JP2003230258A - コイル挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステータコアのスロットにコイルを高密度で
挿入しても、ブレードの変形を防止して耐久性を向上で
きるようにしたコイル挿入装置を提供する。 【解決手段】 予め巻線されたコイルＣをステータコア
２０のスロット２６に案内すべくステータコア２０の内
歯２５に対応して配列された複数本のブレードと、これ
らのブレード間に引き掛けられたコイルをステータコア
の対応するスロットに押し込むストリッパ５０とを備え
ている。前記ブレードとして、コイルＣのループの内側
に配置される固定ブレード３０と、コイルＣのループの
外側に配置されてストリッパ５０と一体に移動する可動
ブレード４０とを有している。そして、可動ブレード４
０が、固定ブレード３０よりも、ステータコア２０の内
径方向に厚い形状をなしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステータコアの内歯に
対応して配置された複数本のブレードに、予め巻線され
たコイルを引き掛けておき、ストリッパによって該コイ
ルをステータコアのスロットに押し込むようにしたコイ
ル挿入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステータコアへのコイル形成装置として
は、ステータコアの内歯に直接巻付けてコイルを形成す
る直巻方式と、予め巻線されたコイルをブレードと呼ば
れるガイド治具を介して、ストリッパによってステータ
コアのスロットに押し込むコイル挿入方式とが知られて
いる。

【０００３】コイル挿入方式は、直巻方式に比べて生産
性が高いが、スロットに高密度で挿入しにくいことと、
ステータコアの端面から突出するコイルエンドが長くな
ることが欠点とされていた。

【０００４】しかしながら、例えば特公昭５５−１２８
２７号に示されるように、ステータコアの内歯に対応し
て配置されるブレードとして、ステータコアに対して相
対位置を変えないように固定配置された固定ブレード
と、ストリッパと一緒に移動する可動ブレードとを設け
ることにより、コイルとブレードとの間の摩擦力を軽減
し、スロットにコイルを高密度で挿入することができる
ようになってきた。

【０００５】この場合、一般的には、固定ブレードは、
予め巻線されたコイルのループの内側に配置され、可動
ブレードは、上記コイルのループの外側に配置される。
すなわち、コイルは、そのループの内側に配置された固
定ブレードと、外側に配置された可動ブレードとの隙間
を通して引き掛けられ、該隙間からステータコアのスロ
ットに押し込まれるようになっている。

【０００６】なお、コイルがステータコアのスロットの
全長に挿入されて、そのループがステータコアの端面か
ら突出すると、固定ブレードの先端をくぐり抜けて外径
側に外れ、コイル挿入が完了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
固定ブレードと可動ブレードとを有するコイル挿入装置
を用いた場合でも、ステータコアのスロットにコイルを
更に高密度で挿入しようとすると、コイル挿入時にかか
るコイルとブレードとの摩擦力によってブレードが変形
して破損してしまうという問題があった。特に、両側に
コイルが接触する可動ブレードにおいて、上記変形が生
じやすい傾向があった。

【０００８】したがって、本発明の目的は、ステータコ
アのスロットにコイルを高密度で挿入しても、ブレード
の変形を防止して耐久性を向上できるようにしたコイル
挿入装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるコイル挿入装置は、予め巻線されたコ
イルをステータコアのスロットに案内すべくステータコ
アの内歯に対応して配列された複数本のブレードと、こ
れらのブレード間に引き掛けられたコイルをステータコ
アの対応するスロットに押し込むストリッパとを備え、
前記ブレードとして、前記コイルのループの内側に配置
される固定ブレードと、前記コイルのループの外側に配
置されて前記ストリッパと一体に移動する可動ブレード
とを有するコイル挿入装置において、前記可動ブレード
が、前記固定ブレードよりも、前記ステータコアの内径
方向に厚い形状をなすことを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、固定ブレードと可動ブレ
ードとの形状を変えて、可動ブレードが、前記固定ブレ
ードよりも、前記ステータコアの内径方向に厚い形状を
なすようにしたことにより、可動ブレードの強度が向上
し、ステータコアのスロットにコイルを高密度で挿入し
ても、可動ブレードの変形による破損を防止できる。

【００１１】また、可動ブレードは、コイルのループの
外側に配置されるので、ステータコアの内径方向に厚い
形状にしても、コイルがステータコアの前方端面から突
出したとき、コイルのループが可動ブレードをくぐり抜
ける必要はないので、コイルのループ長を大きくとる必
要がない。

【００１２】これに対して、固定ブレードと可動ブレー
ドとを従来のように同じ形状とし、全部のブレードを内
径方向に厚くした場合には、コイルがステータコアの前
方端面から突出したとき、コイルのループが固定ブレー
ドの先端をくぐり抜けて外径方向に外れるようにするた
め、コイルのループ長を長くする必要があり、その結
果、ステータコアの端面から突出するコイルエンドの長
さが長くなってしまう。

【００１３】本発明の好ましい態様によれば、前記可動
ブレードが、前記ステータコアの内径方向に伸びて互い
に連結され、前記ストリッパと一体化されている。

【００１４】この態様によれば、前記可動ブレードが互
いに連結されることにより、より強固な構造となり、耐
久性を著しく高めることができる。

【００１５】本発明の更に好ましい態様によれば、前記
固定ブレードのうち、挿入すべきコイルのループの内側
に配置されたものどうしが互いに連結されており、この
連結された固定ブレードは前記ステータコアのスロット
に嵌合する凸部を外周に有している。

【００１６】この態様によれば、挿入すべきコイルのル
ープの内側に配置される固定ブレードどうしを連結し、
かつ、連結された固定ブレードの外周に設けた凸部をス
テータコアのスロットに嵌合させることにより、固定ブ
レードの強度も高めて、全てのブレードの変形を効果的
に防止でき、ステータコアのスロットにコイルを更に高
密度で挿入することが可能となる。

【００１７】なお、固定ブレードをステータコアの内径
方向に厚くすることなく、隣接する固定ブレードどうし
を連結する構造なので、コイルのループ長を長くする必
要がなく、前記コイルエンドの長さが長くなってしまう
ことはない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図１〜７には本発明によるコイ
ル挿入装置の一実施形態が示されている。図１はコイル
挿入装置の概略構成を示す縦断面図、図２は図１のＡ−
Ａ’矢示線に沿った断面図、図３は同装置で用いるスト
リッパを示す斜視図、図４は同ストリッパの縦断面図、
図５は同装置で用いる可動ブレードを示し、（Ａ）は正
面図、（Ｂ）は内径側から見た側面図、（Ｃ）は横断面
図、図６は同装置で用いる固定ブレードを示し、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は内径側から見た側面図、（Ｃ）は横
断面図、図７はストリッパに対する固定ブレードと可動
ブレードとの配置構造を示す分解斜視図である。

【００１９】図１に示すように、このコイル挿入装置１
０は、基板１１と、この基板１１上に設置された円筒状
のホルダ１２とを有している。基板１１とホルダ１２の
下端に形成されたフランジ１２ａとは、ボルト１３、１
４で固定されている。基板１１の中央には、図示しない
ストリッパ駆動軸が挿通される駆動軸挿通孔１５と、図
示しないウェッジが挿通されるウェッジ挿通孔１６が形
成されている。

【００２０】ホルダ１２の内周には、ステータコア２０
の内歯２５に対応して複数本のウェッジガイド２２が環
状に配列され、ウェッジガイド２２は、ホルダ１２の外
周から挿通されたボルト２３によってホルダ１２に固定
されている。ウェッジガイド２２は、横断面Ｔ字形をな
す棒状部材からなり、その上端はステータコア２０の下
端面に達し、各ウェッジガイド２２間に前記ウェッジ挿
通孔１６に連通する挿通路２５を形成する。

【００２１】ウェッジガイド２２の内側には、固定ブレ
ード３０と、可動ブレード４０とが配置されている。固
定ブレード３０は、基板１１の上面中央部に固定配置さ
れた下方スリーブ３１にボルト３２によって固定されて
いる。下方スリーブ３１上には、上方スリーブ３３が連
設されており、これらのスリーブ３１、３３の内周が前
記基板１１の前記駆動軸挿通孔１５に連通する駆動軸挿
通路３４、３５をなしている。

【００２２】上方スリーブ３３上には、ストリッパ５０
が設置されている。図３、４を併せて参照すると、スト
リッパ５０は、円筒部５１とコア部５２とを有してい
る。コア部５１は、上方コア５３と下方コア５４とで構
成され、各コア５３、５４は、それらの上下端面にフラ
ンジ５３ａ、５４ａを有し、円筒部５１の上下開口部内
周に形成された段部５２ａ、５２ｂに、上記フランジ５
３ａ、５４ａを嵌合させている。また、上下のコア５
３、５４は、下方コア５４の下面から挿通された複数本
のボルト５５で連結されている。また、円筒部５１と、
コア部５１との間には、環状の空隙５６が形成されてお
り、円筒部５１には、半径方向に貫通するボルト孔５７
が形成されている。

【００２３】円筒部５１の外周には、この実施形態の場
合、ストリッパ５０の軸心に対して放射状に、約９０度
間隔で４箇所に２つずつ、合計８つの押込み歯５８が形
成されている。近接した２つの押込み歯５８の間には、
横断面Ｕ字状の溝５９が形成され、この溝５９に可動ブ
レード４０が適合するようになっている。そして、可動
ブレード４０は、前記円筒部５１の内周から前記ボルト
孔５７を通して挿入されたボルト６０（図１参照）によ
って、ストリッパ５０に固着されている。

【００２４】図７に示すように、可動ブレード４０は、
上記のように押込み歯５８の間の溝５９に適合するよう
に取付けられ、固定ブレード３０は、押込み歯５８を挟
んで可動ブレード４０の両側に位置するように配置され
る。固定ブレード３０は、前記のようにホルダ１２内周
のスリーブ３１に固定され、ストリッパ５０に対しては
単に摺接しているだけである。

【００２５】図２に示すように、ステータコア２０に
は、複数の内歯２５と、各内歯２５の間に形成されたス
ロット２６とが設けられている。そして、固定ブレード
３０及び可動ブレード４０は、対応する内歯２５の端部
にその外径側の面を嵌合させて配置される。予め巻線さ
れたコイルＣは、約９０度離れて配置された一対の固定
ブレード３０の外側に引き掛けられており、隣接するコ
イルＣどうしの間には、可動ブレード４０が配置されて
いる。

【００２６】すなわち、コイルＣは、固定ブレード３０
と可動ブレード４０との間隙を通るように保持されてお
り、可動ブレード４０の両側にはそれぞれコイルＣが当
接している。そして、ストリッパ５０の押込み歯５９
は、上記固定ブレード３０と可動ブレード４０との間隙
に挿入されるように配置されており、ストリッパ５０を
押上げることにより、押込み歯５９が、コイルＣを、固
定ブレード３０と可動ブレード４０との間隙を通して、
スロット２６に挿入するようになっている。

【００２７】図６に示すように、固定ブレード３０は、
その横断面（図中Ｃ）において、リブ３１、３１と、こ
れらのリブ３１、３１の間に形成された凹部３２と、該
凹部３２に対向する凸面部３３とを有している。そし
て、固定ブレード３０の上記凹部３２に、ステータコア
２０の対応する内歯２５が嵌合するようになっている。
また、固定ブレード３０の基部には、前記スリーブ３１
にネジ止めするためのボルト挿通孔３４が形成されてい
る。固定ブレード３０の上端は、ステータコア２０の上
端面からやや突出する程度の長さで設置される。

【００２８】図５に示すように、可動ブレード４０は、
その横断面（図中Ｃ）において、リブ４１、４１と、こ
れらのリブ４１、４１の間に形成された凹部４２と、該
凹部４２に対向する凸面部４３とを有している。そし
て、可動ブレード４０の上記凹部４２に、ステータコア
２０の対応する内歯２５が嵌合するようになっている。
また、可動ブレード４０には、複数のネジ孔４４が形成
されており、前述したようにボルト６０によってストリ
ッパ５０に固着する際（図１参照）、前記ネジ孔４４を
選択することにより、ストリッパ５０より上方へ伸びる
長さの調整が可能とされている。

【００２９】そして、本発明では、前記固定ブレード３
０の内径方向の厚さａは、コイルＣのループ長が長くな
らないように、できるだけ薄く形成されており、これに
対して、前記可動ブレードの内径方向の厚さｂは、上記
固定ブレード３０の厚さａよりも厚く形成されている。
具体的には、ｂがａの２倍以上の厚さとなるようにする
ことが好ましい。

【００３０】また、図２に示すように、同じコイルＣの
内周に配置される固定ブレード３０どうしの間には、両
側が前記固定ブレードに当接し、外径側の周面が内歯２
５に当接する、断面が蒲鉾形の部材７０が配置されてい
る。この部材７０は、図示しないボルトによってスリー
ブ３１にネジ止めされており、その上端は固定ブレード
３０を超えることはないが、固定ブレード３０とほぼ同
じ高さで伸びている。ただし、部材７０の長さは、固定
ブレード３０の基部側だけに接触する程度の長さであっ
てもよい。

【００３１】なお、図１における７１は、ステータコア
２０を固定ブレード３０及び可動ブレード４０の先端部
に装着する際、ステータコア２０の内歯２５が、それぞ
れのブレード３０、４０の凹部３２、４２に嵌合するよ
うに案内するコアガイドである。このコアガイド７１
は、ステータコア２０を上記ブレード３０、４０の先端
に装着した後、ブレード３０、４０から取り外されて、
以後のコイル挿入作業が行われるようになっている。

【００３２】次に、このコイル挿入装置１０の作用につ
いて説明する。巻線機によって巻線されたコイルＣは、
固定ブレード３０と可動ブレード４０との間隙を通し
て、ほぼ９０度離れて配置された２本の固定ブレード３
０がループの内側に配置されるように引き掛けられる。
可動ブレード４０は、近接して配置された２本の固定ブ
レード３０の間に配置され、可動ブレード４０の両側の
固定ブレード３０との間には、それぞれ異なるコイルＣ
が配置される。

【００３３】ステータコア２０は、コイルガイド７１を
介して、固定ブレード３０及び可動ブレード４０の先端
部に装着され、その下面がウェッジガイド２２の上端に
当接する位置で、図示しない支持部により支持される。
ステータコア２０が装着されたら、コイルガイド７１を
外してコイル挿入操作を行う。

【００３４】すなわち、図示しない駆動軸が上昇し、駆
動軸挿通孔１５に連通する駆動軸挿通路３４、３５を通
して、ストリッパ５０の下端面に当接する。その状態で
駆動軸が更に上昇すると、ストリッパ５０が押上げられ
る。

【００３５】ストリッパ５０は、固定ブレード３０と可
動ブレード４０との間に挟まれたコイルＣを押上げ、両
ブレード３０、４０の隙間を通して、コイルＣをステー
タコア２０のスロット２６に下方から順次押し込んでい
く。

【００３６】このとき、可動ブレード４０は、ストリッ
パ５０と共に移動するため、コイルＣとブレードとの間
に作用する摩擦力が低減される。また、可動ブレード４
０の内径方向の厚さｂは、固定ブレード３０の内径方向
の厚さａに比べて厚く形成されているので、コイルＣを
スロット２６に高密度で挿入する場合でも、可動ブレー
ド４０が変形して前記リブ４１が破損することを防止で
きる。

【００３７】更に、コイルＣをスロット２６に挿入する
とき、コイルＣがストリッパ５０により引っ張られて、
そのループが絞られるようになるため、同じコイルＣの
内側に配置された一対の固定ブレード３０の間には互い
に近接する方向に応力がかかる。しかしながら、この実
施形態の場合、同じコイルＣの内側に配置された一対の
固定ブレード３０の間に、断面が蒲鉾形の部材７０が配
置されており、この部材７０の両側に固定ブレード３０
が当接しているので、固定ブレード３０どうしが近接す
る方向に変形することが防止される。

【００３８】ストリッパ５０が完全に上昇すると、コイ
ルＣのコイルエンドがステータコア２０の上端面から抜
け出し、コイルＣはスロット２６の全長に亘って挿入さ
れると共に、コイルエンドが固定ブレード３０の上端か
ら外径方向に外れる。このとき、固定ブレード３０の内
径方向の厚さａが、可動ブレード４０に比べて薄く形成
されているので、コイルエンドが固定ブレード３０の上
端から外れやすく、コイル長を長くする必要がない。ま
た、可動ブレード４０は、その内径方向の厚さｂが厚く
形成されていても、コイルＣのループの外側に配置され
るので、コイル長に影響を与えることはない。

【００３９】なお、上記コイルＣの挿入とほぼ同時に、
各ウェッジガイド２２間に形成された挿通路２５を通し
て、図示しないウェッジ（絶縁紙）がスロット２６内に
挿入され、スロット２６の内径側の開口を塞ぐように配
置される。

【００４０】図８〜９には、本発明の他の実施形態が示
されている。図８は同コイル挿入装置に用いられる可動
ブレード及びストリッパを示す斜視図、図９は同可動ブ
レード間に固定ブレードを配置した状態を示す斜視図、
図１０はステータコアに固定ブレードと可動ブレードと
ストリッパとを挿入した状態の横断面図である。

【００４１】このコイル挿入装置においては、図８に示
すように、可動ブレード８０が、互いに結合して一体化
されている。すなわち、この可動ブレード８０は、放射
状に等間隔で延出された６つのガイド片８１を有し、各
ガイド片８１の外径方向端面には、両側にリブ８２が設
けられ、リブ８２の間が凹部８３をなしている。そし
て、図１０に示すように、上記凹部８３にステータコア
２０の内歯２５の内径側の端部が嵌合するようになって
いる。

【００４２】ガイド片８１どうしの間には、Ｖ字状の谷
間８４が形成されており、この谷間８４の下部に、複数
のピースに分かれたストリッパ９０が取付けられてい
る。ストリッパ９０は、両側に外径方向に突出する押込
み歯９１を有し、内径側周面９２は、上記谷間８４の内
周に密着している。そして、ボルト９３によって可動ブ
レード８０に固着されている。

【００４３】また、図９、１０を併せて参照すると、固
定ブレード１００は、コイルＣの内周に配置されるので
あるが、従来の装置のように、ステータコア２０の各内
歯２５に対応して１本ずつ設けられるのではなく、１つ
のコイルＣの内側に配置されるものが全て一体化され
て、幅広の板状の部材で構成されている。

【００４４】そして、固定ブレード１００の外径側の周
面には、ステータコア２０の対応する内歯２５の内径側
端部が嵌合するように、複数本の縦溝１０１とが所定間
隔で平行に形成され、縦溝１０１の間はステータコア２
０のスロット２６に挿入される凸部１０２をなしてい
る。

【００４５】この実施形態によれば、コイルＣは、各固
定ブレード１００をループの内側に配置して、可動ブレ
ード８０のガイド片８１と、固定ブレード１００の両側
との隙間を通るように引き掛けられて保持される。

【００４６】そして、ステータコア２０を固定ブレード
１００及び可動ブレード８０の外周に装着して、可動ブ
レード８０をストリッパ９０と一緒に上昇させると、コ
イルＣは、ストリッパ９０の押込み歯９１に押されて、
固定ブレード１００と可動ブレード８０のガイド片８１
との隙間を通って、ステータコア２０のスロット２６に
挿入される。

【００４７】このとき、可動ブレード８０は、ガイド片
８１が連結されて一体化されているので、従来装置にお
ける棒状のブレードに比べて非常に強固である。また、
固定ブレード１００も複数の内歯２５に亘って一体化さ
れているので、非常に強固であり、コイルＣを高いスペ
ースファクタでスロット２５内に挿入するときでも、変
形等を起こすことがない。

【００４８】なお、固定ブレード１００は、内径方向に
薄い厚さでも強度があるため、コイルＣの周長を短くす
ることができ、ステータコア２０の端面から突出するコ
イルエンドの長さを短くすることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固定ブレードと可動ブレードとの形状を変えて、可動ブ
レードが、前記固定ブレードよりも、前記ステータコア
の内径方向に厚い形状をなすようにしたことにより、可
動ブレードの強度が向上し、ステータコアのスロットに
コイルを高密度で挿入しても、可動ブレードの変形を防
止し破損を防ぐことができる。また、可動ブレードは、
コイルのループの外側に配置されるので、ステータコア
の内径方向に厚い形状にしても、コイルの周長を長くと
る必要がないので、コイルエンドの長さを短く維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコイル挿入装置の一実施形態を示
す縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’矢示線に沿った断面図である。

【図３】同装置で用いるストリッパを示す斜視図であ
る。

【図４】同ストリッパの縦断面図である。

【図５】同装置で用いる可動ブレードを示し、（Ａ）は
正面図、（Ｂ）は内径側から見た側面図、（Ｃ）は横断
面図である。

【図６】同装置で用いる固定ブレードを示し、（Ａ）は
正面図、（Ｂ）は内径側から見た側面図、（Ｃ）は横断
面図である。

【図７】同装置におけるストリッパに対する固定ブレー
ドと可動ブレードとの配置構造を示す分解斜視図であ
る。

【図８】本発明の他の実施形態によるコイル挿入装置に
用いられる可動ブレード及びストリッパを示す斜視図で
ある。

【図９】同可動ブレード間に固定ブレードを配置した状
態を示す斜視図である。

【図１０】ステータコアに固定ブレードと可動ブレード
とストリッパとを挿入した状態の横断面図である。

【符号の説明】

１０ コイル挿入装置 １１ 基板 １２ ホルダ １５ 駆動軸挿通孔 ２０ ステータコア ２２ ウェッジガイド２２ ２５ 内歯 ２６ スロット ３０ 固定ブレード ４０ 可動ブレード ３４、３５ 駆動軸挿通路 ５０ ストリッパ ５８ 押込み歯 ７０ 断面が蒲鉾形の部材 ８０ 可動ブレード ８１ ガイド片 ９０ ストリッパ ９１ 押込み歯 １００ 固定ブレード １０１ 縦溝 Ｃ コイル ａ 固定ブレード３０の内径方向の厚さ ｂ 可動ブレードの内径方向の厚さ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め巻線されたコイルをステータコアの
   スロットに案内すべくステータコアの内歯に対応して配
   列された複数本のブレードと、これらのブレード間に引
   き掛けられたコイルをステータコアの対応するスロット
   に押し込むストリッパとを備え、前記ブレードとして、
   前記コイルのループの内側に配置される固定ブレード
   と、前記コイルのループの外側に配置されて前記ストリ
   ッパと一体に移動する可動ブレードとを有するコイル挿
   入装置において、前記可動ブレードが、前記固定ブレー
   ドよりも、前記ステータコアの内径方向に厚い形状をな
   すことを特徴とするコイル挿入装置。
2. 【請求項２】 前記可動ブレードが、前記ステータコア
   の内径方向に伸びて互いに連結され、前記ストリッパと
   一体化されている請求項１記載のコイル挿入装置。
3. 【請求項３】 前記固定ブレードのうち、挿入すべきコ
   イルのループの内側に配置されたものどうしが互いに連
   結されており、この連結された固定ブレードは前記ステ
   ータコアのスロットに嵌合する凸部を外周に有している
   請求項１又は２記載のコイル挿入装置。