JP2010172108A - Coil insertion method and coil turnover device - Google Patents

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Yoshio Kato
良雄 加藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coil insertion method in which, when a plurality of parallel-wound lead wires are used for a rotary electric machine by being inserted into slots of a stator core, the copper loss becomes small owing to the uniformized current density of the stator core obtained by substantially uniformizing the inductances of the plurality of lead wires, so that the rotary electric machine has excellent performance, and to provide a coil turnover device used for the coil insertion method. <P>SOLUTION: Predetermined coils out of coils C of a plurality of poles wound in parallel by a winding device and dropped into a coil insertion jig 30 or a transfer jig are pinched by an outer chuck 22 and an inner mold 18, and returned back again to the coil insertion jig or the transfer jig after being pulled out from the coil insertion jig or the transfer jig, and turned upside down by rotating the outer chuck and the inner mold, thus coil insertion into the stator core is performed by the coil insertion device after the coils of some poles are turned over. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、パラ巻線されたコイルを、コイル挿入治具を介してステータコアのスロットに挿入するコイル挿入方法、及び該方法に用いられるコイル反転装置に関する。   The present invention relates to a coil insertion method for inserting a para-wound coil into a slot of a stator core via a coil insertion jig, and a coil reversing device used in the method.

電気自動車などのモータにおいては、導線(「電線」、「ワイヤ」とも言う)の断面積を大きくして大電流を流すことにより、小型で大きな駆動力が得られるようにするため、パラ巻線されたコイルを装着したステータコアが採用されている。このステータコアは、コイル巻線装置によりパラ線を巻枠に巻き付けてパラ線のコイルを形成し、このコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込み、その操作を繰り返して複数極のコイルを連続して巻線し、トランスファー治具を用いた場合は、該コイルを更にコイル挿入治具に移し変えた後、コイル挿入治具に落とし込まれた複数極のコイルを、ステータコアのスロットに挿入することにより形成されている。   In a motor such as an electric vehicle, a large winding force is obtained by increasing the cross-sectional area of a conducting wire (also referred to as “electric wire” or “wire”) and flowing a large current. A stator core with a coil formed thereon is employed. In this stator core, a para wire is wound around a winding frame by a coil winding device to form a para wire coil, and this coil is dropped into a coil insertion jig or a transfer jig, and the operation is repeated to continuously connect a plurality of coils. When the transfer jig is used, the coil is further transferred to the coil insertion jig, and the multi-pole coil dropped into the coil insertion jig is inserted into the slot of the stator core. It is formed by.

パラ線を巻枠に巻き付けてコイルを形成する巻線装置として、本出願人は、下記特許文献1に示されるように、巻線装置のフライヤに、複数本の導線が並列して巻き付けられたボビンを装着し、このボビンから複数本の導線を並列させて引出しながら、前記フライヤを回転させて、前記複数本の導線を巻枠に巻き付けてコイルを形成し、このコイルをコイル受け治具に落とし込むようにしたパラ巻線装置を提案している。   As a winding device that forms a coil by winding a para wire around a winding frame, the present applicant, as shown in Patent Document 1 below, wound a plurality of conductive wires around a flyer of the winding device in parallel. A bobbin is mounted, and a plurality of conductors are pulled out from the bobbin in parallel, and the flyer is rotated to form a coil by winding the plurality of conductors around a winding frame, and this coil is used as a coil receiving jig. We propose a para-winding device designed to be dropped.

更に、下記特許文献2には、巻枠と、巻枠の周囲を公転するガイドローラと、回転軸心をガイドローラの公転軸心と同心にして配設されたストックリングと、巻枠の下方に配置されたコイル挿入治具とを備え、ストックリングに複数本のワイヤを並列して巻き付けておき、このストックリングから複数本のワイヤを引出して、ガイドローラを通して巻枠に巻き付けてコイルを形成し、このコイルをコイル挿入治具に落とし込むようにした巻線方法及び巻線装置が開示されている。   Further, in Patent Document 2 below, a winding frame, a guide roller that revolves around the winding frame, a stock ring that has a rotation axis concentric with the revolution axis of the guide roller, and a lower part of the winding frame The coil insertion jig is arranged in a wire, and a plurality of wires are wound around the stock ring in parallel. A plurality of wires are pulled out from the stock ring and wound around a winding frame through a guide roller to form a coil. A winding method and a winding device are disclosed in which the coil is dropped into a coil insertion jig.

一方、下記特許文献3には、複数の素線を束状にした連続コイルからなる波形巻線がステータコアのスロットに配設されたステータであって、前記波形巻線は、前記スロット間に導出されるコイルエンドに転移用の捻り形状部が設けられることを特徴とするステータが開示されている。このステータによれば、パラ巻きされた導線の位置によって電流密度が不均一になることを抑制し、ステータの電流密度を均一化して、電流の損失を削減することにより、効率的に使用可能なモータを提供できるとされている。
特開2006−271118号公報 特許第3989948号公報 特開平8−182238号公報
On the other hand, Patent Document 3 below is a stator in which a waveform winding composed of a continuous coil in which a plurality of strands are bundled is arranged in a slot of a stator core, and the waveform winding is led out between the slots. A stator is disclosed in which a coil-shaped portion for transfer is provided at a coil end. According to this stator, it is possible to efficiently use the current density by suppressing the non-uniform current density depending on the position of the para-wound conducting wire, making the current density of the stator uniform, and reducing the current loss. It is said that a motor can be provided.
JP 2006-271118 A Japanese Patent No. 39899948 JP-A-8-182238

パラ巻きされたコイルは、複数本の導線が一列に並んでループを描いており、その配列のままコイル挿入治具又はトランスファー治具に保持されて、コイル挿入治具に保持された場合にはそのまま、トランスファー治具に保持された場合には、コイル挿入治具に移し変えられて、コイル挿入治具にステータコアが組付けられ、コイル挿入治具の内側を移動するストリッパによってステータコアのスロットに挿入される。   The para-wound coil draws a loop with a plurality of conductors arranged in a line, and when it is held in the coil insertion jig or transfer jig in that arrangement, it is held in the coil insertion jig If it is held in the transfer jig as it is, it is transferred to the coil insertion jig, the stator core is assembled to the coil insertion jig, and inserted into the stator core slot by the stripper that moves inside the coil insertion jig. Is done.

しかしながら、このような方法で製造されたステータにおいても、上記特許文献3に記載されたような導線の位置によって電流密度が不均一になることにより、銅損が生じることがわかった。   However, even in the stator manufactured by such a method, it has been found that copper loss occurs due to the non-uniform current density depending on the position of the conducting wire as described in Patent Document 3.

すなわち、上記コイル挿入操作によって、一列に並んだ複数本の導線は、その配列順序でスロットに挿入されていく傾向があり、その結果、複数本の導線の配列順序によって、ステータコアのスロット内の位置が外径側に配置されやすいものと内径側に配置されやすいものとが生じ、スロット内の位置に偏りが生じる。   That is, by the coil insertion operation, the plurality of conductors arranged in a row tend to be inserted into the slots in the arrangement order, and as a result, the position in the slot of the stator core depends on the arrangement order of the plurality of conductors. Are likely to be disposed on the outer diameter side, and those that are likely to be disposed on the inner diameter side, and the position in the slot is biased.

一方、スロットに挿入された導線のインダクタンスは、ステータコアのスロット内での径方向の位置によって変化することが知られている。このため、上記パラ巻きされたコイルを挿入したステータコアでは、複数本の導線によってインダクタンスが異なることとなり、電流密度を片寄らせ、それにより多大な銅損を発生させ、回転電機の性能の低下につながることがわかった。   On the other hand, it is known that the inductance of the conducting wire inserted into the slot varies depending on the radial position in the slot of the stator core. For this reason, in the stator core into which the above-mentioned para-wound coil is inserted, the inductance differs depending on a plurality of conductive wires, the current density is shifted, thereby generating a large amount of copper loss, leading to a decrease in the performance of the rotating electrical machine. I understood it.

特許文献1、2に記載されたコイル巻線装置においては、上記のような問題について何ら解決手段を講じておらず、パラ巻線されたコイルを挿入したステータコアを有する回転電機の性能を低下させる原因となっていた。   In the coil winding devices described in Patent Documents 1 and 2, no solution is taken for the above problems, and the performance of a rotating electrical machine having a stator core into which a para-wound coil is inserted is deteriorated. It was the cause.

また、特許文献3に記載されたコイルエンドに転位用の捻り形状部が設ける技術は、波形巻線を施すステータには適用できるものの、特許文献1,2に示されるような、ループ状のコイルを複数極形成して、これらのコイルをステータコアのスロットに挿入するタイプのステータには適用できなかった。   Moreover, although the technique in which the twist-shaped portion for dislocation is provided at the coil end described in Patent Document 3 can be applied to a stator that performs corrugated winding, a loop-shaped coil as disclosed in Patent Documents 1 and 2 This is not applicable to a type of stator in which a plurality of coils are formed and these coils are inserted into slots of the stator core.

したがって、本発明の目的は、並列して巻線された複数本の導線が、ステータコアのスロットに挿入されて回転電機に使用されたとき、複数本の導線のインダクタンスがほぼ均一化されて、電流密度が均一化して、銅損が少なくなり、優れた性能の回転電機が得られるようにしたコイル挿入方法、及び該方法に用いられるコイル反転装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to make the inductance of a plurality of conductors substantially uniform when a plurality of conductors wound in parallel are inserted into a slot of a stator core and used in a rotating electrical machine. It is an object of the present invention to provide a coil insertion method and a coil reversing device used in the method, in which the density is made uniform, the copper loss is reduced, and a rotary electric machine with excellent performance can be obtained.

上記目的を達成するため、本発明のコイル挿入方法は、巻線装置によりパラ巻線されたコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込んで複数極のコイルを連続して形成し、トランスファー治具を用いた場合は、該コイルを更にコイル挿入治具に移し変えた後、前記コイル挿入治具に落とし込まれた複数極のコイルを、ステータコアのスロットに挿入する方法において、
前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込まれた前記複数極のコイルのうちのいくつかのコイルを、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、該コイルを上下反転して、再び前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻した後、以後の工程を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the coil insertion method of the present invention is a method in which a coil wound in parallel by a winding device is dropped into a coil insertion jig or a transfer jig to continuously form a plurality of coils, In the case of using a tool, after the coil is further transferred to a coil insertion jig, a multi-pole coil dropped into the coil insertion jig is inserted into the stator core slot.
Pull out some of the coils of the plurality of poles dropped into the coil insertion jig or transfer jig from the coil insertion jig or transfer jig, turn the coil upside down, and again After returning to the coil insertion jig or the transfer jig, the subsequent steps are performed.

本発明のコイル挿入方法によれば、コイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込まれた複数極のコイルのうちのいくつかのコイルを、コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、該コイルを上下反転して、再び前記コイル挿入治具又は前記トランスファー治具に戻すことによって、複数極のコイルのうちのいくつかのコイルの導線の配列が上下逆になる。その状態で、トランスファー治具を用いた場合は、該コイルを更にコイル挿入治具に移し変えた後、コイル挿入治具に落とし込まれた複数極のコイルを、ステータコアのスロットに挿入することにより、連続して巻線された複数極のコイルのうち、いくつかの極のコイルは、スロット内における導線の配列が逆になるので、パラ巻きされた導線によるスロット内での位置の偏りが是正され、複数本の導線のインダクタンスがほぼ均一化されて、電流密度が均一化して、銅損が少なくなり、優れた性能のモータ等の回転電機を得ることができる。   According to the coil insertion method of the present invention, several coils out of a plurality of coils dropped into the coil insertion jig or the transfer jig are pulled out from the coil insertion jig or the transfer jig, and the coils are removed. By flipping it upside down and returning it to the coil insertion jig or the transfer jig again, the arrangement of the conductive wires of some of the coils having a plurality of poles is turned upside down. If a transfer jig is used in this state, the coil is further transferred to the coil insertion jig, and then the multi-pole coil dropped into the coil insertion jig is inserted into the slot of the stator core. Of the multi-pole coils wound continuously, some of the pole coils have a reversed arrangement of the conductors in the slots, so that the position deviation in the slots due to the para-wound conductors is corrected. In addition, the inductance of the plurality of conductors is substantially uniformed, the current density is uniformized, the copper loss is reduced, and a rotating electrical machine such as a motor having excellent performance can be obtained.

本発明のコイル巻線方法においては、前記複数極のコイルが、渡り線を介して連続して巻線された一つの相のコイル群からなり、該コイル群の1極おき又は複数極毎に前記反転操作を行うことが好ましい。これによれば、複数本の導線のインダクタンスがより均一化され、電流密度が均一化して、銅損が少なくなり、より優れた性能の回転電機を得ることができる。   In the coil winding method of the present invention, the coil having a plurality of poles is composed of a single-phase coil group wound continuously through a jumper wire, and every other pole or every plurality of poles of the coil group. It is preferable to perform the inversion operation. According to this, the inductance of a plurality of conducting wires is made more uniform, the current density is made uniform, the copper loss is reduced, and a rotating electrical machine with better performance can be obtained.

また、反転を行うコイルのループ内に中型を挿入し、前記コイルを挟んで前記中型を外側チャックで把持し、前記中型及び前記外側チャックを上昇させてコイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、前記中型をフリー状態にして前記外側チャックを回転させて、前記コイルを上下反転させ、前記中型及び前記外側チャックを再び下降させて、前記コイルを前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すことが好ましい。これによれば、中型と外側チャックとでコイルを把持して、コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、コイルを反転させて、再びコイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すことができるので、作業を機械的に自動化して行うことができる。   In addition, the middle mold is inserted into the loop of the coil to be reversed, the middle mold is gripped by the outer chuck with the coil interposed therebetween, and the middle mold and the outer chuck are raised and pulled out from the coil insertion jig or transfer jig, The intermediate mold is set in a free state, the outer chuck is rotated, the coil is turned upside down, the middle mold and the outer chuck are lowered again, and the coil is returned to the coil insertion jig or transfer jig. preferable. According to this, it is possible to grip the coil with the middle mold and the outer chuck, pull out from the coil insertion jig or transfer jig, invert the coil, and return to the coil insertion jig or transfer jig again. Work can be done mechanically automated.

また、本発明のコイル反転装置は、巻線装置によりパラ巻線されて、コイル挿入治具又はトランスファー治具に引き掛けられた複数極のコイルのうちのいくつかを、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、該コイルを上下反転して、再び前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すためのコイル反転装置において、
開閉可能なホルダに保持されて昇降動作し、反転を行うコイルのループ内に挿入される中型と、
前記中型の外側に配置されて昇降動作し、前記中型を開閉可能に把持し、前記中型を把持して前記中型が前記ホルダから遊離された状態で、上下反転するように回転する外側チャックとを備えていることを特徴とする。
Further, the coil reversing device of the present invention is configured such that some of the multi-pole coils that are para-wound by the winding device and hooked on the coil insertion jig or the transfer jig are connected to the coil insertion jig or In the coil reversing device for pulling out from the transfer jig, turning the coil upside down and returning it to the coil insertion jig or transfer jig again,
A middle mold that is held in an openable / closable holder, moves up and down, and is inserted into a loop of a coil that performs reversal,
An outer chuck that is arranged outside the middle mold, moves up and down, grips the middle mold so that it can be opened and closed, and rotates so as to be turned upside down while gripping the middle mold and the middle mold is released from the holder. It is characterized by having.

本発明のコイル反転装置によれば、ホルダで保持した中型を、反転を行うコイルのループ内に挿入すると共に、該中型の外側に配置された外側チャックも一緒に下降させて、中型と外側チャックとの間にコイルを導入し、その状態で外側チャックと中型とでコイルを挟持するように外側チャックで中型を把持し、次いで中型及び外側チャックを上昇させて、挟持したコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具から抜き出し、ホルダを開いて中型をホルダから遊離させ、外側チャックを回転させて中型及び外側チャックの上下を反転させ、再び中型及び外側チャックを下降させて、反転したコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具に戻し、ホルダで再び中型を保持し、中型に対して外側チャックを開いてコイルを離し、反転したコイルを残して中型及び外側チャックを上昇させて上昇位置に復帰させることにより、コイル挿入治具又はトランスファー治具に引き掛けられたコイルを反転させて再び引き掛けることができる。この操作を複数回繰り返すことにより、複数極のコイルのうちのいくつかを反転させることができる。なお、トランスファー治具に引き掛けられたコイルを反転させた場合には、トランスファー治具からコイル挿入治具へコイルを移し変える。   According to the coil reversing device of the present invention, the middle mold held by the holder is inserted into the loop of the coil to be reversed, and the outer chuck disposed outside the middle mold is also lowered together, so that the middle mold and the outer chuck In this state, the middle mold is gripped by the outer chuck so that the coil is sandwiched between the outer chuck and the middle mold, and then the middle mold and the outer chuck are raised, and the sandwiched coil is inserted into the coil insertion jig. Or, pull out from the transfer jig, open the holder to release the middle mold from the holder, rotate the outer chuck to turn the middle mold and outer chuck upside down, lower the middle mold and outer chuck again, and insert the reversed coil into the coil Return to the jig or transfer jig, hold the middle mold again with the holder, open the outer chuck against the middle mold, release the coil, and turn over By leaving yl to return to the raised position by increasing the medium and outer chuck can hang pull again by reversing the pull Hung coils in the coil insertion jig or transfer jig. By repeating this operation a plurality of times, some of the multi-pole coils can be inverted. When the coil hooked on the transfer jig is reversed, the coil is transferred from the transfer jig to the coil insertion jig.

こうして、コイル挿入治具に、複数極のコイルのうちのいくつかを反転させた状態で保持させることができ、このコイルをコイル挿入装置によってステータコアのスロットに挿入することにより、連続して巻線された複数極のコイルのうち、いくつかの極のコイルは、スロット内における導線の配列が逆になるので、パラ巻きされた導線によるスロット内での位置の偏りが是正され、複数本の導線のインダクタンスがほぼ均一化されて、優れた性能のモータ等の回転電機を得ることができる。   In this way, the coil insertion jig can hold some of the multi-pole coils in an inverted state, and the coils can be continuously wound by inserting the coils into the slots of the stator core by the coil insertion device. Among the multi-pole coils, some of the pole coils have a reversed arrangement of the conductors in the slot, so that the position deviation in the slot due to the para-wound conductor is corrected, and the plurality of conductors Thus, the rotating electric machine such as a motor having excellent performance can be obtained.

本発明のコイル反転装置においては、前記中型及び外側チャックの上昇時に、反転を行うコイル以外のコイルが、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜かれるのを防止する押え板が設けられていることが好ましい。これによれば、押え板によって、反転を行うコイル以外のコイルが引き抜かれるのを防止できるので、コイル反転操作を支障なく行うことができる。   In the coil reversing device of the present invention, there is provided a presser plate for preventing coils other than the coil to be reversed from being pulled out of the coil insertion jig or transfer jig when the middle mold and the outer chuck are raised. It is preferable. According to this, since it is possible to prevent the coil other than the coil to be reversed from being pulled out by the presser plate, the coil reversing operation can be performed without any trouble.

本発明によれば、コイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込まれた複数極のコイルのうちのいくつかのコイルを、コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜いて、上下反転して再びコイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すことによって、複数極のコイルのうちのいくつかのコイルの導線の配列を上下逆にすることができるので、ステータコアのスロットに挿入したとき、連続して巻線された複数極のコイルのうち、いくつかの極のコイルは、スロット内における導線の配列が逆になるので、パラ巻きされた導線によるスロット内での位置の偏りが是正され、複数本の導線のインダクタンスがほぼ均一化されて、電流密度が均一化して、銅損が少なくなり、優れた性能のモータ等の回転電機を得ることができる。   According to the present invention, some of the coils of a plurality of poles dropped into the coil insertion jig or transfer jig are pulled out from the coil insertion jig or transfer jig, turned upside down, and again coiled By returning to the insertion jig or transfer jig, the arrangement of the conductors of some of the coils of multiple poles can be turned upside down, so that when they are inserted into the slots of the stator core, they are wound continuously. Among the multi-pole coils, some of the pole coils have a reversed arrangement of the conductors in the slot, so that the position deviation in the slot due to the para-wound conductor is corrected, and the plurality of conductors As a result, the current density is made uniform, the copper loss is reduced, and a rotating electrical machine such as a motor with excellent performance can be obtained.

本発明によるコイル反転装置の一実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows one Embodiment of the coil inversion apparatus by this invention. 同反転装置の中型とそのホルダと外側チャックの把持板との関係を示す部分拡大側面図である。It is a partial expanded side view which shows the relationship between the middle mold | type of the inversion apparatus, its holder, and the holding plate of an outer side chuck. 同反転装置の中型と外側チャックの把持板とコイルとの関係を示す部分拡大平面図である。It is the elements on larger scale which show the relationship between the middle mold | type of the same inversion apparatus, the holding plate of an outer side chuck | zipper, and a coil. 同反転装置の昇降フレームを下降させて、コイル内に中型を挿入すると共にコイルの外側に外側チャックを配置した状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which lowered | lowered the raising / lowering frame of the same inversion apparatus, inserted the intermediate mold in the coil, and has arrange | positioned the outer side chuck | zipper outside the coil. 図4の状態における部分拡大平面図である。FIG. 5 is a partially enlarged plan view in the state of FIG. 4. 外側チャックを閉じて、中型と把持板との間にコイルを挟持した状態を示す部分拡大側面図である。It is a partial enlarged side view which shows the state which closed the outer side chuck | zipper and clamped the coil between the middle mold | type and the holding plate. 図6の状態における部分拡大平面図である。FIG. 7 is a partially enlarged plan view in the state of FIG. 6. 同反転装置の昇降フレームを上昇させて、反転すべきコイルをコイル挿入治具から引き抜いた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which raised the raising / lowering flame | frame of the inversion apparatus, and extracted the coil which should be reversed from the coil insertion jig. 更にホルダのクランプを開いて上昇させ、ホルダから中型を遊離させた状態を示す正面図である。Furthermore, it is a front view which shows the state which opened and lifted the clamp of the holder and released the middle mold | type from the holder. 図9の状態における部分拡大側面図である。FIG. 10 is a partially enlarged side view in the state of FIG. 9. 同反転装置の外側チャックを180°回転させて、コイルを反転させた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which rotated the outer side chuck | zipper of the inversion apparatus 180 degree | times, and reversed the coil. 図11の状態における部分拡大側面図である。It is a partial expanded side view in the state of FIG. 同反転装置の昇降フレームを再び下降させて、反転させたコイルをコイル挿入治具に戻した状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which lowered the raising / lowering frame of the inversion device again, and returned the inverted coil to the coil insertion jig. 同反転装置のホルダを下降させてそのクランプを閉じ、中型をホルダに保持させた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which lowered | hung the holder of the inversion device, closed the clamp, and hold | maintained the middle mold | type to the holder. 図14の状態における部分拡大側面図である。It is a partial expanded side view in the state of FIG. 同反転装置の外側チャックを開き、把持板を中型から離した状態を示す部分拡大側面図である。It is the elements on larger scale which show the state which opened the outer side chuck | zipper of the inversion apparatus, and separated the holding | grip board from the intermediate mold. 図16の状態における部分拡大平面図である。FIG. 17 is a partially enlarged plan view in the state of FIG. 16. 同反転装置の昇降フレームを再び上昇させて、コイルをコイル挿入治具に残して、中型及び外側チャックを上昇させた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which raised the raising / lowering frame of the reversing device again, left the coil in the coil insertion jig, and raised the middle mold and the outer chuck. 同反転装置の外側チャックを閉じ、把持板で中型を保持させた状態を示す部分拡大側面図である。It is a partial enlarged side view which shows the state which closed the outer side chuck | zipper of the same inversion apparatus and hold | maintained the middle mold | type with the holding | grip board. 図19の状態における部分拡大平面図である。FIG. 20 is a partially enlarged plan view in the state of FIG. 19. 同反転装置のホルダのクランプを開いて上昇させ、ホルダから中型を遊離させた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which opened the clamp of the holder of the inversion device, raised it, and released the middle mold from the holder. 図21の状態における部分拡大平面図である。It is the elements on larger scale in the state of FIG. 外側チャック及び中型を180°前回とは逆方向に回転させた状態を示す部分拡大平面図である。It is a partial enlarged plan view which shows the state which rotated the outer side chuck | zipper and the intermediate mold | die in the reverse direction 180 degree | times last time. 同反転装置のホルダを下降させ、クランプを閉じて、ホルダにより中型を保持させた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which lowered the holder of the inversion apparatus, closed the clamp, and hold | maintained the middle mold | type with the holder. 図24の状態における部分拡大側面図である。It is a partial expanded side view in the state of FIG. 同反転装置において、コイルの押え板を上昇させた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which raised the presser plate of the coil in the inversion apparatus. 同反転装置において、外側チャックを開いて把持板を中型から離した状態を示す部分拡大側面図である。FIG. 5 is a partially enlarged side view showing a state in which the outer chuck is opened and the gripping plate is separated from the middle mold in the reversing device. 本発明のコイル挿入方法において、巻線装置で巻線されたパラ巻線コイルをコイル挿入治具にそのまま保持させた状態と、複数の極の1つ置きにコイルを反転させて保持させた状態とを示す説明図である。In the coil insertion method of the present invention, the para-winding coil wound by the winding device is held in the coil insertion jig as it is, and the coil is inverted and held every other pole. It is explanatory drawing which shows.

本発明のコイル挿入方法は、巻線装置によりパラ巻線されたコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込んで複数極のコイルを連続して形成し、トランスファー治具を用いた場合は、該コイルを更にコイル挿入治具に移し変えた後、前記コイル挿入治具に落とし込まれた複数極のコイルを、コイル挿入装置によってステータコアのスロットに挿入する方法において、コイル挿入治具又はトランスファー治具に保持された複数極のコイルのうちのいくつかのコイルを反転させる点に特徴を有している。したがって、反転装置以外の、巻線装置並びにコイル挿入装置としては、公知の装置を利用することができるので、その説明を省略することにする。巻線装置としては、例えば前述した特許文献1や特許文献2に記載されたような装置を利用することができ、コイル挿入装置としては、例えば本出願人による特許第3753662号公報に記載された装置など、公知の装置が利用できる。   In the coil insertion method of the present invention, when a coil that has been para-wound by a winding device is dropped into a coil insertion jig or a transfer jig to form a multi-pole coil continuously, and a transfer jig is used, In the method in which the coil is further transferred to the coil insertion jig, and then the multi-pole coil dropped into the coil insertion jig is inserted into the stator core slot by the coil insertion device. It is characterized in that some of the multiple-pole coils held by the tool are reversed. Therefore, since a well-known device can be used as the winding device and the coil insertion device other than the reversing device, description thereof will be omitted. As the winding device, for example, a device as described in Patent Document 1 or Patent Document 2 described above can be used, and as the coil insertion device, for example, described in Japanese Patent No. 3756362 by the present applicant. Known devices such as devices can be used.

次に、本発明のコイル挿入方法において、コイルを反転させるために用いられるコイル反転装置について説明する。図1〜図27には、本発明によるコイル反転装置の一実施形態が示されている。   Next, the coil reversing device used for reversing the coil in the coil insertion method of the present invention will be described. 1 to 27 show an embodiment of a coil reversing device according to the present invention.

図1に示すように、この反転装置10は、図示しない駆動機構により昇降動作する支軸11と、この支軸11の下端部に連結された昇降フレーム12とを有している。昇降フレーム12には、上下に伸びる縦フレーム12aと、この縦フレーム12aの上端部から水平方向に伸びる横フレーム12bとが設けられている。   As shown in FIG. 1, the reversing device 10 includes a support shaft 11 that moves up and down by a drive mechanism (not shown), and a lift frame 12 that is connected to a lower end portion of the support shaft 11. The elevating frame 12 is provided with a vertical frame 12a extending vertically and a horizontal frame 12b extending horizontally from the upper end portion of the vertical frame 12a.

図2を併せて参照すると、横フレーム12bの先端部には、第1エアシリンダ13が取付けられており、この第1エアシリンダ13の作動ロッド14aとガイド棒14bとが下方に伸びて支持板14cに連結されている。したがって、第1エアシリンダ13の作動により、ガイド棒14bに案内されて、支持板14cが昇降動作するようになっている。   Referring also to FIG. 2, a first air cylinder 13 is attached to the front end of the horizontal frame 12b, and an operating rod 14a and a guide rod 14b of the first air cylinder 13 extend downward to support a plate. 14c. Accordingly, the operation of the first air cylinder 13 is guided by the guide rod 14b, so that the support plate 14c moves up and down.

そして、この支持板14cに、本発明におけるホルダ15が装着されている。ホルダ15は、支持板14cに取付けられた第2エアシリンダ16と、この第2エアシリンダ16の作動によって開閉する一対のクランプ17とを有し、このクランプ17によって中型18を開閉可能に保持するようになっている。一対のクランプ17は、それぞれの内側にピン17aを有している。   And the holder 15 in this invention is mounted | worn with this support plate 14c. The holder 15 includes a second air cylinder 16 attached to the support plate 14c and a pair of clamps 17 that are opened and closed by the operation of the second air cylinder 16, and the intermediate die 18 is held by the clamps 17 so as to be opened and closed. It is like that. The pair of clamps 17 has a pin 17a inside each.

中型18は、全体として角柱状をなし、その上下端部に、前記クランプ17のピン17aが嵌入する係合孔19が設けられ、この係合孔19の周縁は、クランプ17が入り込むガイド凹部20をなしている。したがって、一対のクランプ17が、中型18の一方の端部の対向する面に形成されたガイド凹部20にそれぞれ入り、その状態で一対のクランプ17が閉じて、ピン17aが係合孔19に嵌入することにより、中型18がホルダ15に保持されるようになっている(図1参照)。中型18の上下端部の両肩部には、後述する把持板28の上下端部に設けられた突起部29が入り込む保持溝21が形成されている。   The middle mold 18 has a prismatic shape as a whole, and an engagement hole 19 into which the pin 17a of the clamp 17 is fitted is provided at the upper and lower ends thereof, and a guide recess 20 into which the clamp 17 enters is arranged at the periphery of the engagement hole 19. I am doing. Accordingly, the pair of clamps 17 enter the guide recesses 20 formed on the opposing surfaces of one end of the middle mold 18, respectively, and the pair of clamps 17 are closed in this state, and the pins 17 a are fitted into the engagement holes 19. Thus, the middle mold 18 is held by the holder 15 (see FIG. 1). On both shoulders of the upper and lower end portions of the middle mold 18, holding grooves 21 into which protrusions 29 provided on the upper and lower end portions of a gripping plate 28 described later enter are formed.

図4及び図5に示すように、中型18は、ホルダ15に保持された状態で、昇降フレーム12が下降することにより、コイル挿入治具30のブレード34a、34bに保持されたコイルCのうち、反転させようとするコイルCの内部に挿入されるようになっている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the middle mold 18 is held by the holder 15, and the elevating frame 12 is lowered, so that the middle mold 18 is out of the coils C held by the blades 34 a and 34 b of the coil insertion jig 30. The coil C is inserted into the coil C to be reversed.

一方、縦フレーム12aの下端部には、上記中型18との間にコイルCを挟み込む外側チャック22が取付けられている。外側チャック22は、縦フレーム12aの下端部に取付けられた支持ブロック23と、この支持ブロック23の一端部に取付けられた回転駆動装置24とを有し、この回転駆動装置24の回転軸25が支持ブロック23内を水平方向に貫通して、その先端部に第3エアシリンダ26が取付けられている。なお、この実施形態では、回転駆動装置24として、エアー圧によって動作する回転アクチュエータが用いられているが、回転位置を制御可能なサーボモータ等を用いることもできる。   On the other hand, an outer chuck 22 is attached to the lower end portion of the vertical frame 12a so as to sandwich the coil C with the middle mold 18. The outer chuck 22 has a support block 23 attached to the lower end portion of the vertical frame 12a, and a rotation drive device 24 attached to one end portion of the support block 23. A rotation shaft 25 of the rotation drive device 24 is A third air cylinder 26 is attached to the tip of the support block 23 through the horizontal direction. In this embodiment, a rotary actuator that operates by air pressure is used as the rotation drive device 24, but a servo motor or the like that can control the rotation position can also be used.

更に、図3に示すように、上記第3エアシリンダ26には、同シリンダの作動によって開閉動作する一対の開閉アーム27が取付けられている。また、この開閉アーム27の先端部の内側には、上下に伸びる把持板28がそれぞれ取付けられており、開閉アーム27を閉じるとき、上記把持板28によって、中型18を把持するようになっている。なお、把持板28には、その上下端部に突起部29が設けられており、この突起部29が、前述した中型18の保持溝21に入り込むようになっている。   Further, as shown in FIG. 3, the third air cylinder 26 is provided with a pair of opening / closing arms 27 that are opened and closed by the operation of the cylinder. Further, a grip plate 28 extending vertically is attached to the inside of the tip of the open / close arm 27. When the open / close arm 27 is closed, the middle die 18 is gripped by the grip plate 28. . The holding plate 28 is provided with projections 29 at the upper and lower ends thereof, and the projections 29 enter the holding grooves 21 of the middle mold 18 described above.

また、把持板28及び中型18の長さは、コイル挿入治具30のブレード34a、34bに引き掛けられたコイルCの上下積層幅を超える長さとされている。すなわち、中型18及び外側チャック22を下降させ、中型18と外側チャック22の把持板28との間にコイルCを挿入し、外側チャック22の把持板28を閉じたとき、把持板28の上下端部に設けた突起部29が、中型18の保持溝21に入り込み、コイルCの両側部が、把持板28の上下端部の突起部29の間に配置され、中型18と把持板28との間に挟まれて保持されるように構成されている。この場合、中型18と把持板28との間に、線材1本分より少し小さい程度の隙間が形成されていることが好ましく、それによってパラ線の配列が乱れてしまうことを防止できる。   Further, the length of the gripping plate 28 and the middle mold 18 is set to be longer than the upper and lower laminated width of the coil C hooked on the blades 34 a and 34 b of the coil insertion jig 30. That is, when the middle die 18 and the outer chuck 22 are lowered, the coil C is inserted between the middle die 18 and the gripping plate 28 of the outer chuck 22, and the gripping plate 28 of the outer chuck 22 is closed, the upper and lower ends of the gripping plate 28. The projecting portion 29 provided in the portion enters the holding groove 21 of the middle mold 18, and both side portions of the coil C are disposed between the projecting portions 29 at the upper and lower end portions of the gripping plate 28. It is configured to be sandwiched and held. In this case, it is preferable that a gap slightly smaller than one wire is formed between the middle mold 18 and the gripping plate 28, thereby preventing the arrangement of the para wires from being disturbed.

なお、図1に示すコイル挿入治具30は、例えば前記特許第3753662号公報などに記載されているものと同様な構造をなす公知のものである。すなわち、コイル挿入装置30は、基台31と、この基台31上に立設された筒状ホルダ32と、この筒状ホルダ32の内周に基部を固定されたウェッジガイド33と、更にウェッジガイド33の内側に配設された固定ブレード34a及び可動ブレード34bとを有している。   The coil insertion jig 30 shown in FIG. 1 is a publicly known one having a structure similar to that described in, for example, the above-mentioned Japanese Patent No. 3756362. That is, the coil insertion device 30 includes a base 31, a cylindrical holder 32 standing on the base 31, a wedge guide 33 having a base fixed to the inner periphery of the cylindrical holder 32, and a wedge. A fixed blade 34a and a movable blade 34b are provided inside the guide 33.

そして、例えば前記特許文献1、特許文献2などの巻線装置によって、パラ線を連続して巻線して形成した複数極のコイルCが、ブレード34a、34bの対応する隙間に落し込まれて保持されている。   Then, for example, a multi-pole coil C formed by continuously winding a para wire by a winding device such as Patent Document 1 and Patent Document 2 is dropped into a corresponding gap between the blades 34a and 34b. Is retained.

また、コイル挿入治具30のブレード34a、34bの上端部外周には、円弧状の押え板40が昇降可能に配置されている。図3に示すように、この押え板40は、平面的に見て、反転すべきコイルCが装着された部分を切り欠かれた円弧状をなし、その周方向4箇所に支持棒42が連結され、図示しない駆動機構により支持棒42を介して昇降動作するようになっている。   Further, on the outer periphery of the upper end of the blades 34a and 34b of the coil insertion jig 30, an arc-shaped presser plate 40 is disposed so as to be movable up and down. As shown in FIG. 3, the presser plate 40 has a circular arc shape in which a portion where the coil C to be reversed is mounted is cut out in plan view, and support bars 42 are connected to four circumferential directions thereof. Then, it is moved up and down via a support bar 42 by a drive mechanism (not shown).

次に、上記コイル反転装置10を用いた、本発明によるコイル挿入方法の一実施形態を説明する。   Next, an embodiment of a coil insertion method according to the present invention using the coil reversing device 10 will be described.

前述したように、コイル挿入治具30には、例えば前記特許文献1、特許文献2などの巻線装置によって、パラ線を連続して巻線して形成した複数極のコイルCが、ブレード34a、34bの対応する隙間に落し込まれて保持されている。コイル挿入治具30は、図示しないターンテーブル上に設置され、1つのコイルの反転操作が終了するたびに、所定角度ずつ回転するようになっている。   As described above, the coil insertion jig 30 is provided with the multi-pole coil C formed by continuously winding the para wires by the winding device such as Patent Document 1 and Patent Document 2, for example. , 34b and are held in the corresponding gaps. The coil insertion jig 30 is installed on a turntable (not shown) and is rotated by a predetermined angle every time the reversing operation of one coil is completed.

図1,3に示す状態で、コイル挿入治具30に保持されたコイルCのうち、反転すべき1つのコイルCが、中型18及び把持板28の下方に位置し、押え板40の切欠き部41に配置されると、コイル反転装置10によるコイル反転操作が行われる。このとき、中型18は、その上端をホルダ15のクランプ17で保持され、外側チャック22の把持板28は、中型18に対して開いた状態となっている。   In the state shown in FIGS. 1 and 3, one coil C to be reversed among the coils C held by the coil insertion jig 30 is located below the middle mold 18 and the holding plate 28, and the notch of the presser plate 40 is provided. When arranged in the section 41, a coil reversing operation by the coil reversing device 10 is performed. At this time, the upper end of the middle mold 18 is held by the clamp 17 of the holder 15, and the gripping plate 28 of the outer chuck 22 is open to the middle mold 18.

この状態で、図4,5に示すように、昇降フレーム12を下降させ、反転すべきコイルの内部に中型18を挿入すると共に、同コイルの外側に外側チャック22の把持板28を配置する。   In this state, as shown in FIGS. 4 and 5, the elevating frame 12 is lowered, the middle die 18 is inserted into the coil to be reversed, and the grip plate 28 of the outer chuck 22 is disposed outside the coil.

次いで、図6,7に示すように、第3エアシリンダ26の作動により、外側チャック22の開閉アーム27を閉じ、把持板28で中型18を把持する。このとき、把持板28の上下端部に設けた突起部29が、中型18の保持溝21に入って保持されると共に、中型18と把持板28との間に、コイルCの両側部が挟み込まれて、コイルCが保持される。   Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the opening / closing arm 27 of the outer chuck 22 is closed by the operation of the third air cylinder 26, and the middle mold 18 is gripped by the gripping plate 28. At this time, the protrusions 29 provided at the upper and lower ends of the gripping plate 28 are held in the holding groove 21 of the middle mold 18, and both sides of the coil C are sandwiched between the middle mold 18 and the gripping plate 28. Thus, the coil C is held.

そして、図8に示すように、昇降フレーム12が上昇し、中型18と外側チャック22とで保持されたコイルCが、コイル挿入装置30のブレード34a、34bから引き抜かれる。このとき、上記コイルCは、押え板40の切欠き部41(図3参照)を通して上方に引き抜かれると共に、他のコイルCは、押え板40によって上方に引き抜かれるのを防止される。   Then, as shown in FIG. 8, the elevating frame 12 is raised, and the coil C held by the middle mold 18 and the outer chuck 22 is pulled out from the blades 34 a and 34 b of the coil insertion device 30. At this time, the coil C is pulled upward through the notch 41 (see FIG. 3) of the presser plate 40, and the other coils C are prevented from being pulled upward by the presser plate 40.

次いで、図9、10に示すように、第2エアシリンダ16の作動によりクランプ17が開き、更に第1エアシリンダ13の作動によりホルダ15が上昇して、ホルダ15から中型18が遊離される。このとき、中型18は、外側チャック22で保持されているので、落下してしまうことはない。   Next, as shown in FIGS. 9 and 10, the clamp 17 is opened by the operation of the second air cylinder 16, the holder 15 is raised by the operation of the first air cylinder 13, and the middle mold 18 is released from the holder 15. At this time, since the middle mold 18 is held by the outer chuck 22, it does not fall.

次に、図11、12に示すように、回転駆動装置24の作動により、外側チャック22が、中型18と共にほぼ180°回転して、中型18及び外側チャック22で保持されたコイルCの上下が反転される。   Next, as shown in FIGS. 11 and 12, by the operation of the rotation driving device 24, the outer chuck 22 rotates approximately 180 ° together with the middle mold 18, and the coil C held by the middle mold 18 and the outer chuck 22 moves up and down. Inverted.

そして、図13に示すように、昇降フレーム12が再び下降し、反転されたコイルCがコイル挿入治具30の所定のブレード34a、34bの間隙に挿入されて、コイル挿入治具30に保持される。   Then, as shown in FIG. 13, the lifting frame 12 is lowered again, and the inverted coil C is inserted into the gap between the predetermined blades 34 a and 34 b of the coil insertion jig 30 and is held by the coil insertion jig 30. The

次いで、図14,15に示すように、第1エアシリンダ13の作動により、ホルダ15が下降し、クランプ17が閉じて、中型18の上端部が再びホルダ15によって保持される。   Next, as shown in FIGS. 14 and 15, the holder 15 is lowered by the operation of the first air cylinder 13, the clamp 17 is closed, and the upper end portion of the middle mold 18 is held by the holder 15 again.

次に、図16、17に示すように、第3エアシリンダ26の作動により、開閉アーム27が開き、把持板28が開いて、中型18から離れる。このとき、中型18は、ホルダ15によって保持されているので、落下することはない。   Next, as shown in FIGS. 16 and 17, by the operation of the third air cylinder 26, the open / close arm 27 is opened, the gripping plate 28 is opened, and the middle mold 18 is separated. At this time, since the middle mold 18 is held by the holder 15, it does not fall.

そして、図18に示すように、昇降フレーム12が再び上昇し、中型18と把持板28との隙間を通ってコイルCが抜き出され、コイルCをコイル挿入治具30に残して、中型18及び外側チャック22が上方に移動する。   Then, as shown in FIG. 18, the elevating frame 12 rises again, the coil C is extracted through the gap between the middle mold 18 and the holding plate 28, leaving the coil C in the coil insertion jig 30, and the middle mold 18. And the outer chuck 22 moves upward.

これで1つのコイルCの反転操作が終了するので、回転駆動装置24が、例えばパルスモータなどのモータであれば、コイル挿入治具30を回転させて、上記操作を繰り返すことにより、次のコイルCの反転操作を開始することができるが、この実施形態では、回転駆動装置24として、エアー圧によって動作する回転アクチュエータが用いられているので、更に下記の操作を行うようにしている。   This completes the reversal operation of one coil C. Therefore, if the rotation drive device 24 is a motor such as a pulse motor, the coil insertion jig 30 is rotated and the above operation is repeated to repeat the next coil. Although the reversal operation of C can be started, in this embodiment, since the rotary actuator operated by the air pressure is used as the rotation driving device 24, the following operation is further performed.

すなわち、図19、20に示すように、第3エアシリンダ26の作動により、開閉アーム27及び把持板28が閉じて中型18を保持する。   That is, as shown in FIGS. 19 and 20, by the operation of the third air cylinder 26, the open / close arm 27 and the holding plate 28 are closed to hold the middle mold 18.

次いで、図21,22に示すように、第2エアシリンダ16の作動により、ホルダ15のクランプ17が開き、第1エアシリンダ13の作動により、ホルダ15が上昇する。その結果、中型18は、外側チャック22で把持されて、ホルダ15から遊離する。   Next, as shown in FIGS. 21 and 22, the clamp 17 of the holder 15 is opened by the operation of the second air cylinder 16, and the holder 15 is raised by the operation of the first air cylinder 13. As a result, the middle mold 18 is gripped by the outer chuck 22 and released from the holder 15.

更に、図23に示すように、回転駆動装置24を構成する回転アクチュエータが、前回とは逆方向に180°回転し、初期状態に戻される。   Further, as shown in FIG. 23, the rotary actuator constituting the rotary drive device 24 rotates 180 ° in the opposite direction to the previous time, and is returned to the initial state.

そして、図24,25に示すように、第1エアシリンダ13の作動により、ホルダ15が下降し、第2エアシリンダ16の作動により、クランプ17が閉じて、クランプ17により、中型18の上端部が再び保持される。   24 and 25, the holder 15 is lowered by the operation of the first air cylinder 13, the clamp 17 is closed by the operation of the second air cylinder 16, and the upper end of the middle die 18 is clamped by the clamp 17. Is held again.

更に、図26に示すように、押え板40が上昇し、図27に示すように、外側チャック22が開いて、把持板28が中型18から離れる。   Further, as shown in FIG. 26, the presser plate 40 is raised, and as shown in FIG. 27, the outer chuck 22 is opened, and the gripping plate 28 is separated from the middle mold 18.

こうして、図1,3に示した最初の状態に戻るので、コイル挿入治具30を回転させて、上記操作を繰り返すことにより、次のコイルCの反転操作を行うことができる。   Thus, the initial state shown in FIGS. 1 and 3 is restored, so that the next coil C can be reversed by rotating the coil insertion jig 30 and repeating the above operation.

本発明の好ましい実施形態では、コイルCの反転操作は、連続して巻き付けられた複数極のコイルCの1つ置きに行うようにする。それによって、半数のコイルCが反転されると共に、反転されたコイルCが周方向に均等に配置される。   In a preferred embodiment of the present invention, the reversing operation of the coil C is performed every other coil C of a plurality of poles wound continuously. Thereby, half of the coils C are inverted and the inverted coils C are evenly arranged in the circumferential direction.

なお、巻線装置において、巻線されたコイルをトランスファー治具に落とし込むようにした場合には、各コイルがトランスファー治具に保持された状態で上記コイル反転操作を行ってもよく、あるいは、トラスファー治具からコイルをコイル挿入治具に受け渡した状態で上記コイル反転操作を行ってもよい。   In the winding device, when the wound coil is dropped into the transfer jig, the coil reversing operation may be performed with each coil held by the transfer jig, or the truss The coil reversing operation may be performed in a state where the coil is transferred from the fur jig to the coil insertion jig.

図28の(a)は、巻線装置によって、合計8極のコイルを連続して巻線し、コイル挿入治具に保持させた状態を模式的に示している。すなわち、この実施形態では、パラ線が各極でそれぞれ8ターンずつ巻き付けられてコイルが形成され、コイル挿入治具のブレードの所定の間隙に保持されている。各コイルは、1〜8ターンが下方から上方に向けて順に積層された状態となっており、各ターンのパラ線も下方から上方に向けて積層された状態となっている。   FIG. 28A schematically shows a state in which a total of eight coils are continuously wound by a winding device and are held by a coil insertion jig. That is, in this embodiment, the para wire is wound by 8 turns at each pole to form a coil, which is held in a predetermined gap of the blade of the coil insertion jig. Each coil is in a state where 1 to 8 turns are sequentially stacked from the bottom to the top, and the para wire of each turn is also stacked from the bottom to the top.

従来のコイル挿入方法では、上記の状態でコイル挿入治具に保持されたコイルを、コイル挿入装置によって、そのままステータコアに挿入しているが、その場合には、ステータコアのスロットの最も奥側に上方の8ターンが入り、ステータコアのスロットの最も開口部側に下方の1ターンが入る。すなわち、上方に積層されたコイルほどステータコアのスロットの奥側に入り、下方に積層されたコイルほどステータコアのスロットの開口部側に入ることになる。   In the conventional coil insertion method, the coil held in the coil insertion jig in the above state is inserted as it is into the stator core by the coil insertion device. 8 turns, and one lower turn enters the most opening side of the slot of the stator core. That is, the coil laminated on the upper side enters the back side of the slot of the stator core, and the coil laminated on the lower side enters the opening side of the slot of the stator core.

このことは、各ターンを構成するパラ線の配列においても言えることであり、パラ線のうち、上方に配置されたものは、いずれのターンでもスロットの奥側に配置され、下方に配置されたものは、いずれのターンでもスロットの開口部側に配置されることになる。その結果、パラ線を構成する導線によって、スロットの奥側に配置されやすいものと、開口部側に配置されやすいものとが生じ、各導線のインダクタンスにばらつきが生じ、電流密度が片寄り、銅損が増えて、モータ等の回転電機の性能を低下させる原因となっていた。   This is also true for the arrangement of the para wires constituting each turn. Of the para wires, the one arranged above is arranged at the back side of the slot and arranged below at any turn. Things will be placed on the opening side of the slot on any turn. As a result, depending on the conductors that make up the para wires, there are those that are likely to be placed on the back side of the slot and those that are likely to be placed on the opening side, resulting in variations in the inductance of each lead wire, uneven current density, copper Loss increased, causing the performance of rotating electrical machines such as motors to deteriorate.

本発明によれば、各コイルがコイル挿入治具に保持された状態で、1つの極毎にコイルを反転させることにより、図28の(b)に示される状態となる。すなわち、この実施形態では、2、4、6、8極目のコイルが、それぞれ反転させられて、8ターンが最下端に、1ターンが最上端に積層された状態となる。それだけでなく、各ターンを構成しているパラ線の配列も、1、3、5、7極目とは上下逆にされる。   According to the present invention, the state shown in FIG. 28B is obtained by inverting the coil for each pole while each coil is held by the coil insertion jig. That is, in this embodiment, the coils of the second, fourth, sixth, and eighth poles are inverted, and 8 turns are stacked at the lowermost end and 1 turn is stacked at the uppermost end. In addition, the arrangement of the para wires constituting each turn is turned upside down with respect to the first, third, fifth and seventh poles.

その結果、パラ線を構成する各導線についてみると、1、3、5、7極目で下方に配置される導線は、2、4、6、8極目で上方に配置されることになり、1、3、5、7極目で上方に配置される導線は、2、4、6、8極目で下方に配置されることになる。このよに、導線による上下配置の傾向が全体として平均化されることになり、そのことが、ステータコアのスロットに挿入したときの、スロット内での位置の偏りをなくして、各導線のインダクタンスのばらつきを少なくして、モータ等の回転電機の性能を向上させることができる。   As a result, regarding each conducting wire constituting the para wire, the conducting wires arranged downward in the first, third, fifth and seventh poles are arranged in the upper portion in the second, fourth, sixth and eighth poles. The conducting wires arranged upward in the third, fifth and seventh poles are arranged downward in the second, fourth, sixth and eighth poles. Thus, the tendency of the vertical arrangement by the conductors is averaged as a whole, which eliminates the deviation of the position in the slot when inserted into the slot of the stator core, and the inductance of each conductor. Variations can be reduced and the performance of a rotating electrical machine such as a motor can be improved.

なお、コイルの反転操作は、必ずしも1極おきに行う必要はなく、2極以上の複数極毎に行ってもよい。   The coil reversal operation is not necessarily performed every other pole, and may be performed every two or more poles.

10 コイル反転装置
11 支軸
12 昇降フレーム
12a 縦フレーム
12b 横フレーム
13 第1エアシリンダ
14a 作動ロッド
14b ガイド棒
14c 支持板
15 ホルダ
16 第2エアシリンダ
17 クランプ
17a ピン
18 中型
19 係合孔
20 ガイド凹部
21 保持溝
22 外側チャック
23 支持ブロック
24 回転駆動装置
25 回転軸
26 第3エアシリンダ
27 開閉アーム
28 把持板
29 突起部
30 コイル挿入治具
31 基板
32 筒状ホルダ
33 ウェッジガイド
34a 固定ブレード
34b 可動ブレード
35 ストリッパ
40 押え板
41 切欠き部
42 支持棒
C コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coil reversing device 11 Support axis 12 Elevating frame 12a Vertical frame 12b Horizontal frame 13 1st air cylinder 14a Actuating rod 14b Guide rod 14c Support plate 15 Holder 16 2nd air cylinder 17 Clamp 17a Pin 18 Medium type 19 Engagement hole 20 Guide recessed part 21 Holding groove 22 Outer chuck 23 Support block 24 Rotation drive device 25 Rotating shaft 26 Third air cylinder 27 Opening / closing arm 28 Grip plate 29 Projection 30 Coil insertion jig 31 Substrate 32 Cylindrical holder 33 Wedge guide 34a Fixed blade 34b Movable blade 35 Stripper 40 Presser plate 41 Notch 42 Support rod C Coil

Claims (5)

巻線装置によりパラ巻線されたコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込んで複数極のコイルを連続して形成し、トランスファー治具を用いた場合は、該コイルを更にコイル挿入治具に移し変えた後、前記コイル挿入治具に落とし込まれた複数極のコイルを、ステータコアのスロットに挿入する方法において、
前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込まれた前記複数極のコイルのうちのいくつかのコイルを、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、該コイルを上下反転して、再び前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻した後、以後の工程を行うことを特徴とするコイル挿入方法。
When the coil wound in parallel by the winding device is dropped into a coil insertion jig or a transfer jig to form a multi-pole coil continuously, and the transfer jig is used, the coil is further inserted into the coil insertion jig. In the method of inserting the multi-pole coil dropped into the coil insertion jig into the slot of the stator core after being transferred to
Pull out some of the coils of the plurality of poles dropped into the coil insertion jig or transfer jig from the coil insertion jig or transfer jig, turn the coil upside down, and again A coil insertion method comprising performing the subsequent steps after returning to the coil insertion jig or the transfer jig.
前記複数極のコイルが、渡り線を介して連続して巻線された一つの相のコイル群からなり、該コイル群の1極おき又は複数極毎に前記反転操作を行う請求項1記載のコイル挿入方法。   The said multiple pole coil consists of a coil group of the one phase wound continuously via the crossover, and performs the said inversion operation for every other pole or every several poles of this coil group. Coil insertion method. 反転を行うコイルのループ内に中型を挿入し、前記コイルを挟んで前記中型を外側チャックで把持し、前記中型及び前記外側チャックを上昇させてコイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、前記中型をフリー状態にして前記外側チャックを回転させて、前記コイルを上下反転させ、前記中型及び前記外側チャックを再び下降させて、前記コイルを前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻す請求項1又は2記載のコイル挿入方法。   Insert the middle die into the loop of the coil to be reversed, hold the middle die with the outer chuck across the coil, raise the middle die and the outer chuck and pull out from the coil insertion jig or transfer jig, The outer chuck is rotated in a free state, the coil is turned upside down, the middle die and the outer chuck are lowered again, and the coil is returned to the coil insertion jig or transfer jig. 3. The coil insertion method according to 2. 巻線装置によりパラ巻線されて、コイル挿入治具又はトランスファー治具に引き掛けられた複数極のコイルのうちのいくつかを、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、該コイルを上下反転して、再び前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すためのコイル反転装置において、
開閉可能なホルダに保持されて昇降動作し、反転を行うコイルのループ内に挿入される中型と、
前記中型の外側に配置されて昇降動作し、前記中型を開閉可能に把持し、前記中型を把持して前記中型が前記ホルダから遊離された状態で、上下反転するように回転する外側チャックとを備えていることを特徴とするコイル反転装置。
Some of the multi-pole coils that are para-wound by the winding device and hooked on the coil insertion jig or transfer jig are pulled out of the coil insertion jig or transfer jig, and the coils are moved up and down. In the coil reversing device for reversing and returning to the coil insertion jig or transfer jig again,
A middle mold that is held in an openable / closable holder, moves up and down, and is inserted into a loop of a coil that performs reversal,
An outer chuck that is arranged outside the middle mold, moves up and down, grips the middle mold so that it can be opened and closed, and rotates so as to be turned upside down while gripping the middle mold and the middle mold is released from the holder. A coil reversing device comprising:
前記中型及び外側チャックの上昇時に、反転を行うコイル以外のコイルが、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜かれるのを防止する押え板が設けられている請求項4記載のコイル反転装置。   The coil reversing device according to claim 4, further comprising a pressing plate that prevents a coil other than the coil to be reversed from being pulled out of the coil insertion jig or the transfer jig when the middle mold and the outer chuck are raised.
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