JP2023048744A - コイル挿入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイル移動機構を後退させる時に、スロット内のコイルやウエッジと干渉することを抑制するコイル挿入装置を提供する。【解決手段】コイル挿入装置は、ステータコアの軸方向に貫通する複数のスロットに、コイルを軸方向一側から他側に向けて相対移動させることにより挿入するコイル挿入装置であって、ステータコアの径方向内側に配置され、ステータコアに対して軸方向に相対移動し、コイルを軸方向一側から他側に向けて相対移動させるコイル移動機構を備え、コイル移動機構は、径方向に移動する径方向移動部１４０を含み、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１は、ステータコアの径方向内側端縁よりも径方向内側、または、同じ径方向位置、に移動する。【選択図】図７

Description

本発明は、コイル挿入装置に関する。

従来、ステータコアのスロットにコイルを挿入するコイル挿入装置が知られている。例えば、特開平５－２３６７１２号公報（特許文献１）には、ステータコア内に下方から挿入されてコイルを押圧するストリッパが上下動可能に設けられていることが開示されている（段落［０００３］）。また、コイル挿入後は、ストリッパを後退させた後、ステータコアをコイル挿入装置から取り外すことが開示されている（段落［０００５］）。

特開平５－２３６７１２号公報

しかしながら、上記特許文献１のコイル挿入装置において、ストリッパを後退させる時に、ストリッパがスロット内のコイルやウエッジと干渉する恐れがある。

本発明は、コイル移動機構を後退させる時に、スロット内のコイルやウエッジと干渉することを抑制するコイル挿入装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点からのコイル挿入装置は、ステータコアの軸方向に貫通する複数のスロットに、コイルを軸方向一側から他側に向けて相対移動させることにより挿入するコイル挿入装置であって、ステータコアの径方向内側に配置され、ステータコアに対して軸方向に相対移動し、コイルを軸方向一側から他側に向けて相対移動させるコイル移動機構を備え、コイル移動機構は、径方向に移動する径方向移動部を含み、径方向移動部の径方向外側端縁は、ステータコアの径方向内側端縁よりも径方向内側、または、同じ径方向位置、に移動する。

本発明は、コイル移動機構を後退させる時に、スロット内のコイルやウエッジと干渉することを抑制するコイル挿入装置を提供することができる。

図１は、ステータの軸方向に垂直な断面の模式図である。 図２は、実施形態のコイル挿入装置を示す模式図である。 図３は、実施形態のコイル挿入装置を示す模式図である。 図４は、実施形態のコイル移動機構を示す模式図である。 図５は、実施形態のコイル移動機構を示す模式図である。 図６は、実施形態のコイル移動機構を示す模式図であり、図４の領域ＶＩの断面を示す。 図７は、実施形態のコイル移動機構を示す模式図であり、図５の領域ＶＩＩの断面を示す。 図８は、実施形態のコイル挿入方法のフローチャートである。 図９は、比較例のコイル挿入方法の模式図である。 図１０は、変形例のコイル移動機構の模式図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。

また、以下の説明において、ステータ１の中心軸が延びる方向、すなわちスロット２１の貫通方向を「軸方向」とする。軸方向に沿った一側を下（後）側、他側を上（前）側とする。上下（前後）方向は、位置関係を特定するために用いるためであって、実際の方向を限定するものではない。すなわち、下方向は重力方向を必ずしも意味するものではない。軸方向は、特に限定されず、鉛直方向、水平方向、これらの方向に交差する方向などを含む。

また、ステータ１の中心軸に直交する方向を「径方向」とする。さらに、ステータ１の中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とする。

また以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示す場合がある。よって、各構成要素の寸法及び比率は実際のものと必ずしも同じではない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示する場合がある。

（ステータ）
図１に示すように、ステータ１は、モータの構成部品であって、図示しないロータと相互作用して回転トルクを発生させる。本実施形態のステータ１は、いくつかのスロット２１を跨いでコイル１０を巻きつける分布巻きとされる。ステータ１は、コイル１０と、ステータコア２０と、ウエッジ３０と、絶縁紙４０と、を備える。

＜ステータコア＞
ステータコア２０は、中空の円柱形状に形成される。ステータコア２０は、薄い珪素鋼鈑を重ねて形成される。ステータコア２０には、複数のティース２３が放射状に形成される。ティース２３同士の間には、スロット２１が形成される。ティース２３は、スロット２１を介して径方向に延びる。スロット２１には、径方向開口部であるスロットオープン２２が形成される。本実施形態のステータコア２０は、一体型のステータコアである。

＜コイル＞
コイル１０は、コイル線が環状に巻きけられてなる。本実施形態のコイル線は、丸線であるが、特に限定されず、平角線などでもよい。

コイル１０は、二つのコイル辺部と、コイル渡り部と、を有する。二つのコイル辺部は、スロット２１内に収容される。具体的には、一方のコイル辺部が収納されるスロット２１と、他方のコイル辺部が収納されるスロット２１とは、異なる。一方のコイル辺部が収納されるスロット２１と、他方のコイル辺部が収納されるスロット２１とは、図１に示すように別のスロットを介して周方向に配置されてもよく、隣り合っていてもよい（図示せず）。

＜ウエッジ＞
ウエッジ３０は、スロット２１に挿入されたコイル１０と、ステータコア２０との間に配置される。図１では、ウエッジ３０は、コイル１０と、スロットオープン２２との間に配置される。ウエッジ３０は、スロットオープン２２を塞ぐ。ウエッジ３０は、ステータコア２０とコイル１０とを絶縁する。ウエッジ３０の軸方向長さは、スロット２１の軸方向長さよりも大きい。

本実施形態のウエッジ３０は、軸方向視においてＵ字形状である。詳細には、図１に示すように、周方向に延びる周方向部と、周方向部の両端部から径方向外側に向けて延びる２つの径方向部と、を含む。周方向部は、径方向内側に位置する。周方向部及び径方向部は、１つの部材で構成されてもよく、互いに異なる部材が接続されてもよい。

＜絶縁紙＞
図１に示すように、絶縁紙４０は、スロット２１に挿入されたコイル１０を被覆する。絶縁紙４０は、スロット２１において径方向内側を除く空間を区画するティースに沿って配置される。本実施形態の絶縁紙４０は、Ｕ字形状である。詳細には、周方向に延びる周方向部と、周方向部の両端部から径方向内側に向けて延びる２つの径方向部と、を含む。周方向部は、径方向外側に位置する。図１では、絶縁紙４０の開口とウエッジ３０の開口とは、互いに反対の方向である。

絶縁紙４０は、ステータコア２０の軸方向一側及び他側の端面から突出して折り返されたカフス部を有する。

（コイル挿入装置）
図１～図７を参照して、コイル挿入装置１００について説明する。なお、図２、図４及び図６は、コイル移動機構（ストリッパ１２０）が軸方向一側から他側に向けて移動（前進）する状態を示し、図３、図５及び図７は、コイル移動機構（ストリッパ１２０）が軸方向他側から一側に向けて移動（後退）する状態を示す。

図１に示すように、コイル挿入装置１００は、ステータコア２０の軸方向に貫通する複数のスロット２１に、コイル１０を、軸方向一側から他側（図２では、下側から上側）に向けて挿入する。詳細には、コイル挿入装置１００は、ステータコア２０の２つのスロット２１を跨ぐようにそれぞれのスロットオープン２２からコイル線が環状に巻き付けられたコイル１０を挿入する。

また、本実施形態のコイル挿入装置１００は、ステータコア２０の軸方向に貫通するスロット２１に、スロット２１に挿入されたコイル１０とステータコア２０との間に配置されるウエッジ３０を、軸方向一側から他側に向けて挿入する。ここでは、コイル挿入装置１００は、ステータコア２０の複数のスロット２１のそれぞれにウエッジ３０を挿入する。

コイル挿入装置１００は、図２に示すように、複数のブレード１１０と、コイル移動機構としてのストリッパ１２０と、を備える。

＜ブレード＞
図２に示すように、ブレード１１０は、コイル１０を保持する。ブレード１１０は、ステータコア２０の径方向内側かつストリッパ１２０の径方向外側において、ステータコア２０の周方向に並んで配置され、軸方向に延びる。ストリッパ及び複数のブレード１１０により、コイル１０をスロット２１に容易に挿入できる。

ブレード１１０は、複数のティース２３を介して配置される。ブレード１１０は、後述するストリッパ１２０に引っ掛けられたコイル１０を軸方向及び径方向に沿ってスロット２１まで導く。ブレード１１０は、スロットオープン２２に配置される形状を有する。ブレード１１０は、軸方向に延びる棒状の部材である。ブレード１１０は、軸方向に移動する可動ブレードである。

本実施形態のブレード１１０の径方向外側端縁は、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向内側に位置するが、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向外側に位置してもよい。

ブレード１１０は、ブレード用駆動部（図示せず）により、軸方向に移動する。詳細には、ブレード１１０は、軸方向他側に移動すること、及び軸方向一側に移動することが可能である。ブレード用駆動部は、ブレード１１０に取り付けられて、軸方向に押す部材と、この部材を軸方向に移動させる駆動源と、を含む。

＜ストリッパ＞
ストリッパ１２０は、コイル１０を移動させるコイル移動機構である。ストリッパ１２０は、ステータコア２０の径方向内側に配置され、ステータコア２０に対して軸方向に相対移動する。ストリッパ１２０は、コイル１０を軸方向一側から他側に向けて相対移動させる。

ストリッパ１２０は、コイル１０を軸方向一側から他側に向けて挿入する。ストリッパ１２０は、コイル１０に接触する。ストリッパ１２０により、コイル１０がステータコア２０の径方向内側を軸方向に移動しつつ、コイル１０の一部がスロットオープン２２からスロット２１内部に挿入される。具体的には、ストリッパ１２０は、コイル１０の径方向の内側を引っ掛けて、ブレード１１０に沿ってコイル１０を引き上げる。

ストリッパ１２０は、ストリッパ用駆動部（図示せず）により、軸方向に移動する。詳細には、ストリッパ１２０は、軸方向他側に移動すること、及び軸方向一側に移動することが可能である。ストリッパ用駆動部は、ストリッパ１２０に取り付けられて、軸方向に押す部材と、この部材を軸方向に移動させる駆動源と、を含む。

図２～図７に示すように、ストリッパ１２０は、シャフト１２１と、一側部材１３０と、径方向移動部１４０と、他側部材１５０と、を含む。一側部材１３０は、径方向移動部１４０よりも軸方向一側に配置される。他側部材１５０は、径方向移動部１４０よりも軸方向他側に配置される。一側部材１３０と、径方向移動部１４０と、他側部材１５０と、は、互いに異なる部材である。すなわち、一側部材１３０と、径方向移動部１４０と、他側部材１５０と、は、互いに分離しており、別部材である。

一側部材１３０、径方向移動部１４０及び他側部材１５０は、図２及び図３に示すように、シャフト１２１の径よりも大きな径を有する大径部１２２を構成する。大径部１２２は、スロットオープン２２に配置される形状を有する。

シャフト１２１は、軸方向に延びる。詳細には、シャフト１２１は、軸方向一側から他側まで延びる。シャフト１２１は、軸方向幅が一定である。

大径部１２２は、シャフト１２１の軸方向他端部に設けられる。大径部１２２には、環状のコイル１０の径方向の内側が引っ掛けられる。シャフト１２１と大径部１２２との中心軸は、同じである。

径方向移動部１４０は、径方向に移動する。図５に示すように、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１は、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向内側、または、同じ径方向位置、に移動する。これにより、図３に示すように、ストリッパ１２０が軸方向他側から一側に向けて移動（後退）する時に、図５及び図７に示すように、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１を、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向内側、または、同じ径方向位置、にすることが可能である。このため、図３に示すように、ストリッパ１２０を後退させる時に、スロット２１内のコイル１０やウエッジ３０と干渉することを抑制することができる。

図４及び図６に示すように、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１は、さらに、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向外側に移動する。これにより、図２に示すように、ストリッパ１２０が軸方向一側から他側に向けて移動（前進）する時に、図４及び図６に示すように、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１を、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向外側にすることが可能である。このため、図２に示すように、ストリッパ１２０を前進させる時に、コイル１０やウエッジ３０を容易に前進させることができる。

径方向移動部１４０の軸方向幅は、ストリッパ１２０の軸方向幅よりも小さい。本実施形態では、径方向移動部１４０の軸方向幅は、大径部１２２の軸方向幅よりも小さい。このように、ここでは、径方向移動部１４０の軸方向幅は、ストリッパ１２０の軸方向幅の一部である。このため、径方向移動部１４０を容易に径方向に移動することができる。

また、径方向移動部１４０の周方向幅は、ストリッパ１２０の周方向幅よりも小さい。径方向移動部１４０は、周方向において、所定の間隔を隔てて配置される。このように、ここでは、径方向移動部１４０の周方向幅は、ストリッパ１２０の周方向幅の一部である。

図６及び図７に示すように、径方向移動部１４０は、径方向内側に位置する第一部１４２と、径方向外側に位置する第二部１４３と、を有する。第一部１４２の周方向幅は、第二部１４３の周方向幅よりも大きい。第二部１４３によって、径方向移動部１４０の強度を向上できる。

第一部１４２と第二部１４３とは、別の部材で構成されてもよいが、本実施形態では、１つの部材で構成される。第一部１４２は、径方向移動部１４０の支持部の役割を担う。

径方向移動部１４０は、軸方向において、一側部材１３０と他側部材１５０とに挟まれる。このため、径方向移動部１４０の径方向の移動をより安定させることができる。

径方向移動部１４０は、一側部材１３０及び他側部材１５０の一方に取り付けられる。本実施形態では、径方向移動部１４０は、一側部材１３０に取り付けられる。

他側部材１５０は、径方向移動部１４０及び一側部材１３０の軸方向他側に配置される。他側部材１５０は、ストリッパ１２０の天部を構成する。他側部材１５０は、コイル１０の挿入に寄与する。このため、他側部材１５０によって、径方向移動部１４０に加えられるコイル１０の挿入に伴う負荷を低減できる。

他側部材１５０は、ブレード１１０の周方向間隔に配置される第一フィン部１５１を有する。第一フィン部１５１の径方向外側端縁１５１ａは、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向内側に位置する。径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１は、図４に示すように、第一フィン部１５１の径方向外側端縁１５１ａよりも径方向外側の第一位置と、図５に示すように、第一フィン部１５１の径方向外側端縁１５１ａよりも径方向内側または同じ径方向位置の第二位置と、の間を径方向に移動する。図２に示すように、ストリッパ１２０の前進時には、図４及び図６に示すように、径方向移動部１４０を第一位置に位置することで、コイル１０やウエッジ３０を容易に前進させることができる。図３に示すように、ストリッパ１２０の後退時には、図５及び図７に示すように、径方向移動部１４０を第二位置にすることで、スロット２１内のコイル１０やウエッジ３０と干渉することを抑制することができる。

また、図４及び図５に示すように、第一フィン部１５１と径方向移動部１４０とは、周方向位置が重なる。

他側部材１５０は、軸方向他側から一側に向けて広がる円錐台形状を有する。第一フィン部１５１は、他側部材１５０の軸方向一側端部に配置される。このため、第一フィン部１５１は、他側部材１５０において最も径方向外側に位置する。

他側部材１５０は、一側部材１３０に対して相対移動する。他側部材１５０は、軸方向に移動することによって、ストリッパ１２０の軸方向幅が変わる。ここでは、他側部材１５０は、軸方向に移動することによって、大径部１２２の軸方向幅が変わる。他側部材１５０の軸方向の移動に伴って、径方向移動部１４０を径方向に移動させることができる。

詳細には、ストリッパ１２０が前進する時には、図４に示すように、他側部材１５０と、径方向移動部１４０及び一側部材１３０との隙間がない（または小さい）第一状態である。ストリッパ１２０が後退する時には、図５に示すように、他側部材１５０と、径方向移動部１４０及び一側部材１３０との隙間がある（または大きい）第二状態である。図４に示す第一状態のストリッパ１２０の軸方向幅は、図５に示す第二状態のストリッパ１２０の軸方向幅より小さい。

一側部材１３０は、径方向移動部１４０及び他側部材１５０の軸方向一側に配置される。一側部材１３０は、ストリッパ１２０（ここでは大径部１２２）の底部を構成する。一側部材１３０によって、径方向移動部１４０を支持できるので、径方向移動部１４０の径方向の移動を安定させることができる。一側部材１３０は、シャフト１２１に取り付けられる。

一側部材１３０は、ブレード１１０の周方向間隔に配置される第二フィン部１３１を有する。第二フィン部１３１の径方向外側端縁１３１ａは、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向内側に位置する。径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１は、第二フィン部１３１の径方向外側端縁１３１ａよりも径方向外側の第一位置と、第二フィン部１３１の径方向外側端縁１３１ａよりも径方向内側または同じ径方向位置の第二位置との間を径方向に移動する。図２に示すように、ストリッパ１２０の前進時には、図４及び図６に示すように、径方向移動部１４０を第一位置に位置することで、コイル１０やウエッジ３０を容易に前進させることができる。図３に示すように、ストリッパ１２０の後退時には、図５及び図７に示すように、径方向移動部１４０を第二位置にすることで、スロット２１内のコイル１０やウエッジ３０と干渉することを抑制することができる。

他側部材１５０または一側部材１３０は、径方向に延びるガイド部を有する。ガイド部は、径方向移動部１４０の径方向の移動を案内する。これにより、径方向移動部１４０の径方向の移動範囲を制限することができる。

ガイド部は、凹部または凸部である。本実施形態では、径方向移動部１４０は、軸方向一側に突出する凸部１４４を有する。一側部材１３０は、径方向移動部１４０の凸部１４４を受ける、ガイド部としての凹部１３２を有する。凹部１３２は、溝、レールなどの形状である。

なお、径方向移動部１４０が軸方向他側に突出する凸部を有してもよい。この場合、他側部材１５０は、ガイド部としての凹部を有する。また、径方向移動部１４０が凹部を有し、他側部材１５０または一側部材１３０がガイド部としての凸部を有してもよい。

ストリッパ１２０は、ストリッパ１２０の軸方向幅の変化に伴って、径方向移動部１４０が径方向に移動するカム機構を有する。カム機構により、径方向移動部１４０を容易に径方向に移動することができる。

ここでは、ストリッパ１２０は、他側部材１５０及び一側部材１３０の少なくとも一方の軸方向の移動に伴って、径方向移動部１４０が径方向に移動するカム機構を有する。

具体的には、他側部材１５０及び径方向移動部１４０の一方は、他方に向かって軸方向に延びる突起部１５２を有する。他側部材１５０及び径方向移動部１４０の他方は、突起部１５２を受ける窪み部１４５を有する。カム機構は、突起部１５２と窪み部１４５とで構成される。突起部１５２と窪み部１４５とが接することにより、カム機構が動作して、径方向移動部１４０を径方向に移動することができる。

図６及び図７では、他側部材１５０は、突起部１５２を有する。径方向移動部１４０の他方は、窪み部１４５を有する。

他側部材１５０の一側部材１３０に対する軸方向の相対移動により、他側部材１５０の突起部１５２または窪み部が軸方向に移動する。この移動に伴って、径方向移動部１４０の窪み部１４５または突起部が、他側部材１５０の突起部１５２または窪み部と接するので、径方向移動部１４０が径方向に移動する。

突起部１５２及び窪み部１４５の少なくとも一方は、テーパ面１５２ａ、１４５ａを有する。突起部１５２及び窪み部１４５の少なくとも一方のテーパ面１５２ａ、１４５ａが接することにより、カム機構が容易に動作するので、径方向移動部１４０を径方向に容易に移動することができる。

本実施形態では、他側部材１５０にテーパ面１５２ａを有する突起部１５２が形成され、径方向移動部１４０にテーパ面１４５ａを有する窪み部１４５が形成される。軸方向に移動する突起部１５２のテーパ面と、窪み部１４５のテーパ面１４５ａとが接することにより、径方向移動部１４０が径方向に移動する。

具体的には、他側部材１５０の一側部材１３０に対する軸方向の相対移動により、図４及び図６に示す状態から図５及び図７に示す状態（前進時）に、または、図５及び図７に示す状態から図４及び図６に示す状態（後退時）に、他側部材１５０の突起部１５２が軸方向に移動する。径方向移動部１４０の窪み部１４５が、他側部材１５０の突起部１５２または窪み部と接するので、突起部１５２の移動に伴って、径方向移動部１４０が径方向に移動する。

また、ストリッパ１２０は、径方向移動部１４０に径方向の付勢力を付与する付勢部（図示せず）をさらに含む。付勢部により、ストリッパ１２０の前進時または後退時の径方向移動部の移動を容易に実現できる。

付勢部は、例えば、径方向移動部１４０の径方向内側端部と、一側部材１３０とを接続する。付勢部は、例えば、バネである。ストリッパ１２０の前進時には、他側部材１５０と一側部材１３０との隙間がない（隙間があっても小さい）ので、テーパ面１４５ａ、１５２ａ同志が接することによって、図６のように、径方向移動部１４０が径方向外側に移動する。この状態において、ストリッパ１２０が後退すると、付勢部によって、径方向移動部１４０に径方向内側に付勢力が働くので、図７に示すように、径方向移動部１４０が径方向内側に移動する。

また、コイル挿入装置１００は、ウエッジ３０をスロット２１に挿入するための部材と、ウエッジ３０をスロット２１に案内するウエッジガイドをさらに備える。

（コイル挿入方法）
続いて、図１～図８を参照して、本実施形態のコイル挿入方法を説明する。本実施形態のコイル挿入方法は、上述したコイル挿入装置１００を用いたコイル１０の挿入方法である。

まず、図８に示すように、コイル挿入装置１００をステータコア２０に設置する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、ステータコア２０の軸方向一側にコイル１０及びコイル挿入装置１００を配置する。詳細には、複数のブレード１１０間に保持されるようにコイル１０を配置する。また、複数のブレード１１０の径方向の中央であって軸方向一側に、ストリッパ１２０を配置する。

次に、ストリッパ１２０を軸方向一側から他側に向けて移動する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、ストリッパ１２０は、ブレード１１０とともに軸方向他側に移動する。この移動においては、ステータコア２０の径方向内側に、ブレード１１０が位置する。本実施形態では、ブレード用駆動部によりブレード１１０を前進（上昇）させるとともに、ストリッパ用駆動部によりストリッパ１２０を前進させる。コイル１０の内側はストリッパ１２０に引っ掛けられた状態で移動するので、コイル１０は軸方向他側に移動する。

このステップＳ２では、図２、図４及び図６に示すように、径方向移動部１４０の径方向外側端縁は、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向外側に位置する。ここでは、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１は、第一フィン部１５１及び第二フィン部１３１の径方向外側端縁１５１ａ、１３１ａよりも径方向外側の第一位置に位置する。

このステップＳ２では、他側部材１５０が一側部材１３０に対して軸方向一側に相対移動することによって、ストリッパ１２０（大径部１２２）の軸方向幅が短くなる。ここでは、他側部材１５０と径方向移動部１４０及び一側部材１３０との軸方向の隙間がない第一状態である。

ストリッパ１２０は、ストリッパ１２０の軸方向幅が短くなることに伴って、カム機構により、径方向移動部１４０が径方向外側に移動する。詳細には、図４及び図６に示すように、一側部材１３０が他側部材１５０に対して軸方向他側に相対移動することによって、他側部材１５０の突起部１５２のテーパ面１５２ａと、径方向移動部１４０の窪み部１４５のテーパ面１４５ａとが摺動し、径方向移動部１４０が径方向外側に移動する。この移動に伴って、径方向移動部１４０の凸部１４４は、一側部材１３０の凹部１３２内を径方向外側に移動する。このとき、凸部１４４が凹部１３２の径方向外側の壁面よりも径方向外側に移動しないので、凹部１３２及び凸部１４４によるガイド部によって、径方向移動部１４０の径方向の移動範囲を制限する。

このように、ストリッパ１２０が軸方向一側から他側に向けて移動（前進）する時に、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１を、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向外側にすることができる。このため、ストリッパ１２０を前進させる時に、コイル１０やウエッジ３０を容易に前進させることができる。

次に、ストリッパ１２０を軸方向他側から一側に向けて移動する（ステップＳ３）。このステップＳ３は、コイル１０の挿入時に抵抗が大きいとき、コイル１０の挿入後などに、実施される。

このステップＳ３では、図２、図４及び図６に示すように、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１は、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向内側、または、同じ径方向位置、に移動する。ここでは、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１は、第一フィン部１５１及び第二フィン部１３１の径方向外側端縁１５１ａ、１３１ａよりも径方向内側、または、同じ径方向位置の第二位置に移動する。

なお、このステップＳ３では、他側部材１５０が一側部材１３０に対して軸方向他側に相対移動することによって、ストリッパ１２０（大径部１２２）の軸方向幅が長くなる。ここでは、他側部材１５０と径方向移動部１４０及び一側部材１３０との軸方向の隙間がある第二状態である。

ストリッパ１２０は、ストリッパ１２０の軸方向幅が長くなることに伴って、カム機構により、径方向移動部１４０が径方向内側に移動する。詳細には、図５及び図７に示すように、一側部材１３０が他側部材１５０に対して軸方向一側に相対移動することによって、他側部材１５０の突起部１５２のテーパ面１５２ａと、径方向移動部１４０の窪み部１４５のテーパ面１４５ａとが摺動し、径方向移動部１４０が径方向内側に移動する。このとき、本実施形態では、付勢部によって、径方向移動部１４０に径方向内側に付勢力が働くので、径方向移動部１４０が径方向内側に容易に移動する。

また、この移動に伴って、径方向移動部１４０の凸部１４４は、一側部材１３０の凹部１３２内を径方向内側に移動する。このとき、凸部１４４が凹部１３２の径方向内側の壁面よりも径方向内側に移動しないので、凹部１３２及び凸部１４４によるガイド部によって、径方向移動部１４０の径方向の移動範囲を制限する。

ステップＳ２を実施して、ブレード１１０及びストリッパ１２０を軸方向他側に移動することによって、ステータコア２０のスロット２１にコイル１０を挿入することができる。またストリッパ１２０を軸方向他側に移動することによって、スロット２１にウエッジ３０を挿入することができる。

次に、コイル挿入装置１００をステータコア２０から取り外す（ステップＳ４）。具体的には、ストリッパ１２０を軸方向一側に向かって移動する。このステップＳ４では、ステップＳ３が実施される。

以上の工程（ステップＳ１～Ｓ４）を実施することにより、ステータコア２０の軸方向に貫通する複数のスロット２１に、コイル１０及びウエッジ３０を挿入することができる。その結果、図１に示すステータ１を製造できる。

なお、図２及び図３において絶縁紙４０を図示していないが、コイル挿入方法は、スロット２１に挿入されるコイル１０を絶縁紙４０で被覆する工程をさらに備える。この工程では、スロット２１に予め絶縁紙４０を配置して、コイル１０をスロット２１に挿入してもよい。また、絶縁紙４０を被覆したコイル１０をスロット２１に挿入してもよい。

以上説明したように、本実施形態のコイル挿入装置１００及びコイル挿入方法によれば、ストリッパ１２０が軸方向他側から一側に向けて移動（後退）する時に、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１を、ステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向内側、または、同じ径方向位置、にすることが可能である。

図９に示す比較例では、ストリッパ１２４は径方向移動部を含まない。このため、ストリッパ１２０を後退させる時に、ストリッパ１２０の突出部１２５がコイル１０やウエッジ３０と擦れてしまう。このため、コイル１０の占積率が高い場合には、ウエッジ３０が傷ついてしまう。

これに対して、本実施形態では、ストリッパ１２０を後退させる時に、径方向移動部１４０によって、ストリッパ１２０を前進させる時と異なり、ストリッパ１２０に比較例の突出部１２５が存在しないので、スロット２１内のコイル１０やウエッジ３０と干渉することを抑制することができる。このため、コイルの占積率が高い場合であっても、ウエッジ３０が傷つくことを抑制できる。

したがって、本実施形態のコイル挿入装置１００は、コイル１０の占積率が高いステータ１の製造に好適に用いられる。

（変形例１）
上述した実施形態では、径方向移動部１４０を径方向に移動させるために、カム機構を有するストリッパ１２０を例に挙げて説明したが、これに限定されない。本変形例では、図１０に示すように、ストリッパは、駆動部１６１と、接続部１６２と、を有する。

具体的には、駆動部１６１は、駆動力を発生させる。接続部１６２は、径方向移動部１４０の径方向内側端部に接続される。接続部１６２は、駆動部１６１で発生させた駆動力を受けて、径方向移動部１４０を径方向に移動する。駆動部１６１及び接続部１６２によって、図１０の実線に示すように、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１をステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向外側に移動することと、図１０の点線に示すように、径方向移動部１４０の径方向外側端縁１４１をステータコア２０の径方向内側端縁よりも径方向内側または同じ径方向位置に移動すること、が可能である。

上述した実施形態では、カム機構の駆動力は、コイル１０を挿入する負荷になる。本変形例では、カム機構が不要であるので、一側部材１３０、径方向移動部１４０及び他側部材１５０の構造を簡素化することができる。

（変形例２）
上述した実施形態では、図１に示すように、コイルを挿入する２つのスロット２１は、スロット２１を４つ挟んだ一のスロット２１と他のスロット２１とされるが、これに限定されない。

（変形例３）
上述した実施形態では、２つのスロット２１に１つのコイル１０を挿入する方法を例に挙げて説明した。４つ以上のスロット２１に、複数のコイル１０を同時に挿入してもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ：ステータ
１０ ：コイル
２０ ：ステータコア
２１ ：スロット
３０ ：ウエッジ
１００ ：コイル挿入装置
１１０ ：ブレード
１２０ ：ストリッパ
１３０ ：一側部材
１３１ ：第二フィン部
１３１ａ，１４１、１５１ａ ：径方向外側端縁
１３２ ：凹部
１４０ ：径方向移動部
１４２ ：第一部
１４３ ：第二部
１４４ ：凸部
１４５ ：窪み部
１４５ａ，１５２ａ ：テーパ面
１５０ ：他側部材
１５１ ：第一フィン部
１５２ ：突起部

Claims (15)

1. ステータコアの軸方向に貫通する複数のスロットに、コイルを軸方向一側から他側に向けて相対移動させることにより挿入するコイル挿入装置であって、
   前記ステータコアの径方向内側に配置され、前記ステータコアに対して軸方向に相対移動し、前記コイルを軸方向一側から他側に向けて相対移動させるコイル移動機構を備え、
   前記コイル移動機構は、径方向に移動する径方向移動部を含み、
   前記径方向移動部の径方向外側端縁は、前記ステータコアの径方向内側端縁よりも径方向内側、または、同じ径方向位置、に移動する、コイル挿入装置。
2. 前記径方向移動部の径方向外側端縁は、さらに、前記ステータコアの径方向内側端縁よりも径方向外側に移動する、請求項１に記載のコイル挿入装置。
3. 前記径方向移動部の軸方向幅は、前記コイル移動機構の軸方向幅よりも小さい、請求項１または２に記載のコイル挿入装置。
4. 前記ステータコアの径方向内側かつ前記コイル移動機構の径方向外側において、前記ステータコアの周方向に並んで配置され、軸方向に延び、前記コイルを保持する、複数のブレードをさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載のコイル挿入装置。
5. 前記コイル移動機構は、前記径方向移動部の軸方向他側に配置される他側部材をさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のコイル挿入装置。
6. 前記ステータコアの径方向内側かつ前記コイル移動機構の径方向外側において、前記ステータコアの周方向に並んで配置され、軸方向に延び、前記コイルを保持する複数のブレードをさらに備え、
   前記他側部材は、前記ブレードの周方向間隔に配置される第一フィン部を有し、
   前記第一フィン部の径方向外側端縁は、前記ステータコアの径方向内側端縁よりも径方向内側に位置し、
   前記径方向移動部の径方向外側端縁は、前記第一フィン部の径方向外側端縁よりも径方向外側の第一位置と、前記第一フィン部の径方向外側端縁よりも径方向内側または同じ径方向位置の第二位置と、の間を径方向に移動する、請求項５に記載のコイル挿入装置。
7. 前記他側部材は、軸方向に移動することによって、前記コイル移動機構の軸方向幅が変わる、請求項５または６に記載のコイル挿入装置。
8. 前記コイル移動機構は、前記コイル移動機構の軸方向幅の変化に伴って、前記径方向移動部が径方向に移動するカム機構を有する、請求項７に記載のコイル挿入装置。
9. 前記他側部材及び前記径方向移動部の一方は、他方に向かって軸方向に延びる突起部を有し、
   前記他側部材及び前記径方向移動部の他方は、前記突起部を受ける窪み部を有し、
   前記カム機構は、前記突起部と前記窪み部とで構成される、請求項８に記載のコイル挿入装置。
10. 前記突起部及び前記窪み部の少なくとも一方は、テーパ面を有する、請求項９に記載のコイル挿入装置。
11. 前記コイル移動機構は、前記径方向移動部に径方向の付勢力を付与する付勢部をさらに含む、請求項１～１０のいずれか１項に記載のコイル挿入装置。
12. 前記径方向移動部は、
    径方向内側に位置する第一部と、
    径方向外側に位置する第二部と、
    を有し、
    前記第一部の周方向幅は、前記第二部の周方向幅よりも大きい、請求項１～１１いずれか１項に記載のコイル挿入装置。
13. 前記コイル移動機構は、前記径方向移動部の軸方向一側に配置される一側部材をさらに含む、請求項１～１２のいずれか１項に記載のコイル挿入装置。
14. 前記コイル移動機構は、前記径方向移動部の軸方向他側に配置される他側部材をさらに含み、
    前記他側部材または前記一側部材は、径方向に延びるガイド部を有し、
    前記ガイド部は、前記径方向移動部の径方向の移動を案内する、請求項１３に記載のコイル挿入装置。
15. 前記ステータコアの径方向内側かつ前記コイル移動機構の径方向外側において、前記ステータコアの周方向に並んで配置され、軸方向に延び、前記コイルを保持する複数のブレードをさらに備え、
    前記一側部材は、前記ブレードの周方向間隔に配置される第二フィン部を有し、
    前記第二フィン部の径方向外側端縁は、前記ステータコアの径方向内側端縁よりも径方向内側に位置し、
    前記径方向移動部の径方向外側端縁は、前記第二フィン部の径方向外側端縁よりも径方向外側の第一位置と、前記第一フィン部の径方向外側端縁よりも径方向内側または同じ径方向位置の第二位置と、の間を径方向に移動する、請求項１３または１４に記載のコイル挿入装置。
    

Images