JP2023150430A - Coil insertion device and stator manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コイル挿入装置及びステータの製造方法に関する。 The present invention relates to a coil insertion device and a method for manufacturing a stator.
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、コイルを保持する第1及び第2の可動ブレードと、コイルをスロット内に挿入させるストリッパと、を備えるコイル挿入装置が開示されている。第1及び第2の可動ブレードをストリッパと共にステータコア内の第1の所定の位置まで前進させた状態で、第2の可動ブレードのみをコイルが離脱しない範囲内で後退させ、再び第1及び第2の可動ブレードをストリッパと共にさらに第2の所定位置まで前進させた状態で、第2の可動ブレードのみをコイルが離脱しない範囲内で後退させる。 Conventionally, a coil insertion device for inserting a coil into a slot of a stator core is known. For example, JP-A-5-236712 (Patent Document 1) discloses a coil insertion device that includes first and second movable blades that hold a coil, and a stripper that inserts the coil into a slot. There is. While the first and second movable blades are advanced together with the stripper to the first predetermined position within the stator core, only the second movable blade is retreated within a range where the coil does not come off, and the first and second movable blades are moved forward again to the first predetermined position within the stator core. While the movable blade is further advanced together with the stripper to a second predetermined position, only the second movable blade is retreated within a range where the coil does not come off.
しかしながら、上記特許文献1のコイル挿入装置では、第2の可動ブレードの後退時に、コイルがストリッパと第2の可動ブレードとの間に挟まれるため、コイルに負荷がかかる。 However, in the coil insertion device of Patent Document 1, the coil is sandwiched between the stripper and the second movable blade when the second movable blade retreats, so a load is applied to the coil.
本発明は、コイルに生じる負荷を低減する、コイル挿入装置及びステータの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a coil insertion device and a method for manufacturing a stator that reduce the load generated on the coil.
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対して、コイルを軸方向一側から他側に向けて相対的に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、軸方向に移動し、ステータコアの径方向内側に配置され、コイルを保持する複数のブレードと、軸方向に移動し、ブレードの径方向内側に配置され、コイルを移動させるコイル移動機構と、を備え、コイル移動機構は、径方向内側に位置する芯部と、芯部よりも径方向外側に位置し、ブレードの少なくとも一部を覆う外縁部と、を含み、外縁部は、芯部に対して軸方向に相対的に移動可能である。 A coil insertion device according to a first aspect of the present invention inserts a coil into a plurality of slots passing through the stator core in the axial direction by relatively moving the coil from one side in the axial direction to the other side. an insertion device comprising: a plurality of blades that move axially and are disposed radially inwardly of the stator core to retain the coil; and a coil that moves axially and is disposed radially inwardly of the blades to move the coil; A moving mechanism, the coil moving mechanism includes a core located on the inside in the radial direction, and an outer edge that is located on the outer side in the radial direction than the core and covers at least a portion of the blade, the outer edge being , is movable axially relative to the core.
本発明の第2の観点からのステータの製造方法は、第1観点からのコイル挿入装置を用いて、ステータコアの軸方向に貫通する複数のスロットに対して、コイルを軸方向一側から他側に向けて相対的に移動させることにより挿入して、ステータを製造する。 A stator manufacturing method according to a second aspect of the present invention uses the coil insertion device according to the first aspect to insert coils from one axial side to the other side with respect to a plurality of slots penetrating the stator core in the axial direction. The stator is manufactured by inserting the stator by moving it relative to the stator.
本発明は、コイルに生じる負荷を低減する、コイル挿入装置及びステータの製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can provide the coil insertion device and the manufacturing method of a stator which reduce the load produced on a coil.
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。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
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。 Furthermore, in the following description, the direction in which the central axis of the stator 1 extends, that is, the direction in which the slots penetrate is referred to as the "axial direction." One side along the axial direction is the lower (rear) side, and the other side is the upper (front) side. The vertical direction is used to specify the positional relationship, and does not limit the actual direction. That is, the downward direction does not necessarily mean the direction of gravity. The axial direction is not particularly limited, and includes a vertical direction, a horizontal direction, a direction intersecting these directions, and the like.
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。径方向に沿った一側を内側、他側を外側とする。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。 Further, the direction perpendicular to the central axis of the stator 1 is defined as the "radial direction." One side along the radial direction is the inside, and the other side is the outside. Furthermore, the direction along the circular arc centered on the central axis of the stator 1 is defined as the "circumferential direction."
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。 Further, in the drawings used in the following description, characteristic portions may be shown enlarged for the purpose of emphasizing the characteristic portions for convenience. Therefore, the dimensions and proportions of each component are not necessarily the same as the actual ones. Further, for the same purpose, non-characteristic parts may be omitted from illustration.
(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、を備える。
(stator)
As shown in FIG. 1, a stator 1 is a component of a motor, and interacts with a rotor (not shown) to generate rotational torque. The stator 1 of this embodiment has distributed winding in which the coil is wound across
<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。
<Stator core>
<コイル>
コイル10は、コイル線が環状に巻きつけられてなる。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。
<Coil>
The
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)。
The
(コイル挿入装置)
図1~図10を参照して、コイル挿入装置100について説明する。図2~図6は、コイル挿入装置100を軸方向に切断した状態を模式的に示す。コイル挿入装置100によって、図2~図6の順にコイル10がスロット21に挿入される。図7は、ストリッパ120の特徴部分を軸方向に切断した第1状態を模試的に示す。図8は、ストリッパ120の特徴部分を軸方向に垂直な方向に切断した第1状態を模式的に示す。図9は、ストリッパ120の特徴部分を軸方向に切断した第2状態を模試的に示す。図10は、ストリッパ120の特徴部分を軸方向に垂直な方向に切断した第2状態を模式的に示す。図8及び図10は、軸方向位置が異なる一部の部材のみを示す。
(Coil insertion device)
The
図2~図10に示すコイル挿入装置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に対して、コイル10を軸方向一側から他側に向けて相対的に移動させることにより挿入する。詳細には、コイル挿入装置100は、ステータコア20のいくつかのスロット21を跨ぐようにそれぞれのスロットオープン22からコイル線が巻き付けられた環状のコイル10を挿入する。
The
コイル挿入装置100は、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。
The
<ブレード>
図2~図6に示すように、ブレード110は、軸方向に移動し、ステータコア20の径方向内側に配置され、コイル10を保持する。ここでは、ブレード110は、ストリッパ120の径方向外側に配置される。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。
<Blade>
As shown in FIGS. 2-6,
複数のブレード110は、ステータコア20の周方向に並んで配置される。ここでは、ブレード110は、複数のティース23を介して配置される。詳細には、複数のブレード110は、ティース23に対応して、同一円周上に配設される。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。
The plurality of
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。
The radially outer edge of the
<ストリッパ>
図2~図8に示すように、ストリッパ120は、コイル10を移動させるコイル移動機構(コイル挿入治具)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、軸方向に移動する。
<Stripper>
As shown in FIGS. 2 to 8, the
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。
The
本実施形態のストリッパ120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。
The radially outer edge of the
ストリッパ120は、スロットオープン22に配置される形状を有する。具体的には、図2に示すように、ストリッパ120は、シャフト121と、大径部122と、を含む。シャフト121は、軸方向に延びる。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。大径部122は、シャフト121の径よりも大きな径を有する。シャフト121と大径部122との中心軸は、同じである。大径部122の径は、ブレード110間の距離である。大径部122は、ブレード110に沿う形状を有する。
The
図7~図10に示すように、ストリッパ120は、芯部123と、外縁部124と、台座125と、カム部126と、軸部127と、を含む。芯部123、外縁部124、台座125、カム部126、及び軸部127の一部は、大径部122に含まれる。軸部127の残部は、シャフト121に含まれる。
As shown in FIGS. 7 to 10, the
芯部123は、径方向内側に位置する。本実施形態では、芯部123は、ストリッパ120において、軸方向他側、かつ、径方向中央に位置する。芯部123は、円柱形状である。
The
外縁部124は、芯部123よりも径方向外側に位置し、ブレード110の少なくとも一部を覆う。外縁部124は、芯部123に対して軸方向に相対的に移動可能である。これにより、ブレード110を軸方向一側に相対移動(後退)する前に、図9に示すように、外縁部124を芯部123よりも軸方向一側に相対移動させることによって、コイル10とストリッパ120との間に空間を設けることができる。この状態で、ブレード110を軸方向一側に相対移動すると、コイル10がストリッパ120とブレード110との間に挟まれることを緩和できるので、コイル10に生じる負荷を低減できる。
The
本実施形態では、外縁部124は、芯部123に対して相対的に移動し、図7および図9で示した状態を成す。図7では、外縁部124の軸方向他側端と芯部123の軸方向他側端との軸方向位置が同じ状態である。図9では、外縁部124の軸方向他側端が芯部123の軸方向他側端よりも軸方向位一側の状態である。
In this embodiment, the
芯部123は、外縁部124と別の部材で構成される。このため、芯部123の軸方向の移動と、外縁部124の軸方向の移動とは、同時に行うことと、一方のみを行うこととが可能である。
The
外縁部124は、芯部123の外周の全周に位置する。これにより、外縁部124の軸方向の相対移動を安定して行うことができる。
The
外縁部124は、ストリッパ120において、軸方向他側、かつ、径方向外側に位置する。外縁部124は、ストリッパ120の軸方向一側から他側への移動の際に、コイル10に接触する。
The
外縁部124は、筒状である。本実施形態では、外縁部124は、円環状に芯部123を囲む。詳細には、外縁部124の径方向内側面は、軸方向から見て(以下、「軸方向視」とも言う)において概ね円形状である。外縁部124の径方向外側面は、軸方向視において波形状(図8及び図10では円形状に簡略化して示す)である。
The
外縁部124は、芯部123と、軸方向と交差する方向において接触する。これにより、芯部123に沿って外縁部124を相対移動することができる。このため、外縁部124の軸方向の相対移動をスムーズに行うことができる。
The
外縁部124は、周方向及び径方向の少なくとも一方において芯部123と接触することが好ましい。本実施形態の外縁部124は、周方向及び径方向において芯部123と接触する。
It is preferable that the
芯部123は、径方向外側に突出する凸部123a、または、径方向内側に凹む凹部を有する。外縁部124は、径方向外側に凹む凹部124a、または、径方向内側に突出する凸部を有する。芯部123の凸部123aと外縁部124の凹部124aとは接触する、または、芯部123の凹部と外縁部124の凸部とは接触する。これにより、ストリッパ120の軸方向の相対移動の際に、外縁部124と芯部123とが周方向に移動することを抑制できる。
The
本実施形態では、図8及び図10に示すように、芯部123は、径方向外側に突出する凸部123aを有する。外縁部124は、径方向外側に凹む凹部124aを有する。ここでは、芯部123の径方向外側端部に複数の凸部123aが設けられ、外縁部124の径方向外側端部に複数の凹部124aが設けられる。各凸部123aは、各凹部124aに嵌る。
In this embodiment, as shown in FIGS. 8 and 10, the
また、図7及び図9に示すように、芯部123は、径方向外側に突出する突出部123bをさらに有する。突出部123bは、後述する制限部である。凸部123aと突出部123bとは、軸方向視において、周方向に交互に位置する。
Moreover, as shown in FIGS. 7 and 9, the
外縁部124は、径方向外側に凹む凹部124bをさらに有する。凹部124bは、後述する制限部としての突出部123bを受ける。凹部124bと凹部124aとは、軸方向視において、周方向に交互に位置する。
The
コイル挿入装置100は、外縁部124の芯部123に対する軸方向の相対的な移動を制限する制限部をさらに備える。制限部は、外縁部124と接触する。制限部によって、外縁部124の芯部123に対する相対移動を容易に制御できる。
The
制限部は、外縁部124の芯部123に対する軸方向の一側及び他側の移動を制限する。具体的には、制限部は、外縁部124が芯部123に対する第1位置よりも軸方向他側に移動することを制限するとともに、外縁部124が芯部123に対する第2位置よりも軸方向一側に移動することを制限する。
The restriction portion restricts movement of the
上記第1位置として、制限部は、外縁部124の軸方向他側端が、芯部123の他側端よりも軸方向他側に相対的に移動することを制限する。これにより、外縁部124が芯部123よりも軸方向他側に位置しないので、ストリッパ120によるコイル10の軸方向他側への相対移動を容易に行うことができる。
In the first position, the restriction portion restricts the other axial end of the
本実施形態では、制限部は、台座125及び突出部123bを有する。台座125は、外縁部124の芯部123に対する軸方向の一側の移動を制限する。突出部123bは、外縁部124の芯部123に対する軸方向の一側及び他側の移動を制限する。
In this embodiment, the restriction portion includes a
台座125は、芯部123及び外縁部124よりも軸方向一側に位置する。台座125は、外縁部124と軸方向から見て少なくとも一部が重なる。台座125により、外縁部124の軸方向一側の相対移動を制限することができる。
The
台座125は、図7に示すように、外縁部124と接触しない場合と、図9に示すように、外縁部124と接触する場合とがある。外縁部124が図7から図9に軸方向一側に相対移動したときに、外縁部124が台座125と接触することによって、外縁部124の軸方向一側への相対移動を停止させる。
The
台座125は、径方向に延びる平板状の部材である。台座125の径方向長さは、芯部123の径方向長さよりも大きい。実施形態の台座125は、芯部123に対してフランジ形状をなす。また、台座125の径方向長さは、外縁部124の径方向長さよりも大きい。図7及び図9では、台座125の径方向長さは、芯部123及び外縁部124の径方向長さの合計と同じである。
The
台座125には、シャフト121が取り付けられる。また、図9に示すように、台座125は、芯部123と接触する。
The
台座125は、芯部123と単一の部材で構成される。これにより、外縁部124の軸方向一側の相対移動を容易に制限することができる。
The
台座125の軸方向の移動は、芯部123の軸方向の移動と同時に行う。本実施形態では、台座125は、外縁部124と別の部材で構成される。このため、台座125の軸方向の移動と、外縁部124の軸方向の移動とは、同時に行うことと、一方のみを行うこととが可能である。
The axial movement of the
図7及び図9に示すように、制限部としての突出部123bは、芯部123の径方向外側端面から径方向外側に突出する。外縁部124の径方向内側には、突出部123bと接触する凹部124bが設けられる。突出部123bにより、外縁部124の軸方向他側端が、芯部123の他側端よりも軸方向他側に相対移動することを容易に制限できる。
As shown in FIGS. 7 and 9, the protruding
突出部123bの少なくとも一部は、凹部124bに収容される。具体的には、突出部123bは、芯部123の軸方向一側端部に設けられる。突出部123bの径方向外側端面は、凹部124bに接触する。また、突出部123bの軸方向一側端面は、図7に示すように、凹部124bと接触する場合と、図9に示すように、凹部124bと接触しない場合とがある。突出部123bの軸方向他側端面は、図7に示すように、凹部124bに接触しない場合と、凹部124bに接触する場合とがある。外縁部124が図7から図9に軸方向一側に相対移動したときに、突出部123bの軸方向一側端面が凹部124bと接触することによって、外縁部124の一側への相対移動を停止させる。外縁部124が図9から図7に軸方向他側に相対移動したときに、突出部123bの軸方向他側端面が凹部124bと接触することによって、外縁部124の他側への相対移動を停止させる。
At least a portion of the
なお、突出部123bは、芯部123と単一の部材で構成されてもよく、芯部123と別の部材で構成されてもよい。
In addition, the
図7~図10に示すように、カム部126は、径方向に移動可能である。軸部127は、カム部126と接触し、軸方向に移動可能である。カム部126は、外縁部124と接触する接触面126aを有する。接触面126aは、軸方向他側に近づくにつれて径方向幅が小さくなるテーパ面である。軸部127が軸方向に移動することにより、軸部127と接触するカム部126を径方向に移動することができる。カム部126が径方向に移動することにより、カム部126の接触面126aで接触する外縁部124を軸方向に移動することができる。
As shown in FIGS. 7 to 10, the
外縁部124においてカム部126の接触面126aと接触する面は、軸方向他側に近づくにつれて径方向幅が小さくなるテーパ面である。すなわち、外縁部124においてカム部126の接触面126aと接触する面は、軸方向他側に向かうにつれて、径方向位置が内側になるテーパ面である。この外縁部124のテーパ面は、カム部126のテーパ面である接触面126aと同じ傾斜を有する。外縁部124のテーパ面と、カム部126の接触面126aとは、互いに摺動する。なお、本実施形態ではカム部126のテーパ面および外縁部124のテーパ面は軸方向に対して一定の傾斜角を有する面だが、これに限定されない。カム部126のテーパ面および外縁部124のテーパ面は、軸方向に対して2以上の傾斜角を組み合わせたものでも良い。すなわち、カム部126のテーパ面および外縁部124のテーパ面は、軸方向に対して途中で傾斜角が変化しても良い。また、カム部126のテーパ面および外縁部124のテーパ面は軸方向に対して曲面を有していても良い。また、カム部126のテーパ面および外縁部124のテーパ面は軸方向に対して厳密な傾斜面である必要はなく、表面に凹凸等があっても良い。すなわち、カム部126のテーパ面および外縁部124のテーパ面は、発明の効果を奏する程度に傾斜していればよい。
The surface of the
本実施形態のカム部126は、軸方向視において、芯部123、外縁部124及び台座125と重なる。また、複数(図8及び図10では4つ)のカム部126が、放射状に配置される。カム部126は、外縁部124の軸方向一側に位置する。図7及び図9に示すように、芯部123の軸方向一側端部及び台座125には、カム部126を配置する空間が設けられる。
The
カム部126の軸方向一側端面及び他側端面は平坦面である。カム部126の他側端面は、芯部123と接触する。カム部126の一側端面は、台座125と接触する。カム部126の径方向外側端面は、接触面126aを有する。カム部126の径方向内側端面は、軸部127と接触可能である。
One end surface and the other end surface in the axial direction of the
軸部127は、カム部126の軸方向一側に位置する。軸部127は、カム部126と異なる部材で構成される。軸部127の移動方向は、カム部126と異なる方向である。軸部127は、例えばシリンダである。
The
軸部127は、ストリッパ120における径方向中央部に位置する。本実施形態の軸部127は、軸方向視において、芯部123、台座125及びカム部126と重なる。
The
本実施形態の軸部127は、軸方向に延びる棒状部材127aと、径方向に延びる傘部127bとを有する。棒状部材127aと、傘部127bとは、単一の部材で構成される。
The
傘部127bは、棒状部材127aの軸方向他側端部と接続される。また、傘部127bは、芯部123の軸方向一側に位置する。傘部127bは、カム部126と接触可能である。傘部127bとカム部126との接触面は、テーパ形状である。ここでは、傘部127bの軸方向長さは、台座125の軸方向長さよりも小さい。
The
図9から図7に軸部127が軸方向他側に移動すると、図10から図8に示すように、軸部127と接触するカム部126が径方向外側に移動する。これにより、カム部126の接触面126aで接触する外縁部124を軸方向他側に移動することができる。また、図7から図9に軸部127が軸方向一側に移動すると、図8から図10に示すように、軸部127と接触するカム部126が径方向内側に移動する。これにより、カム部126の接触面126aで接触する外縁部124を軸方向一側に移動することができる。
When the
(ステータの製造方法)
図1~図11を参照して、ステータ1の製造方法について説明する。図11は、本実施形態のステータ1の製造方法を示すフローチャートである。ステータ1の製造方法は、上述したコイル挿入装置100を用いて、ステータコア20の軸方向に貫通する複数のスロット21に対して、コイル10を軸方向一側から他側に向けて相対的に移動させることにより挿入して、ステータ1を製造する。
(Stator manufacturing method)
A method of manufacturing the stator 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 11. FIG. 11 is a flowchart showing a method for manufacturing the stator 1 of this embodiment. The method for manufacturing the stator 1 includes moving the
まず、図11に示すように、コイル線が複数回巻き付けられた環状のコイルを形成する形成工程(S1)を実施する。形成工程(S1)では、コイル線を環状に巻き付けて、スロット21内に収容される二つのコイル辺部と、二つのコイル辺部を繋ぎ、ステータコア20の軸方向両側に配置されるコイル渡り部と、を有するコイル10を形成する。
First, as shown in FIG. 11, a forming step (S1) is performed to form a ring-shaped coil in which a coil wire is wound a plurality of times. In the forming step (S1), the coil wire is wound in an annular shape to connect the two coil sides accommodated in the
次に、図2に示すように、コイル挿入装置100をステータコア20に設置する設置工程(S2)を実施する。このステップS2では、ステータコア20の軸方向一側にコイル挿入装置100を配置する。詳細には、形成工程(S1)で形成した環状のコイル10を、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。さらに、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。
Next, as shown in FIG. 2, an installation step (S2) is performed in which the
次に、図3及び図4に示すように、ステータコア20の軸方向に貫通する複数のスロット21に対して、ストリッパ120及びブレード110を軸方向他側に相対的に移動する第1工程(S3)を実施する。この第1工程(S3)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。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。
Next, as shown in FIGS. 3 and 4, the first step (S3 ). In this first step (S3), the
第1工程(S3)では、ストリッパ120は、図7及び図8に示す第1状態である。具体的には、図7に示すように、芯部123の軸方向他側端面と、外縁部124の軸方向他側端面とは、同一平面上に位置する。また、軸方向において、外縁部124と台座125との間には、隙間が形成される。
In the first step (S3), the
次に、図9及び図10に示すように、ステータコア20の軸方向に貫通する複数のスロット21に対して、外縁部124を軸方向一側に相対的に移動する第3工程(S4)を実施する。第3工程(S4)は、後述の第2工程(S5)前に実施される。第3工程(S4)では、ブレード110及び芯部123の移動を停止する。すなわち、ブレード110及び芯部123を後退させる前に、外縁部124を後退させる。第3工程(S4)を実施することによって、コイル10とストリッパ120との間に空間を設けることができる。
Next, as shown in FIGS. 9 and 10, a third step (S4) of moving the
第3工程(S4)では、ストリッパ120を、図7及び図8に示す第1状態から、図9及び図10に示す第2状態にする。具体的には、第1状態から図9に示すように、軸部127を軸方向一側に移動する。軸部127の移動に伴って、軸部127の傘部127bと接触しなくなるカム部126が径方向内側に移動する。カム部126の移動に伴って、カム部126の接触面126aに沿って、外縁部124が軸方向一側に移動する。このとき、外縁部124は、軸方向と交差する方向において芯部123と接触しながら移動する。
In the third step (S4), the
また、第3工程(S4)では、図9に示すように、制限部としての突出部123bの軸方向他側端面が凹部124bに接触することによって、外縁部124の軸方向一側への移動が停止する。また、制限部としての台座125の軸方向他側端面に外縁部124の一側端面が接触することによって、外縁部124の軸方向他側への移動が停止する。
Further, in the third step (S4), as shown in FIG. 9, the other axial end surface of the
また、第3工程(S4)において、外縁部124を軸方向一側に相対移動させても、図10に示すように、芯部123の凸部123aと外縁部124の凹部124aとの接触によって、芯部123及び外縁部124の周方向の相対移動を抑制することができる。
Furthermore, even if the
次に、図5に示すように、ステータコア20の軸方向に貫通する複数のスロット21に対して、ブレード110を軸方向一側に相対的に移動する第2工程(S5)を実施する。第3工程(S4)でコイル10とストリッパ120との間に空間を設けられた状態で、第2工程(S5)を実施すると、コイル10がストリッパ120とブレード110との間に挟まれることを抑制できる。
Next, as shown in FIG. 5, a second step (S5) is performed in which the
なお、第3工程(S4)及び第2工程(S5)は、コイル10の挿入抵抗等に基づいて、適宜実施される。なお、挿入抵抗は、スロット21への挿入時にコイル10に加えられる荷重である。すなわち、挿入抵抗は、ストリッパ120によるコイル10を挿入する際の抵抗である。第3工程(S4)及び第2工程(S5)は、この順に連続して実施される。
Note that the third step (S4) and the second step (S5) are performed as appropriate based on the insertion resistance of the
次に、ステータコア20の軸方向に貫通する複数のスロット21に対して、外縁部124を軸方向他側に相対的に移動する第4工程(S6)を実施する。第4工程(S6)は、第3工程(S4)後に実施され、ブレード110の後退後に外縁部124を前進させる。本実施形態の第4工程(S6)は、第2工程(S5)の後に実施される。
Next, a fourth step (S6) is performed in which the
第4工程(S6)では、ストリッパ120を、図9及び図10に示す第2状態から、図7及び図8に示す第1状態にする。具体的には、第2状態から図7に示すように、軸部127を軸方向他側に移動する。軸部127の移動に伴って、軸部127の傘部127bと接触するカム部126が径方向外側に移動する。カム部126の移動に伴って、カム部126の接触面126aに沿って、外縁部124が軸方向他側に移動する。このとき、外縁部124は、軸方向と交差する方向において芯部123と接触しながら移動する。
In the fourth step (S6), the
また、第4工程(S6)では、図7に示すように、制限部としての突出部123bの軸方向一側端面が凹部124bに接触することによって、外縁部124の軸方向他側への移動が停止する。
Further, in the fourth step (S6), as shown in FIG. 7, the end surface of one axial side of the
また、第4工程(S6)において、外縁部124を軸方向他側に相対移動させても、図8に示すように、芯部123の凸部123aと外縁部124の凹部124aとの接触によって、芯部123及び外縁部124の周方向の相対移動を抑制することができる。
Furthermore, even if the
その後、上記第1工程(S3)、第2工程(S5)、及び第3工程(S4)を複数回実施する。本実施形態では、第1工程(S3)、第3工程(S4)、第2工程(S5)及び第4工程(S6)の順に複数回繰り返す。このように、後退から前進を複数回行うことにより、図6に示すように、コイル10をスロット21に挿入することができる。
After that, the first step (S3), the second step (S5), and the third step (S4) are performed multiple times. In this embodiment, the first step (S3), the third step (S4), the second step (S5), and the fourth step (S6) are repeated multiple times in this order. In this manner, by moving forward from the backward position a plurality of times, the
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S7)。具体的には、ブレード110をステータコア20から取り外す。また、ストリッパ120を下方に向かって移動する。
Next, the
以上の工程(ステップS1~S7)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。
By performing the above steps (steps S1 to S7), the
コイル10を挿入するためにブレード110及びストリッパ120を前進する第1工程(S3)を実施すると、コイル10とストリッパ120とが密着する。この状態で、ブレード110を後退させると、コイル10が引っ張られてしまう。このことに起因して、コイル10が傷ついたり、詰まったりする場合がある。
When the first step (S3) of advancing the
これに対して、本実施形態のコイル挿入装置100及びステータ1の製造方法によれば、ストリッパ120の移動を停止するとともに、ブレード110を軸方向一側に相対的に移動する第2工程(S5)前に、外縁部124を芯部123よりも軸方向一側に相対移動させる第3工程(S4)を実施する。これによって、コイル10とストリッパ120との間に空間を設けることができる。この状態で、ブレード110を軸方向一側に相対移動する第2工程(S5)を実施すると、コイル10が引っ張られることを抑制できる。したがって、コイル10が傷ついたり、詰まったりすることを抑制できる。
On the other hand, according to the
(変形例1)
上述した実施形態では、芯部123と外縁部124とは、接触するが、これに限定されない。芯部123と外縁部124との間に、隙間が設けられてもよい。この場合、芯部と外縁部との間に、別の部材が配置されてもよい。
(Modification 1)
In the embodiment described above, the
(変形例2)
上述した実施形態では、周方向に複数の凸部123a及び複数の凹部124aが設けられるが、これに限定されない。凸部123a及び凹部124aは、1つでもよく、省略されてもよい。
(Modification 2)
In the embodiment described above, a plurality of
(変形例3)
上述した実施形態では、周方向に複数の突出部123b及び複数の凹部124bが設けられるが、これに限定されない。突出部123b及び凹部124bは、1つでもよく、省略されてもよい。
(Modification 3)
In the embodiment described above, a plurality of
(変形例4)
上述した実施形態では、複数のカム部126が設けられるが、これに限定されない。カム部126は、1つでもよく、その形状も限定されない。また、軸部127は、カム部126に形状に応じて、適宜変更可能である。
(Modification 4)
In the embodiment described above, a plurality of
(変形例5)
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3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。
(Modification 5)
In the embodiment described above, the two
(変形例6)
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。
(Modification 6)
In the embodiment described above, the method of inserting one
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。 The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the embodiments described above, and it is intended that all changes within the meaning and scope equivalent to the claims are included.
1 :ステータ
10 :コイル
20 :ステータコア
21 :スロット
100 :コイル挿入装置
110 :ブレード
120 :ストリッパ
123 :芯部
123a :凸部
123b :突出部
124 :外縁部
124a :凹部
125 :台座
126 :カム部
126a :接触面
127 :軸部
1 : Stator 10 : Coil 20 : Stator core 21 : Slot 100 : Coil insertion device 110 : Blade 120 : Stripper 123 :
Claims (14)
軸方向に移動し、前記ステータコアの径方向内側に配置され、前記コイルを保持する複数のブレードと、
軸方向に移動し、前記ブレードの径方向内側に配置され、前記コイルを移動させるコイル移動機構と、
を備え、
前記コイル移動機構は、
径方向内側に位置する芯部と、
前記芯部よりも径方向外側に位置し、前記ブレードの少なくとも一部を覆う外縁部と、
を含み、
前記外縁部は、前記芯部に対して軸方向に相対的に移動可能である、コイル挿入装置。 A coil insertion device that inserts a coil into a plurality of slots passing through the stator core in the axial direction by relatively moving the coil from one side to the other side in the axial direction,
a plurality of blades that move axially and are disposed radially inward of the stator core and hold the coil;
a coil moving mechanism that moves in the axial direction, is arranged radially inside the blade, and moves the coil;
Equipped with
The coil moving mechanism is
a core located on the inside in the radial direction;
an outer edge portion located radially outward than the core portion and covering at least a portion of the blade;
including;
The coil insertion device, wherein the outer edge portion is movable in an axial direction relative to the core portion.
前記制限部は、前記外縁部と接触する、請求項1~3のいずれか1項に記載のコイル挿入装置。 The coil moving mechanism further includes a restriction portion that restricts relative movement of the outer edge portion in the axial direction with respect to the core portion,
The coil insertion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the restriction portion contacts the outer edge portion.
前記台座は、前記外縁部と軸方向から見て少なくとも一部が重なる、請求項4に記載のコイル挿入装置。 The coil moving mechanism further includes a pedestal located on one side of the core and the outer edge in the axial direction,
The coil insertion device according to claim 4, wherein the pedestal at least partially overlaps the outer edge portion when viewed from the axial direction.
前記外縁部の径方向内側には、前記突出部と接触する凹部が設けられる、請求項7に記載のコイル挿入装置。 The limiting portion has a protruding portion that protrudes radially outward from a radially outer end surface of the core portion,
The coil insertion device according to claim 7, wherein a recessed portion that contacts the protruding portion is provided on a radially inner side of the outer edge portion.
前記カム部と接触し、軸方向に移動可能な軸部と、
をさらに備え、
前記カム部は、前記外縁部と接触する接触面を有し、
前記接触面は、軸方向他側に近づくにつれて径方向幅が小さくなるテーパ面である、請求項1~8のいずれか1項に記載のコイル挿入装置。 a radially movable cam part;
a shaft portion that is in contact with the cam portion and is movable in the axial direction;
Furthermore,
The cam portion has a contact surface that contacts the outer edge portion,
The coil insertion device according to any one of claims 1 to 8, wherein the contact surface is a tapered surface whose radial width decreases as it approaches the other side in the axial direction.
前記外縁部は、径方向外側に凹む凹部、または、径方向内側に突出する凸部を有し、
前記芯部の凸部と前記外縁部の凹部とは接触する、または、前記芯部の凹部と前記外縁部の凸部とは接触する、請求項1~9のいずれか1項に記載のコイル挿入装置。 The core portion has a convex portion projecting outward in the radial direction or a concave portion concave inward in the radial direction,
The outer edge portion has a concave portion recessed radially outward or a convex portion protruding radially inward,
The coil according to any one of claims 1 to 9, wherein the convex portion of the core portion and the concave portion of the outer edge portion are in contact with each other, or the convex portion of the core portion and the convex portion of the outer edge portion are in contact with each other. Insertion device.
前記コイル移動機構及び前記ブレードを軸方向他側に相対的に移動する第1工程と、
前記コイル移動機構を停止するとともに、前記ブレードを軸方向一側に相対的に移動する第2工程と、
前記第2工程前に、前記外縁部を軸方向一側に相対的に移動する第3工程と、
を備える、請求項11に記載のステータの製造方法。 For the plurality of slots passing through the stator core in the axial direction,
a first step of relatively moving the coil moving mechanism and the blade to the other side in the axial direction;
a second step of stopping the coil moving mechanism and relatively moving the blade to one side in the axial direction;
a third step of relatively moving the outer edge portion to one side in the axial direction before the second step;
The method for manufacturing a stator according to claim 11, comprising:
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