JP2000125522A - 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、コイルを構成する電線の束のねじれなどの不具合
発生を防止する。 【解決手段】 ステータコア１３は保持治具１７，１９
に位置決め保持されており、ステータコア１３内周のス
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１５はストリッパ２
１に押されてスロット１３ｂ内に挿入される。保持治具
１７のコイル挿入側には、保持用ローラ３７が、ブラケ
ット４１を介してエアシリンダ３９に取り付けられた状
態で配置されている。コイル挿入開始時には、保持用ロ
ーラ３７は、二点鎖線で示す前進限位置にあってコイル
１５のスロット１３ｂへの一気の入り込みを規制し、挿
入作業に伴って実線位置となるよう徐々に後退し、コイ
ル１５をスロット１３ｂへ徐々に入り込ませる。

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７（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７（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８は、ブレード９にコイル５を保持させ
た前記図７（ａ）と同様の状態の側面断面図で、コイル
５が挿入される初期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、前記図７では省略して
あったハウジング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、図８に示すように、
コイル５が挿入され始めの際に、コイル５がスロット７
の底部７ａに向けて一気に入り込んでしまうので、コイ
ル５を構成する電線の束が乱れ、ねじれが発生するなど
の不具合が生じる。このため特に、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、弊害とな
り、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、コイルを構成する電線の
束の乱れを防止す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、前記コイルが前記スロットに挿入されるに伴
って、コイルのスロット底部側への入り込み動作を規制
しつつスロットの開口部側から底部側に向けて移動する
コイル保持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、コイル挿入作業の開始時には、コイル保持部材がス
ロットの開口部側に位置してコイルのスロット底部への
一気の入り込みを防ぎ、この状態からコイルが挿入され
るに伴って、コイル保持部材は徐々に後退してスロット
の底部側に向けて移動し、これによりコイルは、コイル
挿入口側にてスロット底部に向けて徐々に入り込む。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明の構成
において、コイル保持部材は、回転可能なローラで構成
されている。

【００１２】上記構成によれば、ローラが、コイルのス
ロット底部側への入り込み動作を規制する際に、スロッ
ト底部側への移動とともにコイルに接触して回転し、コ
イル挿入動作がスムーズになされる。

【００１３】請求項３の発明は、請求項２の発明の構成
において、ローラは、コイルが接触してスロット底部側
への入り込み動作を規制する規制面が凹状の曲面に形成
されている。

【００１４】上記構成によれば、コイルは、ローラの凹
状の曲面に接触することで、外側への拡がりが抑制され
る。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかの発明の構成において、コイル保持部材は、エア
シリンダに連結されて移動する。

【００１６】上記構成によれば、コイル保持部材は、コ
イルがスロットに挿入されるに伴ってエアシリンダを介
してスロット底部側へ移動する。

【００１７】請求項５の発明は、請求項４の発明の構成
において、エアシリンダは、コイル挿入作業時にコイル
によってコイル保持部材が押圧されてピストンロッドが
後退移動する圧力に設定されている。

【００１８】上記構成によれば、コイルがスロットに挿
入される際に、コイルがエアシリンダの設定圧力に抗し
てコイル保持部材をスロット底部側へ移動させる。

【００１９】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかの発明の構成において、コイル保持部材は、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。

【００２０】上記構成によれば、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コイル保持部材
により、スロット底部への一気の入り込みが規制されて
徐々に入り込む。

【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
入口側に設けたコイル保持部材を、前記コイルが前記ス
ロットに挿入されるに伴って、コイルのスロット底部側
への入り込み動作を規制しつつスロットの開口部側から
底部側に向けて徐々に移動させ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、コイルは、
ステータコアのコイル挿入口側で、スロットの開口部側
から底部側に向けて徐々に入り込み、スロット底部への
一気の入り込みが防止される。

【００２３】

【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、コイルが挿入されるに伴って、コ
イルのスロット底部側への入り込み動作を規制しつつス
ロットの開口部側から底部側に向けて移動するコイル保
持部材を設けたため、コイルは、コイル挿入口側でスロ
ット内への一気の入り込みが回避されて、スロット底部
へ向けて徐々に入り込み、コイルを構成する電線の束の
乱れが回避されて、ねじれなどの不具合を防止でき、充
分な占積率を確保することができる。

【００２４】請求項２の発明によれば、コイル保持部材
は、回転可能なローラで構成されているので、ローラ
が、コイルのスロット底部側への入り込み動作を規制す
る際に、スロット底部側への移動とともにコイルに接触
して回転し、コイル挿入作業をスムーズに行うことがで
きる。

【００２５】請求項３の発明によれば、コイルは、凹状
の曲面に接触してスロット底部側への入り込み動作が規
制されるので、外側への拡がりが抑制され、スロット内
にて電線相互がより整列された状態となり、ねじれなど
の不具合をより確実に防止することができる。

【００２６】請求項４の発明によれば、コイル保持部材
が、コイルのスロットへの挿入動作に伴ってエアシリン
ダを介してスロット底部側に向けて移動するので、コイ
ルをステータコアのコイル挿入口側でスロット内へ徐々
に入り込ませることができる。

【００２７】請求項５の発明によれば、コイルがスロッ
トに挿入される際に、コイルがエアシリンダの設定圧力
に抗してコイル保持部材をスロット底部側に向けて移動
させ、これによりコイルをステータコアのコイル挿入口
側でスロット内へ徐々に入り込ませることができる。

【００２８】請求項６の発明によれば、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コイル保
持部材により、ステータコアのコイル挿入口側でスロッ
ト内へ徐々に入り込ませることができる。

【００２９】請求項７の発明によれば、ステータコアの
コイル挿入口側に設けたコイル保持部材を、コイルが挿
入されるに伴って、コイルのスロット底部側への入り込
み動作を規制しつつスロットの開口部側から底部側に向
けて徐々に移動させるようにしたため、コイルは、スロ
ット内への一気の入り込みが回避されて、スロット内へ
徐々に入り込み、コイルを構成する電線のねじれなどの
不具合を防止でき、充分な占積率を確保することができ
る。

【００３０】

【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。

【００３１】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７
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。

【００３２】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。ストリッパ２１は、前記図７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１３
ｂ内に入り込んでコイル１５を押圧する押圧突起２１ａ
（図４ないし図６参照）を外周面に備えている。

【００３３】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。

【００３４】ストリッパ２１のブレードホルダ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、ブレードホルダ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
ブレードホルダ２５とともに図１中で左右方向に移動可
能である。

【００３５】また、上記円筒状に配置されたブレード２
７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。

【００３６】図１中で左側の保持治具１７のコイル挿入
側には、コイル保持部材としての保持用ローラ３７が配
置されている。保持用ローラ３７は、図１中で二点鎖線
で示す前進限位置と、同実線で示す後退限位置との間
を、エアシリンダ３９に連結された状態で移動可能であ
る。上記保持用ローラ３７は、図２に示すように、円周
方向に複数（ここでは８個）配置されており、図２中で
Ａ部に相当するもののみが、前進限位置にある状態を示
し、他のものは後退限位置にある状態を示している。

【００３７】保持用ローラ３７は、取付ブラケット４１
に軸４３を介して回転可能に支持され、後述の動作説明
で用いる図４ないし図６に示すように、コイル１５が挿
入されるスロット１３ｂに対応する位置に、規制面とな
る凹状の曲面３７ａが全周に形成されている。すなわ
ち、この曲面３７ａに、コイル挿入時でのコイル１５が
接触して押圧することによって保持用ローラ３７が後退
する。

【００３８】取付ブラケット４１は、図１に示すよう
に、エアシリンダ３９のピストンロッド３９ａに連結さ
れる基部４１ａの先端から、保持治具１７に向かって延
長される取付部４１ｂとから構成されている。この取付
部４１ｂの先端に取り付けられる保持用ローラ３７は、
保持治具１７に形成した凹部１７ｂに一部が入り込ん
で、ステータコア１３により近い位置となるように設定
されている。

【００３９】エアシリンダ３９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、取
付板４９を介して取り付けられている。取付板４９は、
図２に示すように、長孔４９ａに挿入されるボルト５１
により固定されており、長孔９ａに沿って取付板４９を
移動させることで、保持用ローラ３７をステータコアの
中心に対して接近離反する方向に移動させて最適位置に
固定する。

【００４０】上記固定板４７は、上下に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。

【００４１】図３は、エアシリンダ３９のエア回路図で
あり、エアシリンダ３９とエアポンプ５３との間には、
２つの電磁切替弁５５，５７が設けられている。符号５
９で示すものはフィルタ、６１は圧力調整器、６３，６
５は絞りである。

【００４２】図３に示す電磁切替弁５５はＯＦＦの状態
であり、ＯＮに切り替わると、エアポンプ５３から送り
出されるエアは、電磁切替弁５５および５７を経てエア
シリンダ３９の後部エア室６７に供給され、ピストンロ
ッド３９ａが前進し、これに伴い保持用ローラ３７も前
進する。

【００４３】逆に、保持用ローラ３７が後退するときに
は、電磁切替弁５５を図３に示すＯＦＦ状態にするとと
もに、電磁切替弁５７を図３に示す状態から下方に変位
させる。上記保持用ローラ３７の後退時には、コイル１
５が保持用ローラ３７を押圧するが、この押圧力によっ
てピストンロッド３９ａが後退可能なように、後部エア
室６７の圧力を設定しておく。

【００４４】次に作用を説明する。まず、図１に示すよ
うに、ブレード２７に実線で示すコイル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２
７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。

【００４５】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。

【００４６】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、保持用ローラ３７は、図１に
て二点鎖線で示す前進限位置にある。

【００４７】図４は、保持用ローラ３７が前進限位置に
あるときの、図２のＡ部の拡大された図で、保持用ロー
ラ３７は、ウェッジガイド３５に干渉しない位置まで前
進させておく。このとき、保持用ローラ３７のストリッ
パ２１側の曲面３７ａが、スロット１３ｂの底部１３ｃ
より開口部１３ｄ側に位置している。このため、コイル
挿入開始時には、コイル１５は、保持用ローラ３７に保
持されてスロット１３ｂの底部１３ｃ側への入り込み動
作が規制され、底部１３ｃに向けて一気に入り込むこと
はない。なお、上記図４において、スロット１３ｂの内
周面には絶縁紙６９が設けられている。

【００４８】さらにストリッパ２１が前進してコイル挿
入作業が継続されると、スロット１３ｂに挿入されるコ
イル１５によって保持用ローラ３７が押され、この押圧
力によってエアシリンダ３９のピストンロッド３９ａが
後退し、保持用ローラ３７も図５に示すように徐々に後
退していく。ストリッパ２１がステータコア１３の端面
から突出し、コイル１５の挿入が完了すると、保持用ロ
ーラ３７は、図１の実線で示す位置まで後退する。この
ときの保持用ローラ３７は、図６に示すように、曲面３
７ａがスロット１３ｂの底部１３ｃより後方に位置して
いる。

【００４９】このように、コイル１５がスロット１３ｂ
に挿入されるに従って、保持用ローラ３７が徐々に後退
することで、コイル１５は、スロット２３ｂの底部１３
ｃに向けて一気に入り込むことはなく、スロッ１３ｂに
徐々に入り込んでいく。このため、コイル１５を構成す
る電線の束のねじれなどの不具合発生が回避され、占積
率をより向上させることができる。

【００５０】また、保持用ローラ３７は、コイル１５を
保持する部分が凹状の曲面３７ａとなっているので、コ
イル１５は、外側（図４中で左右方向）への拡がりが抑
制されて、スロット１３ｂ内にて電線相互がより整列さ
れた状態となり、ねじれなどの不具合発生をより確実に
防止することができる。

【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１のコイル挿入装置におけるエアシリンダに
接続されるエア回路図である。

【図４】図１のコイル挿入装置の保持用ローラが前進限
位置にある状態を示す動作説明図である。

【図５】図１のコイル挿入装置の保持用ローラが後退途
中にある状態を示す動作説明図である。

【図６】図１のコイル挿入装置の保持用ローラが後退限
位置にある状態を示す動作説明図である。

【図７】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８】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 １３ｃ 底部 １３ｄ 開口部 １５ コイル １７，１９ 保持治具 ２１ ストリッパ ２７ ブレード ３７ 保持用ローラ（コイル保持部材） ３７ａ 曲面（規制面） ３９ エアシリンダ ３９ａ ピストンロッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H603 AA09 BB01 BB12 CA01 CB02 CB26 CC05 CC17 CD22 CD31 CE01 FA04 5H615 AA01 BB01 BB14 PP01 PP08 PP13 QQ02 QQ13 QQ17 QQ25 RR04 SS10

Claims (7)

【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、前記コイルが前記スロットに挿入されるに伴って、
   コイルのスロット底部側への入り込み動作を規制しつつ
   スロットの開口部側から底部側に向けて移動するコイル
   保持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】 コイル保持部材は、回転可能なローラで
   構成さ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】 ローラは、コイルが接触してスロット底
   部側への入り込み動作を規制する規制面が凹状の曲面に
   形成されていることを特徴とする請求項２記載のコイル
   挿入装置。
4. 【請求項４】 コイル保持部材は、エアシリンダに連結
   されて移動することを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれかに記載のコイル挿入装置。
5. 【請求項５】 エアシリンダは、コイル挿入作業時にコ
   イルによってコイル保持部材が押圧されてピストンロッ
   ドが後退移動する圧力に設定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】 コイル保持部材は、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ないし５のいずれかに記載のコイル挿入
   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に設けた
   コイル保持部材を、前記コイルが前記スロットに挿入さ
   れるに伴って、コイルのスロット底部側への入り込み動
   作を規制しつつスロットの開口部側から底部側に向けて
   徐々に移動させることを特徴とするコイル挿入方法。