ
ルに損傷を与えることなく充分な占積率を得ることがで
きる。

【００３２】請求項８の発明によれば、コイルは、ステ
ータコアのスロットのほぼ延長上から挿入されるので、
コイルのスロットへの挿入抵抗をより低減することがで
きる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。

【００３４】図１は、この発明の実施の一形態を示すコ
イル挿入装置の要部の側面断面図で、図２は、図１の左
側面図である。円筒状のステータコア１３は、前記図５
に示したものと同様に、内周面に内歯１３ａを備えると
ともに、この内歯１３ａ相互間には、コイル１５が挿入
されるスロット１３ｂが形成されている。ステータコア
１３は、中央に貫通孔１７ａ，１９ａを備えた一対の保
持治具１７，１９によって両端が位置決め保持されてい
る。各保持治具１７，１９は、上下に２分割されてお
り、上部側の回動部分が、下部側の固定部分の図２中で
左側端部に設けた支持軸２０を介して回動可能となって
いる。また、保持治具１７，１９は、図１の状態から右
方向に移動可能である。

【００３５】上記コイル１５を、図１中で右方向に向け
て押圧してステータコア１３内に挿入するストリッパ２
１は、ハウジング２３内に左右方向に移動可能に収容さ
れている。ストリッパ２１のコイル挿入方向後方側に
は、ブレードホルダ２５がストリッパ２１と同方向に移
動可能に収容されている。ブレードホルダ２５の外周に
は、ステータコア１３の内歯１３ａに対向する位置に配
置されてコイル１５を保持するブレード２７が取り付け
られている。前記ストリッパ２１は、前記図５に示すも
のと同様に、ブレード２７相互間を移動しつつスロット
１３ｂ内に入り込んでコイル１５を押圧する押圧突起を
外周面に備えている。

【００３６】ブレード２７の先端部には、ステータコア
ガイド２９が、ストリッパ２１と一体の支持ロッド２１
ａの先端に位置決めされた状態で配置されている。この
ステータコアガイド２９は、コイル挿入前に、ステータ
コア１３内に挿入されてステータコア１３を位置決めガ
イドするものである。

【００３７】ストリッパ２１のブレード２５側には、内
ロッド３１の先端が着脱可能に装着されている。内ロッ
ド３１は、ブレードホルダ２５に形成した貫通孔２５ａ
内を移動可能に貫通しており、図示しない駆動機構によ
って図１中で左右方向に移動する。内ロッド３１の外周
には、外ロッド３３が内ロッド３１に対して相対移動可
能に配置されており、外ロッド３３の図１中で右側の先
端は、ブレード２５に着脱可能に装着されている。外ロ
ッド３３は、図示しない駆動機構によってブレード２５
とともに図１中で左右方向に移動可能である。

【００３８】また、上記円筒状に配置されたブレード２
５の外周部には、ウェッジガイド３５がハウジング２３
の内周部に固定した状態で配置されている。ウェッジガ
イド３５は、その先端が、保持治具１７，１９に保持さ
れたステータコア１３の端部に位置し、その内側にウェ
ッジガイド溝が形成されている。このウェッジガイド溝
に沿って、挿入後のコイル１５をスロット１３ｂの開口
部側から覆って保持するためのウェッジ３６が、図示し
ないウェッジプッシャに押されてガイドされる。ウェッ
ジプッシャは、内ロッド３１のコイル挿入方向への移動
とともに同方向に移動するもので、ウェッジ３６は、ス
トリッパ２１の後を追従するようにして、ストリッパ２
１とともに移動する。

【００３９】図１中で左側の保持治具１７のコイル挿入
側の面には、押付部材としてのローラ３７が複数（ここ
では４つ）配置されている。ローラ３７は、スロット１
３ｂのコイル挿入口側にてコイル１５をステータコア１
３の中心軸線に向けて押し付けるもので、両端が取付フ
ランジ３９に回転可能に支持されている。取付フランジ
３９は、保持治具１７側に固定される固定部４１ａと、
この固定部４１ａに垂直な一対の取付部４１ｂとからな
る取付ブラケット４１の前記取付部４１ｂに、ボルト４
３により取り付けられている。

【００４０】取付部４１ｂには、図２の拡大されたＢ矢
視図である図３に示すように、固定部４１ａに向けて延
長される長孔４１ｃが形成され、この長孔４１ｃ内に前
記ボルト４３が挿入されている。すなわち、ボルト４３
を長孔４１ｃ内にて移動させることで、ローラ３７を保
持治具１７に対して接近離反する方向に移動させること
ができる。ここでのローラ３７の取付部４１ｂへの取付
位置は、保持治具１７から適宜に離れた位置としてあ
る。

【００４１】取付ブラケット４１は、保持治具１７の表
面にボルト４５により固定された環状の固定板４７に、
ボルト４９により固定されている。この固定板４７は、
２分割されている保持治具１７に対応して上下に２分割
されており、この上下の円弧状の各分割体が、保持治具
１７の回動部分および固定部分にそれぞれ個別に固定さ
れている。上記４つの取付ブラケット４１のうち、図２
中で上部のものと左側のものが固定板４７の上部側の分
割体に、他の２つが同下部側の分割体にそれぞれ取り付
けられている。

【００４２】取付ブラケット４１の固定部４１ａには、
取付部４１ｂに向かう方向に延長される長孔４１ｄが形
成され、この長孔４１ｄ内に前記ボルト４９が挿入され
ている。すなわち、この長孔４１ｄに沿って取付ブラケ
ット４１を移動させることで、ローラ３７をステータコ
ア１３の中心軸線に対して接近離反する方向に移動させ
ることができる。ここでの取付ブラケット４１の保持治
具１７への取付位置は、ローラ３７が、ステータコア１
３への挿入前のコイル１５を、ステータコア１３のスロ
ット１３ｂのほぼ延長上となる位置まで押し付け可能な
位置としてある。

【００４３】次に、作用を説明する。まず、図１に示す
ように、ブレード２７にコイル１５を保持させるが、こ
のときステータコア１３を保持している保持治具１７，
１９は、図１の状態から右方向に移動して装置本体側か
ら離れた位置にあり、コイル１５をブレード２７に保持
させた後は、保持治具１７，１９を図１に示す位置に移
動させる。

【００４４】その後、外ロッド３３を内ロッド３１とと
もに図１中で右方向のコイル挿入方向に移動させて、ブ
レードホルダ２５をストリッパ２１とともに、同方向に
移動させて図１に示す状態とする。

【００４５】この状態から、ストリッパ２１をさらに同
方向に移動させると、コイル１５は、ストリッパ２１に
押されて二点鎖線で示すようにステータコア１３内に挿
入されていく。このとき、コイル１５は、実線で示す状
態から二点鎖線で示す状態に移行する間に、ローラ３７
によってステータコア１３の中心軸線に向けて押し付け
られ、押し付けられた後のコイル１５がスロット１３ｂ
の延長上に位置するので、スロット１３ｂにおけるコイ
ル挿入口でのコイル１５の摺動抵抗が減少する。しか
も、コイル１５を押し付けるローラ３７は、コイル１５
の移動に伴い回転するので、この押付部分では転がり抵
抗となるので、コイル１５のスロット１３ｂへの挿入抵
抗が極めて小さなものとなってコイル挿入作業が容易と
なり、コイル１５に損傷を与えることなく、占積率をよ
り向上させることが可能となる。

【００４６】なお、上記実施の形態では、ローラ３７
は、円柱状に形成されているが、図４に示すように、直
径が中心部から両端に向けて徐々に大きく、全体として
くびれた形状となるよう、外表面が中心軸線に沿って曲
線状に形成されたローラ５１を使用してもよい。この場
合には、ローラ５１によって押し付けられるコイル１５
が、ローラ５１の曲線形状部５１ａによってローラ５１
の両端側への拡がりが抑えられてローラ中心側へ集めら
れるので、コイル１５は、スロット１３ｂに対してより
直線的に挿入され、挿入抵抗をさらに小さくすることが
できる。

【００４７】また、上記ローラ５１の曲線形状部５１ａ
の曲率半径をｒ₁、ステータコア１３外周面の曲率半径
をｒ₂とすると、ｒ₁≧ｒ₂でかつ、曲線形状部５１ａの
曲率中心０1を、ステータコア外周面の曲率中心０2に対
しローラ５１と反対側となるよう偏心させることで、コ
イル１５が必要以上にローラ１５の中心側へ集められる
ことなく、ローラ両端側への拡がりをより効率よく抑え
ることができる。

【００４８】ローラ１３および５１の材質は、例えばポ
リアミド樹脂とすることで、適度の硬度、粘りおよび耐
久性を持たせることができ、ＮＣ加工機での加工作業性
の向上および、コイル１５に対する損傷を最小限に抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態を示すコイル挿入装置
の要部の側面断面図である。

【図２】図１の左側面図である。

【図３】図２の拡大されたＢ矢視図である。

【図４】図１のコイル挿入装置に使用されるローラの他
の例を示す説明図である。

【図５】一般的なコイル挿入作業を示す動作説明図で、
（ａ）はコイルをブレードに保持させた状態を示し、
（ｂ）はステータコアをコイル挿入装置にセットした状
態を示し、（ｃ）はストリッパによりコイルを挿入して
いる状態を示している。

【図６】従来例を示すコイル挿入装置の要部の側面断面
図である。

【符号の説明】

１３ ステータコア １３ａ 内歯 １３ｂ スロット １５ コイル １７，１９ 保持治具 ２１ ストリッパ ２７ ブレード ３７，５１ ローラ（押付部材）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のステータコアの内歯に対応して
   円周方向に沿って複数配置されるブレードと、前記ステ
   ータコア内に侵入可能で前記ブレードに保持させたコイ
   ルを押圧して前記ステータコアの内歯相互間に形成され
   るスロットに挿入させるストリッパとを有するコイル挿
   入装置において、前記ステータコアのコイル挿入口側
   に、ステータコアへ挿入前のコイルをステータコアの中
   心軸線に向けて押し付ける押付部材を設けたことを特徴
   とするコイル挿入装置。
2. 【請求項２】 押付部材は、ステータコアを位置決め保
   持する保持治具に取り付けられていることを特徴とする
   請求項１記載のコイル挿入装置。
3. 【請求項３】 押付部材は、コイルのステータコアへの
   挿入による移動に伴い回転するローラで構成されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載のコイル挿入装
   置。
4. 【請求項４】 ローラは、両端部の直径が中心側の直径
   より大きく、くびれた形状に形成されていることを特徴
   とする請求項３記載のコイル挿入装置。
5. 【請求項５】 ローラは、直径が中心部から両端部に向
   けて徐々に大きくなるよう外表面が中心軸線に沿って曲
   線状に形成されていることを特徴とする請求項４記載の
   コイル挿入装置。
6. 【請求項６】 ローラ外表面の曲線形状部分の曲率は、
   ステータコア外周面の曲率に対し、曲率半径が大きくか
   つ、曲率中心がローラがステータコアの中心軸線に接近
   する側に偏心するよう設定されていることを特徴とする
   請求項５記載のコイル挿入装置。
7. 【請求項７】 円筒状のステータコアの内歯に対応して
   配置されるブレードにコイルを保持させ、このコイル
   を、ストリッパにより押圧して前記ステータコアの内歯
   相互間に形成されるスロットに挿入するコイル挿入方法
   において、前記ステータコアのコイル挿入口側で、ステ
   ータコアへ挿入前のコイルをステータコアの中心軸線に
   向けて押し付けることを特徴とするコイル挿入方法。
8. 【請求項８】 ステータコアへ挿入前のコイルを、ステ
   ータコアのスロットのほぼ延長上となる位置まで押し付
   けることを特徴とする請求項７記載のコイル挿入方法。