JP2015220777A

JP2015220777A - コイル巻線・セット方法、コイル巻線・セット装置及びステータの製造方法

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Publication number: JP2015220777A
Application number: JP2014100259A
Authority: JP
Inventors: 剛深渡; Takeshi Fukato
Original assignee: Sanko Kiki Co Ltd
Current assignee: Sanko Kiki Co Ltd
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2015-12-07
Anticipated expiration: 2034-05-14
Also published as: JP6309816B2

Abstract

【課題】インサータツールのブレードに、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットすることができるようにしたコイル巻線・セット方法、コイル巻線・セット装置及びステータの製造方法を提供する。
【解決手段】インサータツール２００のブレード２２０よりも本数が多いガイド棒１２０を有するトランスファツール１００を用い、トランスファツールのガイド棒の所定の間隙に、開始コイルＣａと終了コイルＣｂとの間を除いて、螺旋状に重なり合った状態にコイルＣを落とし込み、トランスファツールを反転させて、インサータツールに対してトランスファツールを相対移動させつつ位置合わせをして、トランスファツールのガイド棒とインサータツールのブレードとが整合した部分で、前記開始コイル側からブレードの所定の間隙にコイルを順次落とし込んで、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットする。
【選択図】図７

Description

本発明は、導線を巻線してコイルを形成し、コイル保持具に該コイルを全体として螺旋状に重なり合った状態にセットするコイル巻線・セット方法、コイル巻線・セット装置及びステータの製造方法に関する。

ステータコアにコイルを装着する方法としては、ステータコアの内歯に直接コイルを巻付ける直巻方法と、巻線したコイルをコイル挿入治具に保持させておき、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コイル挿入方法とが採用されている。

しかしながら、従来のコイル挿入方法では、各磁極に対して同心巻きされたコイルしか形成できないので、そのようなステータコアを用いたモータは、周方向の起磁力密度が不均一になるという現象によってトルクムラが発生する。このトルクムラはモータの振動や騒音を発生させる原因となり、効率低下も起こす。

このような問題を解決するため、ステータコアの端面から見たときコイル同士が螺旋状に重なった形態をなすステータ（以下「螺旋巻きステータ」とする）が知られている。このステータは、コイルエンドが短く、その高さが比較的均一でコンパクトな形状となると共に、モータとしたときのトルクムラが小さく、モータの振動や騒音を低減させることができるという優れた特性を有している。

そして、このような螺旋巻きステータを作るため、下記特許文献１には、コイル保持具に、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットする方法が提案されている。この方法は、コイル保持具に、最初にセットする開始側ステータコイルを基準として所定の一方向となるコイルセット方向に順次重ね合わせながらコイルをセットし、開始側ステータコイルの一方の片側のセット位置に対して他方の片側を同一位置又は超える位置にセットする終了側ステータコイルについては、当該ステータコイルを前記開始側ステータコイルに潜り込ませるようにしてセットすることを特徴としている。

また、下記特許文献２には、コイル挿入装置を使用してステータコアに複数個のコイルを螺旋状に重ね合わせて装着するため、円環状に配列された複数本のガイド棒を有するコイル保持具を用いて、前記ガイド棒の間隙の所定の位置から、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを順番に、所定間隔で落とし込み、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定の間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定の間隙に入り、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットするコイルセット方法において、前記ガイド棒の間隙の所定の位置からコイルを落とし込み始める際、最初のコイル及びそれに続くいくつかのコイルの他側であって、最後のコイル及びその前のいくつかのコイルの一側を落とし込む際に干渉するもの、及び前のコイルの他側が正規でない間隙に落とし込まれていて、正規の間隙に落とし込むと前のコイルの他側が抜き出せなくなるものについては、それらに干渉しない正規でない間隙に落とし込んでおき、最後のコイルが落とし込まれた後、正規でない間隙に落とし込まれた、最初のコイル及びそれに続くいくつかのコイルの他側を抜き出して正規の間隙に落とし込むことを特徴とするコイルセット方法が開示されている。

特開２００７−３３６７２０号公報特開２０１２−２３９３２３号公報

上記特許文献１に記載された方法では、終了側ステータコイルを開始側ステータコイルに潜り込ませるようにしてセットすることを特徴としているが、実際にそのような操作を行おうとすると、開始側ステータコイルの一側を持ち上げた状態で、終了側ステータコイルを挿入し、次いで開始側ステータコイルの一側を挿入するという操作が必要となり、自動化するのが困難であった。また、開始側ステータコイルの一側を持ち上げておくと、開始側ステータコイルの他側に重なるコイルも浮き上がってしまうので、コイルを完全にセットするには、更なる工程が必要となる可能性があった。

一方、上記特許文献２に記載された方法では、最後のコイルが落とし込まれた後、正規でない間隙に落とし込まれた、最初のコイル及びそれに続くいくつかのコイルの他側を抜き出して正規の間隙に落とし込む操作が必要となるが、一旦落とし込んだコイルを抜き出す際に、その上に重なるコイルも浮き上がらせる必要があるため、かなり強い力で抜き出す必要があり、コイルが乱れてしまうという問題があった。

したがって、本発明の目的は、無理のない、より合理的な方法で、インサータツールのブレードに、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットすることができるようにしたコイル巻線・セット方法、コイル巻線・セット装置及びステータの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の１つは、ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するインサータツールの前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が前記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入るようにコイルを落とし込んで、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットするコイル巻線・セット方法において、
前記インサータツールのブレードよりも本数が多いガイド棒を有し、前記インサータツールに対して位置合わせをすることにより、該ガイド棒が前記ブレードに部分的に整合できるように円環状に配列されたトランスファツールを用い、
前記トランスファツールのガイド棒の所定の間隙に、落とし込み開始コイルと終了コイルとが重ならないようにして、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が前記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、開始コイルと終了コイルとの間を除いて、螺旋状に重なり合った状態にコイルを落とし込み、
前記トランスファツールを反転させて前記インサータツール上に配置し、前記インサータツールに対して前記トランスファツールを相対移動させつつ位置合わせをして、前記トランスファツールのガイド棒と前記インサータツールのブレードとが整合した部分で、前記開始コイル側から前記ブレードの所定の間隙にコイルを順次落とし込んでいき、終了コイルの一方の側部を開始コイルの一方の側部に重ねて、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットすることを特徴とするコイル巻線・セット方法を提供するものである。

上記発明によれば、トランスファツールへのコイルの落とし込みは、巻枠に巻き付けられたコイルを、ガイド棒の所定の間隙に整合させて、そのまま落とし込んでいけばよく、作業性が良好となると共に、コイルの乱れも生じにくくなる。また、トランスファツールからインサータツールへの移し替えの際に、終了コイルの一方の側部を開始コイルの一方の側部に重ね合せるようにしたので、コイルの落とし込み操作だけで、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットすることができる。したがって、開始側ステータコイルの一側を持ち上げた状態で、終了側ステータコイルを挿入したり、一旦落とし込んだコイルを抜き出して正規の間隙に落とし込むというような操作が必要なくなり、無理のない、より合理的な方法で、インサータツールのブレードに、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットすることができる。

本発明のコイル巻線・セット方法においては、前記トランスファツールのガイド棒の本数は、前記開始コイルと前記終了コイルとの、前記インサータツールに落とし込んだ状態で重なり合う側部どうしが、重なり合わずに隣接する間隙に入るように設定されていることが好ましい。

これによれば、トランスファツールの間隙の数をできるだけ少なくして、位置合わせする際に、トランスファツールのガイド棒とインサータツールのブレードとが整合する領域をより広くとることができる。

本発明のコイル巻線・セット方法においては、前記トランスファツールのガイド棒の所定の間隙に前記コイルを落とし込む際、隣接するコイルの下になるコイルの一側を、前記と反対側に隣接するコイルの上に重なるコイルの他側に対して、より大きく下方に押し下げることにより、コイルを斜めにすることが好ましい。

これによれば、コイルが積み上がってしまうことを抑制し、トランスファツールのガイド棒の、必要とされる長さを短くすることができる。

本発明のもう１つは、ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するインサータツールの前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が前記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入るようにコイルを落とし込んで、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットするコイル巻線・セット装置において、
巻枠に導線を巻付けてコイルを形成する巻線装置と、
前記インサータツールのブレードよりも本数が多いガイド棒を有し、前記インサータツールに対して位置合わせをすることにより、該ガイド棒が前記ブレードに部分的に整合できるように円環状に配列されたトランスファツールと、
前記巻枠を前記トランスファツールのガイド棒の所定間隙に整合するように移動させて、前記巻枠に巻付けられたコイルを前記ガイド棒の所定間隙に落とし込む落とし込み装置と、
前記インサータツールと、
前記トランスファツールを反転させた状態で前記インサータツール上に設置させ、前記インサータツールに対して前記トランスファツールを相対移動させて、前記ガイド棒が前記ブレードに部分的に整合するように位置合わせし、前記ガイド棒と前記ブレードとが整合した部分で、前記トランスファツールに保持されたコイルを、前記インサータツールに順次落とし込むコイル移載装置とを備え、
前記巻線装置により巻線されたコイルを、前記落とし込み装置により、前記トランスファツールのガイド棒の所定の間隙に、落とし込み開始コイルと終了コイルとが重ならないようにして、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が前記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、開始コイルと終了コイルとの間を除いて、螺旋状に重なり合った状態にコイルを落とし込み、
前記コイル移載装置により、前記トランスファツールを反転させて前記インサータツール上に設置した状態で、前記インサータツールに対して前記トランスファツールを相対移動させつつ位置合わせをして、前記トランスファツールのガイド棒と前記インサータツールのブレードとが整合した部分で、前記開始コイル側から前記ブレードの所定の間隙にコイルを順次落とし込んでいき、終了コイルの一方の側部を開始コイルの一方の側部に重ねて、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットするように構成されていることを特徴とするコイル巻線・セット装置を提供するものである。

上記発明によれば、前述したように、コイルの落とし込み操作だけで、無理のない、より合理的な方法で、インサータツールのブレードに、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットすることができる。

本発明のコイル巻線・セット装置においては、前記トランスファツールのガイド棒の本数は、前記開始コイルと前記終了コイルとの、前記インサータツールに落とし込んだ状態で重なり合う側部どうしが、重なり合わずに隣接する間隙に入るように設定されていることが好ましい。

本発明のコイル巻線・セット装置においては、前記落とし込み装置は、前記巻枠に巻付けられたコイルを前記ガイド棒の所定の間隙に前記コイルを落とし込む際、隣接するコイルの下になるコイルの一側を、前記と反対側に隣接するコイルの上に重なるコイルの他側に対して、より大きく下方に押し下げることにより、コイルを斜めにするように構成されていることが好ましい。

本発明のコイル巻線・セット装置においては、前記トランスファツールは、反転させたときに、前記ガイド棒の所定間隙に落とし込まれたコイルが落下しないように保持するシャッタを有し、該シャッタは、部分的に開口可能とされており、その開口部を通して、前記巻枠から前記トランスファツールへのコイルの落とし込みや、前記トランスファツールから前記インサータツールへのコイルの落とし込みが可能とされていることが好ましい。

これによれば、落とし込み装置による巻枠からトランスファツールへのコイルの落とし込みを、シャッタの開口部を通して行い、全てのコイルを落とし込んだ後に、シャッタを閉じてトランスファツールを反転させ、インサータツール上にトランスファツールを設置し、コイル移載装置によって、シャッタの開口部を通して、コイルを順次落とし込んでいくことができる。

本発明の更にもう１つは、前記コイル巻線・セット方法により、前記インサータツールの前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が前記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入るようにコイルを落とし込んで、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットし、該インサータツールをコイル挿入装置にセットして、ステータコアのスロットにコイルを挿入することを特徴とするステータの製造方法を提供するものである。

この発明によれば、コイルエンドが短く、その高さが比較的均一でコンパクトな形状となると共に、モータとしたときのトルクムラが小さく、モータの振動や騒音を低減させることができるという優れた特性を有するステータを得ることができる。

本発明によれば、コイルの落とし込み操作だけで、無理のない、より合理的な方法で、インサータツールのブレードに、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットすることができる。そして、このようにセットされたコイルを、コイル挿入装置により、ステータコアのスロットに挿入することにより、コイルエンドが短く、その高さが比較的均一でコンパクトな形状となると共に、モータとしたときのトルクムラが小さく、モータの振動や騒音を低減させることができるステータを得ることができる。

本発明によるコイル巻線・セット方法の一実施形態において、インサータツールにコイルを保持させた状態を示す模式斜視図である。同コイル巻線・セット方法において、（ａ）インサータツールにコイルを保持させた状態及び（ｂ）トランスファツールにコイルを保持させた状態を示す模式平面図である。同コイル巻線・セット方法において、トランスファツールにコイルを保持させた状態を示す模式斜視図である。同コイル巻線・セット方法において、トランスファツールを反転させて、インサータツール上に設置した状態を示す模式斜視図である。同コイル巻線・セット方法において、インサータツールのブレードとトランスファツールのガイド棒とを部分的に整合させる状態を示す説明図である。同コイル巻線・セット方法において、トランスファツールからインサータツールにコイルを落とし込み始める状態を示す模式斜視図である。同コイル巻線・セット方法において、トランスファツールからインサータツールにコイルを落とし込み終わる状態を示す模式斜視図である。本発明のコイル巻線・セット装置の一実施形態におけるトランスファツールを示す斜視図である。同コイル巻線・セット装置におけるトランスファツールの説明図である。同コイル巻線・セット装置における回転ツールを示す斜視図である。同コイル巻線・セット装置における、回転ツール上にトランスファツールを設置した状態を示す斜視図である。同コイル巻線・セット装置におけるコイル巻線・落とし込み装置を示す概略構成図である。同コイル巻線・落とし込み装置にトランスファツールを設置して、コイルを落とし込む状態を示す拡大斜視図である。同コイル巻線・落とし込み装置の要部を示す斜視図である。同コイル巻線・落とし込み装置における、巻枠を示す説明図であり、（ａ）は巻線時の状態を示す斜視図、（ｂ）コイル落とし込み時の状態を示す斜視図、（ｃ）コイル落とし込み時の状態を示す側面図である。同コイル巻線・落とし込み装置における、巻枠に導線を巻付けてコイルを形成した状態を示す斜視図である。同コイル巻線・落とし込み装置における、巻枠に巻付けられたコイルを押さえて縮径させる状態を示す説明図であり、（ａ）は巻枠に導線を巻付けてコイルを形成した状態、（ｂ）はコイルを押さえ板で押さえた状態、（ｃ）は巻枠を縮径させた状態を、それぞれ示す斜視図である。同コイル巻線・落とし込み装置における、コイルの押下装置を示す斜視図である。同コイル巻線・落とし込み装置における、コイルの押下装置の動作を示す説明図であり、（ａ）は巻枠がコイル保持具に移動する前の状態、（ｂ）は巻枠がコイル保持具に移動して、第１押下部及び第２押下部が閉じた状態、（ｃ）第１押下部及び第２押下部が下降した状態、（ｄ）は、第１押下部が第２押下部よりも、更に大きく下降した状態を、それぞれ示す斜視図である。同コイル巻線・落とし込み装置にトランスファツールを設置して、コイルを落とし込む状態を示す斜視図である。同コイル巻線・落とし込み装置を用いて、トランスファツールにコイルを落とし込んだ状態を示す斜視図である。同トランスファツールを反転させた状態を示す斜視図である。前記コイル巻線・セット装置において、トランスファツールとインサータツールをコイル移載装置に設置する状態を示す説明図である。同コイル巻線・セット装置において、トランスファツールとインサータツールをコイル移載装置に設置した状態を示す説明図である。同コイル移載装置を用いて、トランスファツールからインサータツールにコイルを落とし込む状態を示す斜視図である。同コイル移載装置を用いて、トランスファツールからインサータツールへのコイルの落とし込みが終わる状態を示す斜視図である。インサータツールにコイルを落とし込んだ状態を示す斜視図である。同インサータツールをコイル挿入装置に配置して、ステータコアを装着した状態を示す断面図である。図２８に示す状態からブレード及びストリッパを上昇させて、ブレードの先端をステータコアの上端面より突出させた状態を示す断面図である。図２９に示す状態からストリッパを上昇させて、コイルの上半部をステータコアのスロットに挿入した状態を示す断面図である。図３０に示す状態からストリッパを更に上昇させて、コイルをステータコアのスロットに完全に挿入した状態を示す断面図である。上記方法によりコイルを装着したステータコアの平面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

まず、図１〜７を参照して、本発明によるコイル巻線・セット方法の一実施形態を説明する。図１〜７は、いずれも、同方法を原理的に説明するための模式図である。

図１は、本発明によるコイル巻線・セット方法によって、最終的に、インサータツール２００にコイルＣをセットした状態を示す斜視図である。インサータツール２００は、ステータコアの内歯に対応して円環状に配置される複数本のブレード２２０をホルダ２１２で保持した構造をなしている。そして、本発明のコイル巻線・セット方法は、インサータツール２００のブレード２２０の所定の間隙にコイルＣを落とし込んでコイルをセットする際に、コイルＣの一側が隣接するコイルＣの下になって所定間隙に入り、コイルＣの他側が前記と反対側に隣接するコイルＣの上に重なって所定間隙に入るようにコイルＣを落とし込んで、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルＣをセットする方法を提供するものである。

図２に示すように、本発明では、インサータツール２００への上記のようなコイルＣのセットを実現するために、トランスファツール１００を用いて、まずコイルＣをトランスファツール１００に落とし込んでセットし、次いでトランスファツール１００を反転させて、インサータツール２００へコイルＣを落とし込むという方法を採用する。

同図（ａ）は、インサータツール２００にコイルＣをセットした状態を示す模式平面図であり、同図（ｂ）はトランスファツール１００にコイルＣをセットした状態を示す模式平面図である。トランスファツール１００は、円環状に配列された複数本のガイド棒１２０を有している。ガイド棒１２０は、インサータツール２００のブレード２２０よりも本数を多くされており、それによって、ガイド棒１２０の所定の間隙に、コイルＣの一側が隣接するコイルＣの下になって所定間隙に入り、コイルＣの他側が前記と反対側に隣接するコイルＣの上に重なって所定間隙に入るように、コイルＣを順次落とし込んだとき、開始コイルＣａと終了コイルＣｂとが重なり合わないようにされている。好ましい態様では、開始コイルＣａと終了コイルＣｂとの近接する側部どうしが、ガイド棒１２０の隣接する間隙に入るように、ガイド棒１２０の本数が設定される。この実施形態では、ガイド棒１２０は、ブレード２２０よりも６本多くされており（総数５４本）、その結果、ガイド棒１２０の間隙の数（５４）は、ブレード２２０の間隙の数（４８）よりも６個多くなっている。この数は、ステータコアのスロット数や、コイルＣがまたがるスロットの数などによって変化するが、いずれにしても、開始コイルＣａと終了コイルＣｂとが重なり合わず、しかもできるだけガイド棒１２０の本数が少なくなるように設定されればよい。このように、ステータ製作に必要なコイルをインサータツール２００のブレード２２０の間隙の数（ステータコアのスロット数に対応）よりも多い、ガイド棒１２０の間隙を有するトランスファツール１００にセットするので、開始コイルＣａと終了コイルＣｂとが重なり合わないようにすることができる。なお、ガイド棒１２０の間隔は、トランスファツール１００を反転させて、インサータツール２００へコイルＣを落とし込む際に、少なくとも部分的に、ガイド棒１２０がブレード２２０に整合できるように、ブレード２２０とほぼ同じ間隔とされる。

図３は、トランスファツール１００にコイルＣをセットした状態を示す模式斜視図である。後述する巻線装置によって巻線されたコイルＣは、巻線装置の巻枠からガイド棒１２０の所定の間隙に、コイルＣの一側が隣接するコイルＣの下になって所定間隙に入り、コイルＣの他側が前記と反対側に隣接するコイルＣの上に重なって所定間隙に入るように、開始コイルＣａから順次落とし込まれる。そして、終了コイルＣｂの一側は、開始コイルＣａの他側と重なり合わないように、開始コイルＣａの他側が挿入された１つ手前の間隙に挿入される。

こうして、トランスファツール１００にコイルＣをセットした後、図４に示すように、トランスファツール１００を反転させ、インサータツール２００上に支持する。このとき、コイルＣが落下してしまわないように、後述するシャッタ等の手段によって保持する。トランスファツール１００のガイド棒１２０の本数は、インサータツール２００のブレード２２０の本数よりも多いので、ガイド棒１２０とブレード２２０とを完全に整合させることはできない。

そこで、トランスファツール１００をインサータツール２００に対して、相対的に回転及び水平移動させることにより（図７の矢印Ｘ、Ｙ、Ｏ参照）、図５に示すように、両者の円周状のある領域において、ガイド棒１２０とブレード２２０とを部分的に整合させる。なお、図５において、Ｐ１はインサータツール２００の中心であり、Ｐ２はトランスファツール１００の中心である。ここで、トランスファツール１００をインサータツール２００に対して、相対的に回転及び水平移動させるとは、インサータツール２００に対してトランスファツール１００を回転及び水平移動させてもよく、トランスファツール１００に対してインサータツール２００を回転及び水平移動させてもよいことを意味する。

そして、図６に示すように、ガイド棒１２０とブレード２２０とが整合した部分で、シャッタ等の保持手段に開口部を設けて、トランスファツール１００に保持されたコイルＣを開始コイルＣａ側からインサータツール２００に落とし込む。ガイド棒１２０とブレード２２０とが整合した部分は、１又は複数の間隙となるので、整合する領域に位置するコイルＣは同時に落とし込むことも可能である。ガイド棒１２０とブレード２２０とが整合した部分で、ガイド棒１２０の間隙に保持されたコイルＣをブレード２２０の間隙に落とし込んだら、再びトランスファツール１００をインサータツール２００に対して相対的に回転及び水平移動させて、上記で落とし込んだコイルＣに隣接する領域で、ガイド棒１２０とブレード２２０とが整合するように、位置合わせする。そして、再びガイド棒１２０の間隙に保持されたコイルＣをブレード２２０の間隙に落とし込み、そのような作業を繰り返すことにより、トランスファツール１００に保持されたコイルＣを開始コイルＣａ側から順次インサータツール２００に落とし込んでいく。

こうして、トランスファツール１００に保持されたコイルＣを開始コイルＣａ側から順次インサータツール２００に落とし込んでいくと、図７に示すように、最後に終了コイルＣｂが開始コイルＣａに重なる位置にきて、終了コイルＣｂを落とし込むことにより、終了コイルＣｂの一側を開始コイルＣａの他側の上に重なるように落とし込むことができる。その結果、図１に示すように、コイルＣの一側が隣接するコイルＣの下になり、コイルＣの他側が前記と反対側に隣接するコイルＣの上に重なって、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルＣをセットすることができる。

このように、本発明では、コイルＣを落とし込むだけで、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルＣをセットすることができる。その結果、コイルＣの一側を持ち上げておいて、終了コイルＣｂをその下に潜り込ませるようにして挿入したり、開始コイルＣａを正規でない間隙に落とし込んでおいて、最後に開始コイルＣａの一側を引き抜いて正規の間隙に落とし込んだりする必要がないので、コイルＣを無理なく落とし込むことができ、自動化しやすくなると共に、コイルＣの配列が乱れにくくなり、導線も損傷しにくくなる。

次に、図８〜２７を参照して、上記コイル巻線・セット方法を実施するための、本発明のコイル巻線・セット装置の一実施形態を説明する。

図８，９は、同コイル巻線・セット装置に用いられるトランスファツール１００の一例を示している。このトランスファツール１００は、ほぼ円盤状の支持板１１０と、この支持板１１０の周縁に沿って所定間隔で環状に配列された内側ガイド棒１２１及び外側ガイド棒１２２からなるガイド棒１２０を有している。内側ガイド棒１２１、外側ガイド棒１２２は、支持板１１０の中心に対して、内外に対応する位置に対をなして設けられ、この一対の内側ガイド棒１２１、外側ガイド棒１２２が、支持板１１０の周縁に沿って所定間隔で配列されている。一対の内側ガイド棒１２１、外側ガイド棒１２２からなるガイド棒１２０の数は、前述したように、インサータツール２００のブレード２２０よりも本数を多くされており、それによって、ガイド棒１２０の所定の間隙に、コイルＣの一側が隣接するコイルＣの下になって所定間隙に入り、コイルＣの他側が前記と反対側に隣接するコイルＣの上に重なって所定間隙に入るように、コイルＣを順次落とし込んだとき、開始コイルＣａと終了コイルＣｂとが重なり合わないようにされている。外側ガイド棒１２２は、内側ガイド棒１２１よりもやや長く突出しており、後述するように、トランスファツール１００を反転させて、インサータツール２００のブレード２２０の先端に内側ガイド棒１２１の先端を対置させたとき、外側ガイド棒１２２がブレード２２０の外側にオーバーラップするようになっている。

支持板１１０の中心部には支軸１１１が貫通して取付けられており、支軸１１１のガイド棒１２０が立設された側の端部には、シャッタ１３０が取付けられている。シャッタ１３０は、回転板１３１と可動板１３２とで構成され、可動板１３２には、切欠き１３３が形成されていて、可動板１３２が回転することにより、開閉可能な開口１３４が形成されるようになっている。可動板１３２は、図示しない駆動機構により回転する。

各ガイド棒１２０の間隙には、押下げ板１４０が取付けられている。押下げ板１４０は、支持板１１０の周縁に設けられた図示しないスリットを通して、支持板１１０を貫通する基部１４１と、この基部１４１の、ガイド棒１２０が立設された側の端部から支持板１１０の中心に向かってほぼ直角方向に延出された押圧部１４２とを有している。そして、後述するように、押下げ板１４０の基部１４１の端部を押圧することにより、ガイド棒１２０の間隙に保持されたコイルＣを、インサータツール２００のブレード２２０の間隙に落とし込むことができるようになっている。

図１０には、トランスファツール１００を設置する回転ツール１５０を示している。この回転ツール１５０は、基板１５１と、この基板１５１上で回転可能に支持された回転台１５２と、この回転台１５２から立設された複数本の支柱１５３とで構成されている。また、図１１は、上記回転ツール１５０の支柱１５３上に、トランスファツール１００を設置した状態を示している。

図１２は、導線を巻線してコイルＣを形成し、コイルＣをトランスファツール１００のガイド棒１２０の間隙に落とし込むための巻線・落とし込み装置１０が示されている。このコイル巻線・落とし込み装置１０は、基台１１を有し、基台１１上には、複数の支柱１５を介して天板１６が支持されている。基台１１上には、回転ツール１５０を介して、トランスファツール１００が設置されている。

トランスファツール１００の上方には、天板１６に支持された巻枠移動装置２０を介して巻枠２１が設置されている。また、それに隣接して、同じく天板１６に支持された押下装置２５が設置されている。押下装置２５は、巻枠２１に巻付けられたコイルＣを、トランスファツール１００のガイド棒１２０の所定の間隙に落とし込むためのものである。

また、巻枠２１の側方には、天板１６から垂下するように支持された昇降ガイド２２を介して、導線供給装置２３が昇降可能に設けられている。導線供給装置２３には、図示しない導線リールから導線が供給され、導線はノズル２４から導出するようになっている。

図１３に示すように、巻枠移動装置２０は、天板１６上に支持された支持板２６を有している。図１４を併せて参照すると、支持板２６には、ガイドレール２９を介して、スライドベース３０が支持板２６の長手方向に沿って、図示しない駆動機構によって、スライド可能に装着されている。スライドベース３０には、昇降動作する昇降ベース３１が取付けられており、この昇降ベース３１を貫通して伸びる支軸３３を介して、巻枠２１が回転可能に取付けられている。巻枠２１は、昇降ベース３１の昇降動作に伴って昇降動作する。昇降ベース３１の昇降は、昇降ベース３１上に支持された昇降用エアシリンダ３４によってなされ、巻枠２１の回転は、昇降ベース３１上に支持された巻枠回転用モータ３２によってなされる。

詳細に図示していないが、図１３に示すように、巻枠２１として、Ｕ相用巻枠、Ｖ相用巻枠、Ｗ相用巻枠が設けられており、それぞれ独立した巻枠移動装置２０によって支持され、独立して移動可能かつ回転可能とされている。

押下装置２５は、天板１６上に取付けられた支持板２７を介して、トランスファツール１００の上方に位置するように配置されている。

図１５（ａ）に示すように、巻枠２１は、前方巻枠３５と後方巻枠３６とによって構成されている。前方巻枠３５と後方巻枠３６の間の空間には、図示しないトランスファツール１００のガイド棒１２０が入り込むようになっている。前方巻枠３５は、支軸４０を介して、後方巻枠３６に対して傾動可能に取付けられており、図示しない駆動機構により、同図（ｃ）に示すように内側に傾いて、巻枠２１を縮径できるようにされている。前方巻枠３５には、孔３８を介して、反転用突起３７が出没可能に取付けられている。孔３８，反転用突起３７は、前方巻枠３５の長手方向に沿って、所定間隔で複数（この実施形態では２つ）配置されている。前方巻枠３５が後方巻枠３６に対して近接するように傾動し、巻枠２１が縮径する際、同図（ｂ）に示すように、反転用突起３７は前方巻枠３５の外表面から突出しないように、孔３８内に没するようになっている。

巻枠２１への導線４１の巻線は、図１２における導線供給装置２３のノズル２４から繰り出された導線４１の端部を、巻枠２１の下端部に固定し、その状態で、巻枠２１を回転させることによってなされる。このとき、導線供給装置２３を昇降ガイド２２に沿って徐々に上昇させることにより、導線４１を螺旋状に巻付けてコイルＣを形成することができる。なお、ノズル２４から繰り出される導線４１は、１本でもよいが、好ましくは複数本が並列したパラ線が採用される。

そして、巻枠２１を所定回数回転させて、１つのコイルＣが形成されたら、図１６に示すように、導線４１を反転用突起３７に引き掛けて、巻枠２１を逆方向に回転させて、次のコイルＣを形成する。こうして、複数のコイルＣを、交互に巻方向を変えて、巻枠２１の上方に向かって順次形成することができる。

図１７に示すように、巻枠２１は、支軸４４を介して回転可能に支持されている。支軸４４には、ガイド棒４３を介して、巻枠２１とほぼ平行に押さえ板３９が取付けられている。押さえ板３９のガイド棒４３は、支軸４４に装着されたガイドブロック４５に挿通され、ガイド棒４３に沿ってスライドし、巻枠２１の後方巻枠３６に対して当接離反可能とされている。そして、押え板３９は、図示しない引張スプリングで、常にガイドブロック４５側に引き寄せられるように付勢されている。

図１４において、スライドベース３０がガイドレール２９に沿って支持板２６の基端側に移動すると、ガイド棒４３が、支持板２６に取付けられたストッパ４９に押圧され、図１７（ａ）に示すように、上記引張スプリングに抗して押え板３９が押し出され、押え板３９が巻枠２１から離れるようになっている。したがって、この状態で、巻枠２１への巻線が可能とされる。

また、スライドベース３０がガイドレール２９に沿って支持板２６の先端側に移動した状態では、図１７（ｂ）に示すように、ガイド棒４３がストッパ４９から離れ、上記引張スプリングにより、押え板３９がガイドブロック４５側に引き寄せられ、押え板３９が巻枠２１に押し付けられて、巻枠２１に巻線されたコイルＣが落下しないようにされる。

したがって、図１７（ａ）に示すように、押え板３９が巻枠２１から離れた状態で、巻枠２１にコイルＣが巻線され、コイルＣをトランスファツール１００のガイド棒１２０の所定の間隙に落とし込む際には、同図（ｂ）に示すように、押さえ板３９でコイルＣを押え、その状態で、同図（ｃ）に示すように、後方巻枠３６に近づくように前方巻枠３５を傾動させて、巻枠２１を縮径させる。このとき、前述したように、反転用突起３７は、前方巻枠３５の外表面から突出しないように、その内部に没する。押さえ板３９でコイルＣを押さえることにより、後述する押下装置２５によりコイルＣを押し下げるまでは、コイルＣが自重で落下することを防止できる。

図１８に示すように、押下装置２５は、天板１６（図１３参照）に支持された支持板２７から垂下する複数本のガイド棒４６を介して取付けられた昇降ベース４７を有する。そして、昇降ベース４７の下面中央部から支持棒４８が垂下して延出されており、この支持棒４８に開閉板５０，５１が回動可能に取付けられている。すなわち、開閉板５０の基部５０ａ、開閉板５１の基部５１ａが上下に配置され、それらを貫通するように支持棒４８が伸びており、開閉板５０，５１は、支持棒４８を中心にして開閉可能とされている。開閉板５０，５１の開閉動作は、図示しない駆動機構によってなされる。開閉板５０，５１の内面側には、複数のピン５２が立設されている。このピン５２は、巻枠２１の外周に巻付けられたコイルＣを押し下げるためのものである。

また、開閉板５０の外面側には、先端部を下方に延出された第１押下部５３が、図示しないエアシリンダ等の駆動機構によって上下方向にスライド可能に取付けられている。同様に、開閉板５１の外面側には、先端部を下方に延出された第２押下部５４が、図示しないエアシリンダ等の駆動機構によって上下方向にスライド可能に取付けられている。第１押下部５３、第２押下部５４が下方にスライドするとき、第１押下部５３は、第２押下部５４よりもより下方に延出されるようになっている。第１押下部５３、第２押下部５４の先端には、コイルＣを押し下げるためのピン５２が取付けられている。

図１９は、押下装置２５の動作を示している。同図（ａ）に示すように、開閉板５０，５１は、開いた状態で、巻枠２１が移動してくるのを待っている。同図（ｂ）に示すように、巻枠２１が移動して所定の位置に配置されると、開閉板５０，５１が閉じる。これによって、開閉板５０，５１の内面側に立設されたピン５２が、巻枠２１の両側面に近接し、巻枠２１に巻付けられた個々のコイルＣ（図７参照）の上部に係合する位置に配置される。その状態で、同図（ｃ）に示すように、昇降ベース４７が下降して、最上段のコイルＣは２段目、２段目のコイルＣは最下段、最下段のコイルＣはトランスファツール１００に移動する。すなわち、この状態で最下段のコイルＣがトランスファツール１００のガイド棒１２０の所定の間隙に挿入される。次いで、同図（ｄ）に示すように、第１押下部５３、第２押下部５４が下方にスライドし、トランスファツール１００に挿入されたコイルＣを更に下方に押し込む。このとき、第１押下部５３が第２押下部５４よりも、より大きく下方にスライドすることにより、コイルＣの一側が他側に比べてより大きく下方に移動し、コイルＣが斜めに挿入されることになる。

図２０に示すように、巻枠２１に巻付けられたコイルＣをトランスファツール１００のガイド棒１２０の所定の間隙に落とし込むとき、シャッタ１３０の可動板１３２が回動して開口１３４が形成され、コイルＣは、この開口１３４を通して、ガイド棒１２０の所定の間隙に落とし込まれる。トランスファツール１００は、回転台１５２により、所定角度ずつ回動し、ガイド棒１２０の所定の間隙に、コイルＣが順次落とし込まれるようになっている。なお、前述したように、巻枠２１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３つが設けられており、各相の巻枠２１が、トランスファツール１００の上方に順次移動して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルＣを順番に落とし込むようになっている。また、回転台１５２が所定角度ずつ回動しても、シャッタ１３０は、図示しない支持機構によって回転せず、開口１３４の位置が変化しないようになっている。

図２１は、こうして、トランスファツール１００のガイド棒１２０の所定の間隙に、全てのコイルＣを落とし込んだ状態を示している。このとき、シャッタ１３０の可動板１３２が回動して、開口１３４が閉じる。

図２２は、上記トランスファツール１００を反転させた状態を示している。シャッタ１３０によって、コイルＣは落下することなく保持される。支軸１１１の端部には、回転ヘッド１１２が装着されている。なお、前述したように、開始コイルＣａ、終了コイルＣｂは、お互いに重なりあうことなく、トランスファツール１００のガイド棒１２０の間隙に落とし込まれている。そして、開始コイルＣａの一側が挿入された間隙と、終了コイルＣｂの他側が挿入された間隙は、内側ガイド棒１２１、外側ガイド棒１２２からなる１組のガイド棒１２０を間にして互いに隣接している。

図２３、２４に示すように、コイル移載装置３００は、基板３１０と、その上に設置された支持台３１１と、この支持台３１１の後側の辺に隣接して配置された水平移動装置３２０を介して立設された可動フレーム３２１と、可動フレーム３２１の上端部に水平方向に取付けられた支持板３２２とで構成されている。可動フレーム３２１、支持板３２２は、水平移動装置３２０によって、ＸＹ方向に水平移動できるようになっている。支持板３２２の前端縁には、トランスファツール１００の支軸１１１を受け入れて、回転ヘッド１１２に係合する保持溝３２３が形成されている。また、支持板３２２上には、回転ヘッド１１２を回転させて、支軸１１１を介してトランスファツール１００を回転させる回転用モータ３３１が設置されている。

図２５を併せて参照すると、インサータツール２００は、基板２１０上に設置された支持台２１１と、支持台２１１上に支持された円筒状のホルダ２１２と、このホルダ２１２に基端部を保持されたウェッジガイド２３０と、このウェッジガイド２３０の内側に配置されたブレード２２０とを有している。ブレード２２０、ウェッジガイド２３０は、ステータコアの内歯に対応して所定間隔で環状に配置されている。

トランスファツール１００は、反転させた状態で、支軸１１１を保持溝３２３に挿入し、回転ヘッド１１２を保持溝３２３に係合させることにより、インサータツール２００の上方に配置される。このとき、トランスファツール１００の内側ガイド棒１２１は、インサータツール２００のブレード２２０の先端に近接し、かつ、トランスファツール１００の外側ガイド棒１２２は、インサータツール２００のブレード２２０の外周に位置して、ブレード２２０の先端部と所定長さだけオーバーラップするように伸びている。

前述したように、トランスファツール１００のガイド棒１２０の数は、インサータツール２００のブレード２２０の数よりも多いので、トランスファツール１００の内側ガイド棒１２１、外側ガイド棒１２２の外径及び内径は、インサータツール２００のブレード２２０の外径及び内径よりも大きくなる。しかしながら、水平移動装置３２０によってトランスファツール１００をＸＹ方向に水平移動させ、かつ、回転用モータ３３１によってトランスファツール１００を回転させて位置調整することにより、インサータツール２００のブレード２２０の上端部に、トランスファツール１００の内側ガイド棒１２１の下端部が整合し、更にそのブレード２２０の外側に外側ガイド棒１２２が整合して、ブレード２２０の間隙とガイド棒１２０の間隙とが整合した領域を設けることができる。

なお、この実施形態では、インサータツール２００に対してトランスファツール１００を水平移動及び回転させて位置調整するようにしているが、トランスファツール１００に対してインサータツール２００を水平移動及び回転させて位置調整してもよい。

図２５に示すように、支持板３２２には、押下げ装置３４０が設けられている。この押下げ装置３４０は、支持板３２２上に設置された第１エアシリンダ３４３により、支持板３２２の下方から押し出される第１プッシャ３４１と、同じく、支持板３２２上に設置された第２エアシリンダ３４４により、支持板３２２の下方から押し出される第２プッシャ３４２とを有している。第１プッシャ３４１は、押下げ板１４０を途中まで押し下げて、トランスファツール１００に保持されたコイルＣをガイド棒１２０の途中まで押し下げ、第２プッシャ３４２は、押下げ板１４０を完全に押し下げて、トランスファツール１００のガイド棒１２０の間隙に保持されたコイルＣをインサータツール２００のブレード２２０の間隙に挿入するようになっている。なお、そのとき、トランスファツール１００の前述したシャッタ１３０の可動板１３２が回動し、開口１３４が開いて（図８参照）、その開口１３４を通してコイルＣが落とし込まれるようになっている。

トランスファツール１００に保持されているコイルＣが螺旋状に重なっているため、上記のように、第１プッシャ３４１でコイルＣを途中まで押し下げておき、第２プッシャ３４２で完全に押し下げて、インサータツール２００のブレード２２０の間隙に落とし込むようにすることが好ましい。一度に落とし込むコイルＣの数は、トランスファツール１００のガイド棒１２０と、インサータツール２００のブレード２２０とが整合する領域にある間隙の数によって定められる。１回の落とし込みが終了したら、再び、トランスファツール１００を水平移動させると共に回転させて位置調整することにより、第１プッシャ３４１によって途中まで押し下げられたコイルＣが、トランスファツール１００のガイド棒１２０とインサータツール２００のブレード２２０とが整合する領域になるように配置する。このような操作を繰り返すことにより、コイルＣを順次螺旋状に重なるようにインサータツール２００のブレード２２０の所定の間隙に落とし込んでいく。

図２６には、上記のようにしてコイルＣを順次落とし込んでいき、最後に終了コイルＣｂを落とし込む状態を示している。このとき、トランスファツール１００に保持されていた状態では、互いに重ならない位置にあった開始コイルＣａと終了コイルＣｂは、開始コイルＣａの一側に終了コイルＣｂの他側が重なるように配置される。これは、トランスファツール１００のガイド棒１２０の間隙を、インサータツール２００のブレード２２０の間隙に整合させつつ、コイルＣを順次落とし込んでいった結果である。したがって、この状態で、第２プッシャ３４２により押下げ板１４０を押し下げて、終了コイルＣｂをインサータツール２００のブレード２２０の間隙に落とし込むと、開始コイルＣａの一側に終了コイルＣｂの他側が重なり、図２７に示すように、全てのコイルＣが螺旋状に重なった状態でインサータツール２００のブレード２２０の間隙に落とし込まれてセットされた状態となる。

図２８〜３２は、こうして螺旋状に重なってインサータツール２００のブレード２２０の所定の間隙に保持されたコイルＣを、コイル挿入装置４００によって６５のスロットに挿入する操作を示している。なお、コイル挿入装置４００自体の構造は、従来より用いられているコイル挿入装置と基本的に変わらないので、その詳細な説明は省略することにする。また、図２８〜３２に示されるインサータツール２００等の形状は、図８〜２７に示されるインサータツール２００等の形状と正確に整合していないが、図２８〜３２は、あくまでもコイル挿入方法の原理を示す説明図であると理解されたい。

図２８に示すように、コイル挿入装置４００には、前述した態様でコイルＣをセットされたインサータツール２００が設置される。インサータツール２００は、ほぼ筒状のホルダ２１２と、該ホルダ２１２内に配置された、複数本のウェッジガイド２３０と、その内側に配置された複数本のブレード２２０とを有している。ウェッジガイド２３０は、それらの基部をホルダ２１２の内周に挿入されて、ボルトによって固定されている。ブレード２２０は、それらの基部を筒状のブレードホルダ７５にボルトによって固定され、ウェッジガイド２３０に対応して、それらの内側に配置されている。

ブレード２２０の更に内側には、ストリッパ７７が配置されている。ストリッパ７７は、その外周にブレード６１の間隙に挿入される複数の押し歯を有しており、ブレード６１に引き掛けられたコイルＣをステータコア６５のスロットに挿入する役割をなす。ストリッパ７７の上面中央には、コイルエンドどうしの干渉を避けるためのガイド棒７８が立設され、ストリッパ７７の下面には筒状アダプタ７９が取付けられている。

基板７６の中央の開口には、筒状をなす第１駆動軸８０と、この第１駆動軸８０内に挿入された第２駆動軸８１とが挿入されている。第１駆動軸８０は、その上端部がブレードホルダ７５に連結可能とされ、第２駆動軸８１は、その上端部がストリッパ７７の筒状アダプタ７９に連結可能とされている。すなわち、第１駆動軸８０が上昇すると、ブレードホルダ７５を介してブレード６１が上昇し、第２駆動軸８１が上昇すると、筒状アダプタ７９を介してストリッパ７７が上昇するようになっている。

次に、上記コイル挿入装置４００を用いて、ブレード２２０の所定の間隙にセットしたコイルＣを、ステータコア６５に挿入する手順を説明する。

まず、図２８に示すように、ブレード６１の上端部をステータコア６５内に挿入して、ウェッジガイド６２の先端がステーコア６５の下端面に当接する位置に、ステータコア６５を配置する。

次いで、図２９に示すように、第１駆動軸８０及び第２駆動軸８１を押し上げてブレード２２０及びストリッパ７７を上昇させ、ブレード２２０の先端部がステータコア６５の上端面よりやや突出した位置にする。

この状態で、図３０に示すように、第２駆動軸８１だけを更に押し上げてストリッパ７７を上昇させ、ストリッパ７７の図示しない押し歯によって、ブレード２２０に引き掛けられてセットされたコイルＣをステータコア６５のスロットに挿入していく。コイルＣは、ブレード２２０に案内されて、それらの両側が挿入されている、ブレード２２０の間隙に対応するスロットに挿入されていく。

そして、図３１に示すように、ストリッパ７７をステータコア６５の上端面から突出するまで押し上げると、コイルＣの上方の端部がステータコア６５の上端面から突出し、ブレード２２０上端部を乗り越えて外方に広がり、ステータコア６５のスロットにコイルＣが完全に挿入される。

最後に第１駆動軸８０及び第２駆動軸８１を下降させて、ストリッパ７７及びブレード２２０を元の位置に復帰させ、ステータコア６５をブレード６１の先端から取り外すことにより、コイル挿入作業が終了する。

こうして製造されたコイル付きのステータコア６５は、図３２に示すように、ステータコア６５の端面から突出する各コイルＣの端部（コイルエンド）が、螺旋状に重なった形状をなし、その高さが比較的均一で、コンパクトな形状となる。そのため、モータとしたときのトルクムラが小さく、モータの振動や騒音を低減させ、モータの効率をよくすることができるという優れた特性を有している。

なお、前述した実施例では、コイルＣがステータコアのスロットに１側ずつ挿入されるようになっているが、ステータコアの１つのスロットに、２個のコイルの側部が挿入されるようにすることもできる。

１１基台
１２回転台
１３コイル保持具
１４ガイド棒
１５支柱
１６天板
２０巻枠移動装置
２１巻枠
２２昇降ガイド
２３導線供給装置
２４ノズル
２５押下装置
２６支持板
２７支持板
２９ガイドレール
３０スライドベース
３１昇降ベース
３２巻枠回転用モータ
３３支軸
３４昇降用エアシリンダ
３５前方巻枠
３６後方巻枠
３７反転用突起
３８孔
３９押さえ板
４０支軸
４１導線
４２渡り線
４４支軸
４５ガイドブロック
４６ガイド棒
４７昇降ベース
４８支持棒
４９ストッパ
５０開閉板
５０ａ基部
５１開閉板
５１ａ基部
５２ピン
５３第１押下部
５４第２押下部
５５溝
６５ステータコア
７０コイル挿入装置
７５ブレードホルダ
７７ストリッパ
７８ガイド棒
７９筒状アダプタ
８０第１駆動軸
８１第２駆動軸
１００トランスファツール
１１０支持板
１１１支軸
１１２回転ヘッド
１２０ガイド棒
１２１内側ガイド棒
１２２外側ガイド棒
１３０シャッタ
１３１回転板
１３２可動板
１３３切欠き
１３４開口
１４０押下げ板
１４１基部
１４２押圧部
１５０回転ツール
１５１基板
１５２回転台
１５３支柱
２００インサータツール
２１０基板
２１１支持台
２２０ブレード
２３０ウェッジガイド
３００コイル移載装置
３１０基板
３１１支持台
３２０水平移動装置
３２１可動フレーム
３２２支持板
３２３保持溝
３３０旋回装置
３４０押下げ装置
３４１第１プッシャ
３４２第２プッシャ
３４３第１エアシリンダ
３４４第２エアシリンダ
４００コイル挿入装置
Ｃコイル
Ｃａ開始コイル
Ｃｂ終了コイル

Claims

ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するインサータツールの前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が前記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入るようにコイルを落とし込んで、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットするコイル巻線・セット方法において、
前記インサータツールのブレードよりも本数が多いガイド棒を有し、前記インサータツールに対して位置合わせをすることにより、該ガイド棒が前記ブレードに部分的に整合できるように円環状に配列されたトランスファツールを用い、
前記トランスファツールのガイド棒の所定の間隙に、落とし込み開始コイルと終了コイルとが重ならないようにして、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が前記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、開始コイルと終了コイルとの間を除いて、螺旋状に重なり合った状態にコイルを落とし込み、
前記トランスファツールを反転させて前記インサータツール上に配置し、前記インサータツールに対して前記トランスファツールを相対移動させつつ位置合わせをして、前記トランスファツールのガイド棒と前記インサータツールのブレードとが整合した部分で、前記開始コイル側から前記ブレードの所定の間隙にコイルを順次落とし込んでいき、終了コイルの一方の側部を開始コイルの一方の側部に重ねて、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットすることを特徴とするコイル巻線・セット方法。
前記トランスファツールのガイド棒の本数は、前記開始コイルと前記終了コイルとの、前記インサータツールに落とし込んだ状態で重なり合う側部どうしが、重なり合わずに隣接する間隙に入るように設定されている請求項１記載のコイル巻線・セット方法。
前記トランスファツールのガイド棒の所定の間隙に前記コイルを落とし込む際、隣接するコイルの下になるコイルの一側を、前記と反対側に隣接するコイルの上に重なるコイルの他側に対して、より大きく下方に押し下げることにより、コイルを斜めにする請求項１又は２記載のコイル巻線・セット方法。
ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するインサータツールの前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が前記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入るようにコイルを落とし込んで、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットするコイル巻線・セット装置において、
巻枠に導線を巻付けてコイルを形成する巻線装置と、
前記インサータツールのブレードよりも本数が多いガイド棒を有し、前記インサータツールに対して位置合わせをすることにより、該ガイド棒が前記ブレードに部分的に整合できるように円環状に配列されたトランスファツールと、
前記巻枠を前記トランスファツールのガイド棒の所定間隙に整合するように移動させて、前記巻枠に巻付けられたコイルを前記ガイド棒の所定間隙に落とし込む落とし込み装置と、
前記インサータツールと、
前記トランスファツールを反転させた状態で前記インサータツール上に設置させ、前記インサータツールに対して前記トランスファツールを相対移動させて、前記ガイド棒が前記ブレードに部分的に整合するように位置合わせし、前記ガイド棒と前記ブレードとが整合した部分で、前記トランスファツールに保持されたコイルを、前記インサータツールに順次落とし込むコイル移載装置とを備え、
前記巻線装置により巻線されたコイルを、前記落とし込み装置により、前記トランスファツールのガイド棒の所定の間隙に、落とし込み開始コイルと終了コイルとが重ならないようにして、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が前記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、開始コイルと終了コイルとの間を除いて、螺旋状に重なり合った状態にコイルを落とし込み、
前記コイル移載装置により、前記トランスファツールを反転させて前記インサータツール上に設置した状態で、前記インサータツールに対して前記トランスファツールを相対移動させつつ位置合わせをして、前記トランスファツールのガイド棒と前記インサータツールのブレードとが整合した部分で、前記開始コイル側から前記ブレードの所定の間隙にコイルを順次落とし込んでいき、終了コイルの一方の側部を開始コイルの一方の側部に重ねて、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットするように構成されていることを特徴とするコイル巻線・セット装置。
前記トランスファツールのガイド棒の本数は、前記開始コイルと前記終了コイルとの、前記インサータツールに落とし込んだ状態で重なり合う側部どうしが、重なり合わずに隣接する間隙に入るように設定されている請求項４記載のコイル巻線・セット装置。
前記落とし込み装置は、前記巻枠に巻付けられたコイルを前記ガイド棒の所定の間隙に前記コイルを落とし込む際、隣接するコイルの下になるコイルの一側を、前記と反対側に隣接するコイルの上に重なるコイルの他側に対して、より大きく下方に押し下げることにより、コイルを斜めにするように構成されている請求項４又は５記載のコイル巻線・セット装置。
前記トランスファツールは、反転させたときに、前記ガイド棒の所定間隙に落とし込まれたコイルが落下しないように保持するシャッタを有し、該シャッタは、部分的に開口可能とされており、その開口部を通して、前記巻枠から前記トランスファツールへのコイルの落とし込みや、前記トランスファツールから前記インサータツールへのコイルの落とし込みが可能とされている請求項４〜６のいずれか１つに記載のコイル巻線・セット装置。
請求項１〜３のいずれか１つの方法により、前記インサータツールの前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定間隙に入り、コイルの他側が前記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入るようにコイルを落とし込んで、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットし、該インサータツールをコイル挿入装置にセットして、ステータコアのスロットにコイルを挿入することを特徴とするステータの製造方法。