JP2006238642A - 相間絶縁紙の組み付け方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 帯状部を引き起こした状態で相間絶縁紙をステータコアに組み付けることができる相間絶縁紙の組み付け方法及び装置を提供すること。
【解決手段】 相間絶縁紙４０おいて帯状部４１，４２を連結する連結脚部４３，４３をブレード治具１１に引き掛け、ストリッパ１５を上昇させて相間絶縁紙４０を押し上げ、帯状部４１のステータ側端部中央（凸部４１ａの裏面側）に引き起こし治具１６の突起部１８を当接させて、その当接部を支点にして帯状部４１を引き起こした状態で、相間絶縁紙４０をステータコア３０に組み付ける。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ステータコアのスロットに相間絶縁紙を組み付けるための組み付け方法および装置に関する。さらに詳細には、一対の帯状部を連結脚部にて連結させた相間絶縁紙をステータコアのスロットへ正確に挿入することができる相間絶縁紙の組み付け方法および装置に関するものである。

従来から、ステータコアに挿入されたコイルの絶縁は、スロット内に挿入されるコイルとスロット内面とを絶縁するスロット絶縁紙と、スロット内に挿入される各相コイルの相間絶縁を行う相間絶縁紙とによって行われている。このうち、スロット絶縁紙の自動挿入に関しては、スロット内へ自動的に挿入する装置がすでに種々開発され、自動巻線挿入工程に組み込まれて有効に実施されている。

これに対して相間絶縁紙を自動的に挿入することが困難であるため、主として手作業に頼っていたが、自動化されるようになってきた。しかしながら、相間絶縁紙が一対の帯状部とこれらの帯状部を連結する一対の連結脚部とからなる相間絶縁紙では、帯状部が可撓性の厚さのきわめて薄い絶縁シートで構成され、一対の帯状部を円弧状に変形させた状態で一対の連結脚部を所定の２本のスロット内へ挿入して位置決めしなければならないため、本格的には実用化されていないのが実情である。

このため、相間絶縁紙をステータコアに自動的に挿入するため技術が種々提案されている。そのうちの１つとして、例えば、特開２００４−３６４４４９号公報に開示されたものがある。ここに開示された技術では、ブレード治具に引き掛けられた相間絶縁紙を、ストリッパ角α≒０のストリッパにより押し上げて、相間絶縁紙の連結脚部を所定のスロットの入口にセットした後、その相間絶縁紙を拡張爪によってステータコアの奥まで移動させるようにしている。

特開２００４−３６４４４９号公報

しかしながら、上記した技術を含め従来の相間絶縁紙の組み付け技術では、図１１に示すように、反挿入側に位置する帯状部１４１が引き起こされずに寝た状態（ステータコア１３０の端面と略平行になっている状態）のままで、相間絶縁紙１４０がステータコア１３０に組み付けられる場合があった。このよう形状で相間絶縁紙１４０がステータコア１３０に組み付けられるのは、相間絶縁紙１４０が一対の帯状部１４１，１４２とこれらの帯状部１４１，１４２を連結する一対の連結脚部１４３とからなり、帯状部１４１，１４２が可撓性の厚さのきわめて薄い絶縁シート（紙や樹脂）で構成され、一対の帯状部１４１，１４２を円弧状に変形させた状態で一対の連結脚部１４３を所定の２本のスロット内へ挿入するため、相間絶縁紙１４０の形状が安定しない場合や、挿入状態が一定にならない場合があるためである。そして、帯状部１４１が寝た状態で相間絶縁紙１４０がステータコア１３０に組み付けられてしまうと、コイル相間の絶縁を行うことができなってしまう。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、帯状部を引き起こした状態で相間絶縁紙をステータコアに組み付けることができる相間絶縁紙の組み付け方法及び装置を提供することを課題とする。

上記問題点を解決するためになされた本発明に係る相間絶縁紙の組み付け方法は、一対の帯状部を連結脚部にて連結させた相間絶縁紙をステータコアに組み付ける相間絶縁紙の組み付け方法において、ブレード治具に前記連結脚部を引き掛けた状態で前記相間絶縁紙をストリッパにより前記ステータコアの軸方向に移動させ、引き起こし手段により反挿入側に位置する前記帯状部を引き起こして、前記帯状部が引き起こされた状態で前記相間絶縁紙を前記ステータコアに組み付けることを特徴とする。

この相間絶縁紙の組み付け方法では、まず、ブレード治具に連結脚部を引き掛けた状態でストリッパをステータコアの軸方向に移動させる。これにより、ステータコアのスロットの入口付近に相間絶縁紙の連結脚部が位置する。次いで、引き起こし手段により反挿入側に位置する帯状部が引き起こされて、その状態のままで連結脚部がスロットに挿入される。このようにして、この相間絶縁紙の組み付け方法では、引き起こし手段によって、反挿入側に位置する帯状部が確実に引き起こされた状態で、連結脚部がステータコアのスロットに挿入されて相間絶縁紙がステータコアに組み付けられる。従って、コイル相間の絶縁を確保することができる。

本発明に係る相間絶縁紙の組み付け方法においては、前記引き起こし手段を反挿入側に位置する前記帯状部の前記ステータコア側端部中央に当接させて、その当接部を支点にして前記帯状部を引き起こすことが望ましい。

このように、帯状部のステータコア側端部中央に当接させて、その当接部を支点にして帯状部を引き起こすことにより、確実に帯状部を引き起こした状態で相間絶縁紙をステータコアに組み付けることができるからである。

なお、当接部では引き起こし手段と帯状部とが点接触やステータコア径方向で線接触するのではなくステータコア周方向で線接触あるいは面接触するようにすることが好ましい。具体的には、引き起こし手段が帯状部に対してステータコア周方向において所定長当接するようにすればよい。こうすることにより、帯状部の引き起こしをより確実に行うことができるからである。

上記問題点を解決するためになされた本発明に係る相間絶縁紙の組み付け装置は、一対の帯状部を連結脚部にて連結させた相間絶縁紙をステータコアに組み付ける相間絶縁紙の組み付け装置において、前記連結脚部を引き掛けるブレード治具と、前記ブレード治具内を前記ステータコアの軸方向に移動して前記連結脚部を前記ステータコアのスロットに挿入するストリッパと、反挿入側で前記ブレード治具の先端部に位置する前記帯状部を引き起こす引き起こし手段と、を有することを特徴とするものである。

この相間絶縁紙の組み付け装置では、ブレード治具に引き掛けられた相間絶縁紙がストリッパによってステータコアの軸方向に移動させられる。これにより、ステータコアのスロットの入口付近に相間絶縁紙の連結脚部が位置する。このとき、引き起こし手段により反挿入側に位置する帯状部が引き起こされて、その状態のままで連結脚部がスロットに挿入される。このようにして、この相間絶縁紙の組み付け装置では、引き起こし手段によって、反挿入側に位置する帯状部が確実に引き起こされた状態で、連結脚部がステータコアのスロットに挿入されて相間絶縁紙がステータコアに組み付けられる。従って、コイル相間の絶縁を確保することができる。

本発明に係る相間絶縁紙の組み付け装置においては、前記引き起こし手段は、前記ステータコア内周側に突出する突出部を有し、その突出部を反挿入側に位置する前記帯状部の前記ステータコア側端部中央に当接させ、その当接部を支点にして前記帯状部を引き起こすことが望ましい。

このように、ステータコア内周側に突出する突出部を設けて、その突出部を帯状部のステータコア側端部中央に当接させて、その当接部を支点にして帯状部を引き起こすことにより、確実に帯状部を引き起こした状態で相間絶縁紙をステータコアに組み付けることができるからである。

上記したように、この組み付け装置においても、点接触やステータコア径方向で線接触するのではなくステータコア周方向で線接触あるいは面接触するようにすることが好ましい。具体的には、突出部が帯状部に対してステータコア周方向において所定長当接するようにすればよい。こうすることにより、帯状部の引き起こしをより確実に行うことができるからである。

また、本発明に係る相間絶縁紙の組み付け装置においては、前記引き起こし手段は、前記突出部の突出量を調整する調整機構を有することが望ましい。

突出部の突出量は、相間絶縁紙の大きさや帯状部の形状などによって最適値が異なる。このため、新たな大きさや形状の相間絶縁紙を使用する場合には、それに合った突出量を決定しなければならない。ここで、突出部の突出量が調整できないと、異なる突出量の突出部を備える引き起こし手段を数種類準備する必要がある。また、最適な突出量を決めるために、何度も引き起こし手段を交換する必要もあり非常に面倒である。

ところが、この組み付け装置では、突出部の突出量を調整することができる調整機構が備わっているので、突出量の微調整を簡単に行うことができる。従って、複数の引き起こし手段を準備する必要もないし、引き起こし手段の交換も必要ない。

本発明に係る相間絶縁紙の組み付け方法及び装置によれば、上記した通り、帯状部を引き起こした状態で相間絶縁紙をステータコアに組み付けることができる相間絶縁紙の組み付け方法及び装置が提供されている。

以下、本発明の相間絶縁紙の組み付け方法および装置を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態は、ステータを製造する際に本発明を適用して、ステータコアに対する相間絶縁紙の組み付け作業を自動化したものである。

まず、相間絶縁紙を組み付けるステータコアについて、図１を参照しながら説明する。図１は、スタータコア３０を示す斜視図である。ステータコア３０は、図１に示すように、平面視リング状で、径方向内側に向かって延びる４８ヶのティース３１、および、これらのティース３１同士の間に位置する同じく４８ヶのスロット３２を有している。このステータコア３０は、例えば方向性珪素鋼板をプレス打ち抜きして形成した鋼板を積み重ね互いに固着して構成されている。

次に、上記したステータコア３０に組み付ける相間絶縁紙について、図２を参照しながら説明する。図２は、相間絶縁紙の平面図である。この相間絶縁紙４０は、図２に示すように、中央部分が略長方形状に切り抜かれた略四角形の形状をなし、硬質な紙又は樹脂により形成されたものである。そして、相間絶縁紙４０においては、その上下に帯状部４１，４２がそれぞれ形成されている。これら帯状部４１，４２には、折り曲げ成形された凸部４１ａ，４２ａが備わっている。そして、帯状部４１，４２は、相間絶縁紙４０の両端で連結脚部４３，４３により連結されて一体となっている。すなわち、相間絶縁紙４０がステータコア３０に組み付けられると、折り曲げ成形された帯状部４１，４２がステータコア３０の両端面から突出するような両端面一体型（はしご型）の形状をなしている。なお、この相間絶縁紙４０の連結脚部４３がステータコア３０の所定のスロット３２に挿入されることにより、相間絶縁紙４０がステータコア３０に組み付けられる。

続いて、本実施の形態に係る相間絶縁紙の組み付け装置について、図３および図４を参照しながら説明する。図３は、相間絶縁紙の組み付け装置の概略構成を示す平面図である。図４は、図３に示す組み付け装置の部分断面図である。

本実施の形態に係る組み付け装置１０は基台１０ａ上に、ブレード治具１１と、ストリッパ１５と、引き起こし治具１６と、相間絶縁紙押さえ治具２０とが備わっている。ブレード治具１１は、所定間隔で２本ずつ環状に配置された１６本のブレード１２と、それらのブレード１２の外側に位置するコアガイド１３とを備えている。そして、２本のブレード１２間に相間絶縁紙４０の連結脚部４３が落とし込まれるようになっている。コアガイド１３は、ブレード１２より外側に配置されており、その先端でステータコア３０を保持するようになっている。そして、ブレード１２の上端部は、ステータコア３０の内周に挿入されるようになっている。

ここで、ブレード１２間には、ブレード１２を支持するとともにストリッパ１５の移動ガイドとなる支持ガイド１４が設けられている。そして、この支持ガイド１４に引き起こし治具１６が取り付けられている。引き起こし治具１６は、図５に示すように、支持ガイド１４に固定される取付部１７と、取付部１７に取り付けられた突出部１８とを備えている。なお、図５は、引き起こし治具の概略構成を示す側面図である。突出部１８には貫通する長孔（ステータ径方向に形成されている）が形成されており、突出部１８はその長孔を介してネジ１９によって取付部１７に固定されている。これにより、ネジ１９を緩めると、突出部１８をステータ径方向に移動させることができるようになっている。つまり、突出部１８のステータコア３０の内周側への突出量が調整可能になっている。

ストリッパ１５は、ブレード１２間に引き掛けられた相間絶縁紙４０を押し上げて、ステータコア３０に組み付けるためのものである。このため、ストリッパ１５は、相間絶縁紙４０の連結脚部４３をステータコア３０の所定のスロット３２に挿入するための複数（本実施の形態では８個）の押込歯１５ａを有している。また、引き起こし治具１６との干渉を回避するために逃げ部１５ｂが形成されている。そして、このストリッパ１５は、ステータコア３０の軸方向（図４中上下方向）へ駆動機構２５によって移動可能となっている。そして、駆動機構２５によりストリッパ１５を上昇させると、ブレード１２間に引き掛けられた相間絶縁紙４０の連結脚部４３が、ステータコア３０の所定のスロット３２に挿入されるようになっている。

相間絶縁紙押さえ治具２０は、相間絶縁紙４０をステータコア３０に組み付ける際に、挿入側コイルエンドに相間絶縁紙４０が引っ掛からないようにするために相間絶縁紙４０をコアガイド１３に押しつけるためのものである。この相間絶縁紙押さえ治具２０により、相間絶縁紙４０の組み付け時の損傷を防止することができるようになっている。

次に、上記した構成を有する相間絶縁紙の組み付け装置による相間絶縁紙の組み付け方法について、図６〜図１０を参照しながら説明する。図６は、ステータコアをブレード治具の上方に配置した状態を示す説明図である。図７は、ステータコアをブレード治具にセットした状態を示す説明図である。図８は、ストリッパを上昇させてスロットに相間絶縁紙を徐々に挿入していく状態を示す説明図である。図９は、相間絶縁紙の帯状部と引き起こし治具の突出部とが当接した状態を示す説明図である。図１０は、相間絶縁紙をステータコアに組み付けた状態を示す説明図である。

まず、図３および図４に示すように、相間絶縁紙４０をブレード治具１１のブレード１２間に引きかける。次いで、コイル５１がスロット３２に挿入されたステータコア３０を、図６に示すように、ブレード治具１１の上方に配置する。そして、図７に示すように、ステータコア３０とブレード治具１１とをセットする。具体的には、ステータコア３０の内周面にブレード１２及び支持ガイド１４を沿わせながら挿入し、ステータコア３０の下面をコアガイド１３の先端に当接させる。これで、ステータコア３０がブレード治具１１によってしっかりと保持される。ステータコア３０がブレード治具１１に保持された状態では、ステータコア３０の上面から引き起こし治具１６の突出部１８が突き出ている。

このようにしてステータコア３０のブレード治具１１に対するセットが完了したら、図８に示すように、駆動機構２５によってストリッパ１５を上昇させる。このストリッパ１５の上昇に伴い、ブレード１２間に引き掛けられた相間絶縁紙４０が押し上げられる。これにより、相間絶縁紙４０の連結脚部４３がスロット３２に対して挿入側（図８中下側）から徐々に挿入されていく。このとき、相間絶縁紙４０は上方に引っ張られているので、挿入側に位置する帯状部４２は常に引き起こされた状態になっている。なお、ストリッパ１５を上昇させているとき、相間絶縁紙４０は相間絶縁紙押さえ治具２０によってコアガイド１３に押しつけられている。

ストリッパ１５を上昇させていくと、相間絶縁紙４０がさらに上昇して、図９に示すように、帯状部４１（より正確には凸部４１ａの裏面）が引き起こし治具１６の突出部１８に当接する。ここで、突出部１８はステータコア３０の周方向に所定の長さ（幅）を有している（図３参照）。このため、突出部１８は帯状部４１の下端部（ステータコア端面側端部）に対して、ステータコア周方向で線接触あるいは面接触することなる。従って、帯状部４１が突出部１８に当接したときから、ストリッパ１５がさらに上昇すると、帯状部４１は突出部１８との当接部分を支点にして、図９中反時計回りに回転しながら立ち上がる。つまり、引き起こし治具１６によって、帯状部４１が確実に引き起こされるのである。

その後、ストリッパ１５をさらに上昇させると、図１０に示すように、相間絶縁紙４０の帯状部４１の下端が引き起こし治具１６を乗り越えて、連結脚部４３がスロット３２内に挿入される。かくして、相間絶縁紙４０のステータコア３０への組み付けが終了する。そして、上記のようにしてステータコア３０に組み付けることにより、帯状部４１，４２が立ち上がった状態で相間絶縁紙４０をステータコア３０に対して正確に組み付けることができる。このため、相間絶縁紙４０により各コイルの相間絶縁を確保することができる。なお、ストリッパ１５には逃げ部１５ｂが形成されているので、ストリッパ１５を上昇させたときに、ブレード治具１１から内周側に突出する突出部１８とストリッパ１５とが干渉することはない。

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る相間絶縁紙の組み付け方法および装置では、相間絶縁紙４０において帯状部４１，４２を連結する連結脚部４３，４３をブレード治具１１に引き掛け、ストリッパ１５を上昇させて相間絶縁紙４０を押し上げる。そうすると、帯状部４１のステータ側端部中央（凸部４１ａの裏面側）に引き起こし治具１６の突起部１８が当接し、その当接部を支点にして帯状部４１が引き起こされる。このため、相間絶縁紙４０は帯状部４１，４２が確実に引き起こされた状態でステータコア３０に組み付けられる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。上記した実施の形態では、ハイブリッド車駆動用のモータに対し本発明に係る相間絶縁紙およびステータを適用したものを例示したが、本発明は自動車のモータに限られることなく、分布巻きを用いたあらゆる用途に使用されるモータに適用することができる。

ステータコアの概略構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る相間絶縁紙を示す斜視図である。 相間絶縁紙の組み付け装置の概略構成を示す平面図である。 図３に示す組み付け装置の部分断面図である。 引き起こし治具の概略構成を示す側面図である。 ステータコアをブレード治具の上方に配置した状態を示す説明図である。 ステータコアをブレード治具にセットした状態を示す説明図である。 ストリッパを上昇させてスロットに相間絶縁紙を徐々に挿入していく状態を示す説明図である。 相間絶縁紙の帯状部と引き起こし治具の突出部とが当接した状態を示す説明図である。 相間絶縁紙をステータコアに組み付けた状態を示す説明図である。 相間絶縁紙の帯状部が立ち上がらずにステータコアに組み付けられた状態を示す説明図である。

符号の説明

１０ 相間絶縁紙の組み付け装置
１１ ブレード治具
１２ ブレード
１３ コアガイド
１４ 支持ガイド
１５ ストリッパ
１６ 引き起こし治具
１７ 取付部
１８ 突出部
１９ ネジ
２０ 相間絶縁紙押さえ治具
２５ 駆動機構
３０ ステータコア
３１ ティース
３２ スロット
４０ 相間絶縁紙
４１，４２ 帯状部
４３ 連結脚部
５１ コイル

Claims (5)

1. 一対の帯状部を連結脚部にて連結させた相間絶縁紙をステータコアに組み付ける相間絶縁紙の組み付け方法において、
   ブレード治具に前記連結脚部を引き掛けた状態で前記相間絶縁紙をストリッパにより前記ステータコアの軸方向に移動させ、
   引き起こし手段により反挿入側に位置する前記帯状部を引き起こして、前記帯状部が引き起こされた状態で前記相間絶縁紙を前記ステータコアに組み付けることを特徴とする相間絶縁紙の組み付け方法。
2. 請求項１に記載する相間絶縁紙の組み付け方法において、
   前記引き起こし手段を反挿入側に位置する前記帯状部の前記ステータコア側端部中央に当接させて、その当接部を支点にして前記帯状部を引き起こすことを特徴とする相間絶縁紙の組み付け方法。
3. 一対の帯状部を連結脚部にて連結させた相間絶縁紙をステータコアに組み付ける相間絶縁紙の組み付け装置において、
   前記連結脚部を引き掛けるブレード治具と、
   前記ブレード治具内を前記ステータコアの軸方向に移動して前記連結脚部を前記ステータコアのスロットに挿入するストリッパと、
   反挿入側で前記ブレード治具の先端部に位置する前記帯状部を引き起こす引き起こし手段と、
   を有することを特徴とする相間絶縁紙の組み付け装置。
4. 請求項３に記載する相間絶縁紙の組み付け装置において、
   前記引き起こし手段は、前記ステータコア内周側に突出する突出部を有し、その突出部を反挿入側に位置する前記帯状部の前記ステータコア側端部中央に当接させ、その当接部を支点にして前記帯状部を引き起こすことを特徴とする相間絶縁紙の組み付け装置。
5. 請求項４に記載する相間絶縁紙の組み付け装置において、
   前記引き起こし手段は、前記突出部の突出量を調整する調整機構を有することを特徴とする相間絶縁紙の組み付け装置。

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