JP5453854B2 - コイル形成挿入装置 - Google Patents

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Description

本発明は、巻線コイルを電動機又はジェネレータ若しくはモータジェネレータ等の回転電機のステータコアに挿入配置するコイル形成挿入装置に関するものである。
この種のコイル形成挿入装置は、コイル巻線機とコイル挿入治具を備えていている。そして、コイル巻線機では、フライヤを通して電線を巻枠に巻くことにより、巻線コイルを形成するようになっている。また、このコイル巻線機で形成された巻線コイルは、コイル挿入治具に移載された後に、コイル挿入治具により回転電機のステータコアのティース側に移動させられる。そして、このコイル挿入治具は、ステータのティースが巻線コイルに挿入されるように、巻線コイルの一部を隣接するティース間のスロットに挿入させるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−125522
しかしながら、従来のコイル形成挿入装置では、コイル挿入治具にセットされた巻線コイルは、スロットへ挿入され始めで、コイル束が一度にスロットに入ろうとするため、コイル束に捩れが生じ、また、コイル束の中で電線同士の順番の入れ替わりが生じてしまう。
これにより、コイル密度の大きい巻線仕様(いわゆる高占積率巻線仕様)におけるコイル挿入では、コイル挿入の抵抗が大きくなり、コイルの傷付き・コイルのロック・絶縁材の傷付きが発生する。
そこで、この発明は、巻線コイルがステータのスロットへ挿入される際に、コイル束に捩れが生じたり、コイル束の中で電線同士の順番の入れ替わりが生じたりするのを未然に防止できるコイル形成挿入装置を提供することを目的とするものである。
この目的を達成するため、この発明のコイル形成挿入装置は、電線を捲回させて巻線コイルを形成するためのコイル巻枠が設けられているコイル巻取治具と、前記コイル巻取治具から受け取った前記巻線コイルをステータコアのティース側に移動させて、前記ティースが前記巻線コイルに嵌合されるように、前記巻線コイルの一部を隣接する前記ティース間のスロットに挿入配置するコイル挿入治具とを有する。しかも、コイル形成挿入装置は、前記巻線コイル内に挿通して、前記巻線コイルの内側に対面する2面を有して、前記巻線コイルを保持する第1のコイル保持部と、前記第1のコイル保持部の2面のそれぞれに対応して設けられ、前記第1のコイル保持部に保持した前記巻線コイルを、前記第1のコイル保持部の2面とで前記巻線コイルの内側と外側から挟むことによって、前記電線の整列状態を維持させる第2のコイル保持部を有することを特徴とする。
この構成によれば、巻線コイルがステータのスロットへ挿入される際に、巻線コイルの整列状態が第1,第2のコイル保持部によって保たれて、コイル束に捩れが生じたり、コイル束の中で電線同士の順番の入れ替わりが生じたりするのを未然に防止できるため、コイルの傷つき・コイルのロック・絶縁材の傷つきを抑制することができる。
この発明に係るコイル形成挿入装置の概略説明図である。 図1の一部を省略したコイル形成挿入装置の平面図である。 図1のコイル巻取治具および巻線用ダミーツールの関係を示す拡大説明図である。 図1のステータコア供給装置に保持されたステータコアの概略説明図である。 図1の第1のコイル整列治具の平面図である。 図1の第2のコイル整列治具の平面図である。 図6に示した第2のコイル整列治具の第1プレートの進退動に用いるエアシリンダの説明図である。 図6に示した第2のコイル整列治具の第2プレートの進退動に用いるエアシリンダの説明図である。 図1のトランスファーツールの拡大説明図である。 図9のトランスファーツールの支持ピンの配列説明図である。 図1のコイル挿入治具および第1,第2のコイル整列治具の拡大説明図である。 図11のウエッジガイドのホルダ支持ベースへの取付部の断面図である。 図12のウエッジガイド間に形成されるガイドスリットの概略説明図である。 図11のウエッジプッシャの部分概略平面図である。 図11のブレードユニットの配列説明図である。 図10の支持ピンと図15のブレードユニットとの配列位置の対応関係を示す説明図である。 図15のブレードユニットの一つを取り出して拡大した説明図である。 図11のストリッパとブレードユニットとの関係を示す部分概略平面図である。 図1のアライメントツールの一部を破断して示した側面図である。 図18の第1のブレード位置決部材の部分平面図である。 図18の第2のブレード位置決部材の部分平面図である。 図1のステータコア供給装置の拡大説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 第1のコイル整列治具と巻線コイルとの関係を示す概略平面説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 図1のコイル巻取治具と巻線ダミーツールとの関係を示す作用説明図である。 図22〜図32のようにして捲回された巻線コイルを受け取った第1のコイル整列治具と巻線ダミーツールとの関係系を示す説明図である。 図33の第1のコイル整列治具および巻線ダミーツールを図1のトランスファーツールの下方に移動させた状態を示す説明図である。 図34のトランスファーツールの作用説明図である。 図34のトランスファーツールの作用説明図である。 図34のトランスファーツールの作用説明図である。 図34のトランスファーツールの作用説明図である。 図34のトランスファーツールの作用説明図である。 第1のコイル整列治具を図34のトランスファーツールにより巻線ダミーツールからコイル挿入治具に移送する際の作用説明図である。 図40のコイル挿入治具に第1のコイル整列治具を移送する前に、コイル挿入治具にウエッジを挿入する作用説明図である。 図41のウエッジをコイル挿入治具に挿入した状態を示す概略説明図である。 図42のウエッジと複数のウエッジガイドとの関係を示す概略平面図である。 図40のトランスファーツールにより移動させた第1のコイル整列治具をコイル挿入治具に挿入する状態を示す作用説明図である。 図43の第1のコイル整列治具をコイル挿入治具に挿入した状態を示す作用説明図である。 図44のトランスファーツールを上昇させている状態を示す作用説明図である。 図45のトランスファーツールをコイル挿入治具から抜き取った状態を示す作用説明図である。 図45のトランスファーツールが上方から退避させられた後のコイル挿入治具の説明図である。 図47の第1のコイル整列治具の平面図である。 図48の部分拡大説明図である。 図48の巻線コイルの渡り線の説明図である。 図1のアライメントツールとコイル挿入治具との関係を示す作用説明図である。 図51のアライメントツールのコイル挿入治具への位置決開始状態の作用説明図である。 図52のアライメントツールとコイル挿入治具との位置決状態を示す作用説明図である。 図53のアライメントツール上方にステータコア供給装置を配設した状態を示す作用説明図である。 図54のステータコア供給装置のステータコアをアライメントツールに位置決開始させる状態を示す作用説明図である。 図55のステータコア供給装置のステータコアとアライメントツールとの位置決状態を示す作用説明図である。 図56の第1のコイル整列治具に対して第2のコイル整列治具を移動させた状態を示す作用説明図である。 図57のコイル挿入治具によるステータコアへのコイル挿入動作の作用説明図である。 図57のコイル挿入治具によるステータコアへのコイル挿入動作の作用説明図である。 図57のコイル挿入治具によるステータコアへのコイル挿入動作の作用説明図である。 図57のコイル挿入治具によるステータコアへのコイル挿入動作の作用説明図である。 図57のコイル挿入治具によるステータコアへのコイル挿入動作の作用説明図である。 図57のコイル挿入治具によるステータコアへのコイル挿入動作の作用説明図である。 図63の第2のコイル整列治具の退避動作の作用説明図である。 図63の第2のコイル整列治具が退避後のコイル挿入動作の作用説明図である。 図63の第2のコイル整列治具が退避後のコイル挿入動作の作用説明図である。 図66のコイル挿入動作終了後の説明図である。 図67の巻線コイルとステータコア及びウエッジとの関係を示す説明図である。 図11の第2のコイル整列治具の他の例を示す説明図である。 図69の第2のコイル整列治具の作用説明図である。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[構成]
図1は、この発明にかかるコイル形成挿入装置を概略的に示したものである。このコイル形成挿入装置は、コイル巻取治具1と、巻線用ダミーツール2と、第1のコイル整列治具3と、第2のコイル整列治具3aと、トランスファーツール4と、コイル挿入治具5と、アライメントツール5aと、ステータコア供給装置5cを有する。尚、図1では、巻線用ダミーツール2をターンテーブルTb上に取り付けると共に、ターンテーブルTbの上方にコイル巻取治具1を配設した構成としている。このターンテーブルTbは、図示を省略したテーブル回転モータ(テーブル駆動装置)により図2に示したように軸線Oを中心に矢印A方向に回転駆動させられるようになっている。
<コイル巻取治具1>
このコイル巻取治具1は、図3に示したように、円板状の巻線治具本体6と、この巻線治具本体6の上面に装着された巻線ヘッド7を有する。この巻線ヘッド7には、電線(銅線)8が繰り出し可能に捲回されている。しかも、巻線治具本体6は、図示しない駆動モータ等で軸線O1の周りに矢印A1で示したように回転駆動可能に設けられている。
この巻線治具本体6の周縁部には下方に向けて延びるアーム状のフライヤ6aが一体に設けられていて、この巻線治具本体6及びフライヤ6aの下端部にはプーリP1,P2が設けられている。このプーリP1,P2には、巻線ヘッド7から繰り出される電線8が支持されている。
・コイル落とし装置9
また、コイル巻取治具1は、巻線治具本体6の下方に配設されたコイル落とし装置9を有する。このコイル落とし装置9は、巻線治具本体6の下面に軸線O1の周りに相対回転可能に装着された筒状支持軸9aと、この筒状支持軸9aの下端部に固定された支持板9bと、この支持板9bの下方に配設された一対のコイル落としアーム10,11を有する。このコイル落としアーム10,11の下端部の対向部にはコイル落とし部材10a,11aが取り付けられている。
また、筒状支持軸9aは図示しないコイル落とし用シリンダ等のコイル落とし駆動装置により上下に駆動可能に設けられていて、この筒状支持軸9aを上下動させることで支持板9bが上下動させられるようになっている。
・コイル巻枠12
また、コイル落としアーム10,11間に配設されたコイル巻枠12を有する。このコイル落としアーム10,11は、下方に向けて延びていると共に、支持板9bの下面に間隔をおいて配設されている。
このコイル巻枠12は、コイル落としアーム10,11に上下動(昇降)可能に保持された巻枠ベース13と、この巻枠ベース13の下方に配設された前巻枠14と後巻枠15を有する。この前巻枠14と後巻枠15は、下方に向けて延びていると共に、巻枠ベース13の下面に間隔をおいて取り付けられている。また、前巻枠14と後巻枠15は、互いに平行、且つ、コイル落としアーム10,11と平行に設けられている。この前巻枠14は上下に延びる巻線支持ツール配設空間14aを有し、後巻枠15は下端部に係合段部15aを有する。
更に、前巻枠14はコイル落としアーム10に隣接して配設され、後巻枠15はコイル落としアーム11に隣接して配設されている。この前巻枠14にはコイル落とし部材10aが摺動可能に当接させられ、後巻枠15にはコイル落とし部材11aが周到可能に当接させられている。
また、巻枠ベース13は、巻線治具本体6に取り付けられ且つ支持板9bを貫通して筒状支持軸9a内に配設されたベース支持軸16の下端部に固定されている。このベース支持軸16は図示しない巻枠上下(昇降)駆動装置)としての巻枠用シリンダにより上下(昇降)駆動可能に設けられている。尚、この巻枠用シリンダ(図示せず)は、筒状支持軸9a内に固定されていて、ベース支持軸16を下方に進退動させるようになっている。
<巻線用ダミーツール2>
この巻線用ダミーツール2は、図3に示したように、軸線O2を中心に回転可能にターンテーブルTb上に取り付けられた円形の回転ベース18と、この回転ベース18に同心に取り付けられたツール支持ベース18aと、このツール支持ベース18a上に設けられたコイル支持部19と、ツール支持ベース18aを軸線O2の周りに回転させるツール回転モータ(ツール回転駆動装置)Tmを有する。
このコイル支持部19は、ツール支持ベース18aの周縁部上に周方向に間隔をおいて取り付けられた複数のコイル支持部材19aを有する。このコイル支持部材19aは、図4に示したステータコア20の複数のティース21の数と同数設けられている。この複数のティース21の隣接するもの同士間にはそれぞれスロット21sが形成されている。本実施例では、ティース21が8個設けられているので、コイル支持部材19aも9個設けられる。
尚、図3において、ツール支持ベース18aの周囲には第1の治具位置決支持装置2aが配設されている。この第1の治具位置決支持装置2aは、ツール支持ベース18aの周囲に配設され且つ回転ベース18上に取り付けられた複数のエアシリンダ2bと、エアシリンダ2bのピストンロッド2cに保持された環状の治具支持プレート2dを有する構成とすることができる。
また、ターンテーブル(ツール移動装置)Tbを図示しない回転駆動装置で軸線Oを中心に回転させることにより、第1の治具位置決支持装置2aや巻線用ダミーツール2をコイル巻取治具1の下方に配設したり、巻線用ダミーツール2をコイル巻取治具1の下方から排出させてトランスファーツール4の下方やコイル挿入治具5の近傍位置に移動することができるようになっている。
<第1のコイル整列治具3>
この第1のコイル整列治具3は、図5に示したように、中央に挿通孔22aを有するリング状(環状)で板状の支持ベース22と、この支持ベース22上に周方向に間隔をおいて配設された第1,第2のコイル保持部23,24を交互に有する。この第1,第2のコイル保持部23,24は、支持ベース22に一体に形成しても良い。また、第1,第2のコイル保持部23,24は、支持ベース22と別体に形成れた保持部材を支持ベース22に固定することにより、支持ベース22と一体に設けた構成としても良い。
更に、第1のコイル保持部23は平面形状が長方形状で且つリング状(環状)の支持ベース22の中心に向けて延びている。更に、第2のコイル保持部24は、台形状に形成されていると共に、巻線コイルの渡り線逃がし溝24aが形成されている。
尚、第1のコイル保持部23はステータコア20の複数のティース21の数と同数設けられている。また、支持ベース22は、巻線用ダミーツール2と共に用いられる際には、回転ベース18に保持させた第1の治具位置決支持装置2aと治具支持プレート2d上に載置保持させる。
このような第1のコイル整列治具3は、巻線用ダミーツール2と共に用いられてコイル巻取治具1で形成される巻線コイルを受け取る一方、図6〜図8に示した第2のコイル整列治具3aと共に用いられて、コイル挿入治具5による巻線コイルのステータコア20のスロット21sに挿入する際に用いられる。この第2のコイル整列治具3aについては、後述するコイル挿入治具5の説明の部分において詳述する。
<トランスファーツール4>
このトランスファーツール4は、図9に示したように、図示しないロボット等に保持され且つ上下に延びる支持軸26と、支持軸26の下端部に取り付けられた円形で板状の支持部材27を有する。O3は支持部材27の軸線(中心)である。
また、トランスファーツール4は、支持部材27の下面に一体に設けられれた内側環状コイル支持部(内側環状ピン配列)28と、支持部材27の下面に一体に設けられた外側環状コイル支持部(外側環状ピン配列)29を有する。この内側環状コイル支持部28と外側環状コイル支持部29は軸線O3を中心として内外二重になるように配設されている。
しかも、図10に示したように、内側環状コイル支持部28は複数のトランスファーツールピンである内側支持ピン28aから環状に構成され、外側環状コイル支持部29は複数のトランスファーツールピンである外側支持ピン29aから環状に構成されている。尚、内側支持ピン28aは3本一組として支持ピンユニット28gを構成し、外側支持ピン29aは3本一組として支持ピンユニット29gを構成し、支持ピンユニット28g,29gはステータコア20のスロット21sに対応して設けられている。
この支持ピンユニット28gの支持ピン28a,28aの間隔および支持ピンユニット29gの支持ピン29a,29aは、巻線コイルを形成する電線8の径の1倍〜2倍に設定されている。
また、トランスファーツール4は、図9に示したように、支持部材27の周縁部の下面に周方向に間隔をおいて取り付けられた複数の治具保持シリンダ装置30を有する。この治具保持シリンダ装置30は、支持部材27の周縁部の下面に下方に向けて取り付けた筒体31と、筒体31内に所定の範囲内で上下動可能に保持された治具保持ピン31aと、この筒体31内に配設されて治具保持ピン31aを下方に付勢しているバネ(図示せず)を有する。
<コイル挿入治具5>
このコイル挿入治具5は、図11に示したように、図示しないベース部材に下部(基部)側が固定された円筒状のハウジング32と、このハウジング32内に上下動可能に嵌合されたホルダ支持ベース33を有する。図中、O4はコイル挿入治具5の中心線を示す。このホルダ支持ベース33の周縁部には、図12に示したように、周面及び上下端面に開放する複数のガイド溝33aが周方向に間隔をおいて複数形成されている。この複数のガイド溝33aは、ステータコア20の複数のティース21の数と同数設けられている。
尚、図11は、円筒状のハウジング32,ホルダ支持ベース33等その他の部品の配置関係を概略的に示したものであって、断面等は正確に示したものではない。
・ウエッジガイドユニットWgu
また、コイル挿入治具5は、図11に示したように、筒状のウエッジガイドユニットWguを有する。このウエッジガイドユニットWguは、ハウジング32内面に沿って上下に延びる複数のウエッジガイド34を有する。この複数のウエッジガイド34は、ハウジング32の内面に沿って周方向に環状に配設されていると共に、下端部(基端部)側が複数のガイド溝32aにそれぞれ固定されている。これにより、複数のウエッジガイド34が筒状のウエッジガイドユニットWguをを構成している。しかも、複数の隣接するウエッジガイド34,34間には図13に示したようにガイドスリット34Gsがそれぞれ形成されている。
・ウエッジプッシャ36
更に、コイル挿入治具5は、図11に示したように複数のウエッジガイド34の環状配列の内側に配設され且つホルダ支持ベース33上に固定されたブレードホルダ35と、このブレードホルダ35上に配設された環状のウエッジプッシャ36を有する。尚、ブレードホルダ35は、ホルダ支持ベース33と一体に形成することもできる。
このウエッジプッシャ36には、図14に示したように周方向に間隔をおいて一対一組のブレードガイド溝対36gが形成されている。このブレードガイド溝対36gは上下に延び且つ隣接配置された一対のブレードガイド溝36a,36aを備えている。しかも、ウエッジプッシャ36には、隣接するブレードガイド溝36a,36a間に位置させたリブ36bが一体に設けられている。
このリブ36bは、複数のガイドスリット34Gsに対応してそれぞれ設けられている。しかも、リブ36bの先端部にはウエッジガイド34,34間のガイドスリット34Gsに配設したプッシャ部36cが一体に設けられている。
尚、複数のブレードガイド溝対36gは複数のウエッジガイド34にそれぞれ対応して設けられている。また、ウエッジプッシャ36は、図示しないシリンダ等の上下(昇降)駆動手段により上下動させられて、ブレードホルダ35に対して接近・離反可能に設けられている。
・ブレードユニット37
また、コイル挿入治具5は、図15に示したように周方向に間隔をおいて配設されたブレードユニット37を複数有する。尚、この複数のブレードユニット37は、図15Aに示したように支持ピンユニット28g,29gに対応している。更に、この複数のブレードユニット37は、ウエッジガイドユニットWguのガイドスリット34Gsにそれぞれ対応する数と同数設けられていると共に、ウエッジガイドユニットWguの各ガイドスリット34Gsに対応して設けられている。
しかも、ブレードユニット37は、3枚一組のブレード、即ち図16に示したように周方向に間隔をおいて配設された固定ブレード37a,37aと、この固定ブレード37a,37a間に配設された可動ブレード37bを有する。
この固定ブレード37aと可動ブレード37bは図11に示したように上下に延びていると共に、固定ブレード37aは下端部(基端部)がブレードホルダ35に固定され、可動ブレード37bは下端部(基端部)がウエッジプッシャ36のリブ36bに固定されている。また、この固定ブレード37aと可動ブレード37bとの間には上下に延びるコイル配設空間であるスリット37cが形成されている。
この各ブレードユニット37の固定ブレード37aと可動ブレード37bとの間隔(寸法)は、巻線コイルを形成する電線8の径の1倍〜2倍に設定されている。
・ストリッパ38
上述したウエッジプッシャ36上には図11に示したようにストリッパ38が配設されている。このストリッパ38の周縁部には、図17に示したように、ブレードガイド溝38aが周方向に間隔をおいて複数形成されている。このブレードガイド溝38aは、ウエッジプッシャ36の複数のリブ36bにそれぞれ対応して設けられている。また、このストリッパ38の上端部周縁には図11に示したように環状のテーパ面38bが形成されている。更に、ストリッパ38の上端面中央には上下に延びる軸状のストッパ38cが一体に設けられている。
<アライメントツール5a>
このアライメントツール5aは、図15に示したように、円柱状の第1のブレード位置決部材39と、円柱状の第2のブレード位置決部材40を有する。このアライメントツール5aは、図11のコイル挿入治具5と協働して用いられる。
また、第1のブレード位置決部材39の周縁部には図19に示したように各ブレードユニット37をそれぞれ位置決めする第1のブレード位置決溝39aが周方向に間隔をおいて複数形成されている。また、第2のブレード位置決部材40周縁部には、図20に示したように、ステータコア20の複数のティース21を位置決めさせるティース位置決溝40aが形成されていると共に、ティース位置決溝40aに開口して各ブレードユニット37の可動ブレード37bの位置決をそれぞれさせる第2のブレード位置決溝40bが周方向に間隔をおいて複数形成されている。39bは第1のブレード位置決部材39と一体の突当軸で、突当軸39bは第2のブレード位置決部材40を貫通して上方に突出している。
このアライメントツール5aは、図示しないシリンダ等の上下(昇降)駆動手段により上下駆動可能に設けられている。
<第2の治具位置決支持装置5b>
この第2の治具位置決支持装置5bは、図11に示したようにコイル挿入治具5の周囲に配設された複数のエアシリンダ(上下駆動装置)41と、複数のエアシリンダ41のピストンロッド41aに支持された環状の治具支持プレート42を有する。この治具支持プレート42の中央には挿通孔42aが形成されていて、この挿通孔42aにはウエッジガイド34,固定ブレード37a,可動ブレード37b等が上方に向けて挿通されている。
そして、治具支持プレート42上には、上述した第1のコイル整列治具3が位置決載置されるようになっている。この第1のコイル整列治具3は、上述した第2のコイル整列治具3aと協働して用いられる。
<第2のコイル整列治具3a>
この第2のコイル整列治具3aは、図6に示したように、コイル挿入治具5の周囲に間隔をおいて環状に配設された複数のコイル移動規制用の第1のプレート(第1コイルストッパ)43と、複数のコイル移動規制用の第1のプレート43間にそれぞれ配設された複数のコイル移動規制用の第2のプレート(第2コイルストッパ)44を有する。
この複数のコイル移動規制用の第1のプレート43は第1のコイル整列治具3に設けた複数の第1のコイル保持部23に対応して配列され、コイル移動規制用の複数の第2のプレート44は第1のコイル整列治具3に設けた第2のコイル保持部24に対応してそれぞれ配設されている。
第1のプレート43は長方形状に形成され、第2のプレート44は台形状に形成されている。この第1のプレート43は、第1のエアシリンダ(駆動装置)45のピストンロッド45aに固定されていて、第1のエアシリンダ45により第1のコイル保持部23の上方と退避位置との間で進退駆動可能に設けられている(図7参照)。また、第2のプレート44は、第2のエアシリンダ(駆動装置)46のピストンロッド46aに固定されていて、第2のエアシリンダ45,46により第2のコイル保持部24の上方と退避位置との間で進退駆動可能に設けられている(図8参照)。図7中の45bは第1のプレート43を保持する部材45cのガイド部材、図8中の46bは第2のプレート44を保持する部材46cのガイド部材である。
この第1,第2のプレート43,44が第1,第2のコイル保持部23,24上に移動させられたときに、第1,第2のプレート43,44と第1,第2のコイル保持部23,24との間の隙間は電線8の直径の寸法よりも小さく形成されようになっている。
<ステータコア供給装置5c>
このステータコア供給装置5cは、図21に示したようにステータコア20が保持されたステータコアパレット53と、このステータコアパレット53に取り付けられたカフスサポータ54を有する。このカフスサポータ54は、ステータコア20のティース21に捲回装着した絶縁紙21aを保持するようになっている。
[作用]
次に、このような構成のコイル形成挿入装置の作用を説明する。
(i).巻線コイル50の形成及び受け渡し
(a).巻線コイル50の形成
図3に示したように、巻線用ダミーツール2をコイル巻取治具1の下方に移動させると共に、第1のコイル整列治具3を巻線用ダミーツール2の周囲の治具支持プレート2d上に配設して、コイル巻取治具1で形成される巻線コイル50の受け取り準備をする。
この後、コイル巻取治具1の図示しない巻枠降下用シリンダによりベース支持軸16を図22〜図27に示したように下方に徐々に伸長させて巻枠ベース13を徐々に降下させ、巻枠ベース13に設けたコイル巻枠12の前巻枠14と後巻枠15の下端部をフライヤ6aの下端部のプーリP2より下方に徐々に移動させる。この後、コイル巻取治具1の図示しない巻枠降下用シリンダにより巻枠ベース13をさらに徐々に降下させて。コイル巻枠12の前巻枠14と後巻枠15を徐々に降下させる。この際、前巻枠14に設けた巻線支持ツール配設空間14aに巻線用ダミーツール2の複数のコイル支持部材19aの一つが徐々に挿入させられる。
そして、このようにコイル巻枠12の前巻枠14と後巻枠15を徐々に降下させながら、コイル巻取治具1の巻線治具本体6を図示しない駆動モータ等で軸線O1の周りに矢印A1で示したように回転駆動させる。
これにより、巻線ヘッド7から繰り出される電線8がプーリP1を介してフライヤ6aの下端部のプーリP2に導かれ、この電線8がフライヤ6aのプーリP2を介してコイル巻枠12の前巻枠14と後巻枠15とに跨るように捲回されると共に、電線8の前巻枠14と後巻枠15への捲回位置が螺旋状になり、巻線コイル50が形成される。
この際、巻線コイル50の断面における電線配列を直線状にするには、巻枠降下用シリンダ(図示せず)によりコイル巻枠12を降下させる際にだけ電線8を前巻枠14と後巻枠15に螺旋状に捲回する。
また、巻線コイル50の断面における電線配列を千鳥状にするには、コイル落とし用シリンダ(図示せず)と巻枠降下用シリンダ(図示せず)とを駆動制御して、コイル巻枠12を巻枠降下用シリンダ(図示せず)により降下させる際および上昇させる際に電線8を前巻枠14と後巻枠15に螺旋状に捲回する。
このようにして、形成される巻線コイル50は、環状の支持ベース22の周方向において互いに対向する側部50c,50cを有する。
(b).一つの巻線コイル50の第1のコイル整列治具3への受け渡し
(a)のようにして巻線コイル50を形成した後、図28,図29に示したようにコイル巻取治具1のコイル落とし用シリンダ(図示せず)により筒状支持軸9aを下方に伸長させて支持板9bを降下させると共に、巻枠用シリンダ(図示せず)によりベース支持軸16を筒状支持軸9a内に没入させる。この際、筒状支持軸9aの下端部に固定された巻枠ベース13の上下方向の位置が変化しないように、筒状支持軸9aの下方への伸長速度とベース支持軸16の筒状支持軸9a内への没入速度を制御する。この制御は、図示を省略した演算制御回路(制御装置)により実行される。
このような動作により、筒状支持軸9aの下端部の支持板9bと巻枠ベース13は相対的に接近するが、巻線用ダミーツール2の複数のコイル支持部材19aの一つが前巻枠14に設けた巻線支持ツール配設空間14aに挿入された状態が変化しない状態となっている。
従って、このような動作により、前巻枠14と後巻枠15に捲回された巻線コイル50は、コイル落としアーム10,11のコイル落とし部材10a,11aに係合して前巻枠14と後巻枠15から下方に落とされる。この際、巻線コイル50は、図30に示したように、巻線用ダミーツール2の複数のコイル支持部材19aの一つと第1のコイル整列治具3の第1のコイル保持部23の一つとに跨るように、環状の第1のコイル整列治具3の半径方向に向けた状態で落とされる。即ち、巻線コイル50は、巻線用ダミーツール2の複数のコイル支持部材19aの一つが巻線コイル50の一端部50aの内側に挿入され、第1のコイル整列治具3の第1のコイル保持部23の一つが巻線コイル50の他端部50bの内側に挿入されるように、下方に落とされる。
ここで、巻線コイル50の一端部50aは環状の第1のコイル整列治具3の中心側の端部であり、巻線コイル50の他端部50bは半径方向に向かう外側の端部であり、巻線コイル50の側部50cは環状の第1のコイル整列治具3の周方向の部分である。即ち、巻線コイル50は、図49から明らかなように環状の第1のコイル整列治具3の周方向に2つの側部50c,50cを有している。
しかも、この巻線コイル50の落下に伴って、この巻線コイル50の一端部内に一つの第1のコイル保持部23が挿入される際、巻線コイル50の側部50cは第1,第2のコイル保持部23,24間に配設されることになる。
尚、第1のコイル保持部23は図50から明らかなように第1のコイル整列治具3の中心方向に向けて長方形状に形成されている。従って、第1のコイル保持部23は、図49から明らかなように、巻線コイル50内に挿入されたときに、巻線コイル50の2つの側部50c,50cの内側に対面する2つの面(側面)を有している。しかも、図49から明らかなように、第1のコイル保持部23の2つの面(側面)に対応して第2のコイル保持部24,24が狭い間隔で設けられているので、巻線コイル50の側部50c,50は第1のコイル保持部23の2つの面(側面)とこれに対応する第2のコイル保持部24,24間に挟むように保持されることになる。
この第1,第2のコイル保持部23,24の間隔は巻線コイル50を形成する電線8の径の1倍から2倍の間の寸法に形成されているので、巻線コイル50の側部50cが第1,第2のコイル保持部23,24間に配設される際に、巻線コイル50の整列状態が維持される。
この際、図29Aに示したように巻線コイル50,50の渡り線50dが第2のコイル保持部24のコイル逃がし溝24aに配設される。
(c).複数の巻線コイル50の第1のコイル整列治具3への受け渡し
次に、ツール回転モータTmにより巻線用ダミーツール2のツール支持ベース18aをステータコア20のティース21の中心線の間隔分(複数のコイル支持部材19aの1ピッチ分)だけ周方向に回転させて、(a)のような巻線コイル50の形成および(b)のような巻線コイル50の受け渡しを行う。
この動作は、第1のコイル整列治具3の複数の第1のコイル保持部23毎に行われ(図31は180°の位置の例を示したもの)、図32のように複数の第1のコイル保持部23の全てに対して実行した後は、図33の矢印B1で示したように第1のコイル整列治具3及び巻線用ダミーツール2をコイル巻取治具1の下方から排出させて、第1のコイル整列治具3及び巻線用ダミーツール2を図34に示したようにトランスファーツール4の下方に移送させる。
(ii).第1のコイル整列治具3のトランスファーツール4への移送
この移送は、ツール移動装置であるターンテーブルTbの回転により実行される。このツール移動装置(図示せず)がコンベア等の場合にはコンベアの駆動により実行される。
(iii).第1のコイル整列治具3のトランスファーツール4による保持
そして、第1のコイル整列治具3及び巻線用ダミーツール2がトランスファーツール4の下方に移送されると、図34,図35に矢印B2で示したように、トランスファーツール4が降下させられて、巻線用ダミーツール2の環状に配列された複数のコイル支持部材19aがトランスファーツール4の内側環状コイル支持部28と外側環状コイル支持部29との間に挿入される。
これに伴い、内側環状コイル支持部28を構成する内側支持ピン28aが巻線用ダミーツール2の複数のコイル支持部材19aの環状列の内側に移動し、外側環状コイル支持部29を構成する外側支持ピン29aが巻線用ダミーツール2の複数のコイル支持部材19aの環状列の外側に移動する。
そして、複数の内側支持ピン28a及び外側支持ピン29aが巻線コイル50の部分にさしかかると、巻線コイル50の側部50cが一端部50a側において隣接する内側支持ピン28a,28a間および隣接する外側支持ピン29a,29a間に挿入されるように、側部50cが隣接する内側支持ピン28a,28a間および隣接する外側支持ピン29a,29a間に挟み込まれる。この動作は、巻線コイル50の対向する側部50c,50cでそれぞれ行われる。
尚、隣接する内側支持ピン28a,28a間の間隔および隣接する外側支持ピン29a,29aの間隔は巻線コイル50を形成する電線8の径の1倍から2倍間の寸法に形成されているので、巻線コイル50の側部50cが隣接する内側支持ピン28a,28a間および隣接する外側支持ピン29a,29a間に配設される際に、巻線コイル50の整列状態が維持される。
この後、更にトランスファーツール4が降下させられて、治具保持シリンダ装置30の治具保持ピン31aが第1のコイル整列治具3の第1のコイル保持部23の上端面に当接させられると共に、図35の治具保持ピン31aが筒体31内のバネの付勢力に抗して筒体31内に没入させられて、筒体31が図36に示したように第1のコイル整列治具3の第1のコイル保持部23上に当接する。
この状態で、図37に示したように第1のコイル整列治具3がロボット等の支持部材(保持部材)51に保持される。そして、この支持部材(保持部材)51とトランスファーツール4とが図37,図38の矢印B3で示したように同時に上方に同じ速度で変位させられて、巻線用ダミーツール2の複数のコイル支持部材19aの環状列がトランスファーツール4の内側環状コイル支持部28と外側環状コイル支持部29との間から図39のように抜き取られて、第1のコイル整列治具3が巻線用ダミーツール2から上方に離反させられる。この制御は、図示しない世界路(制御装置)により実行される。
(iV).第1のコイル整列治具3のコイル挿入治具5側への移送
このように第1のコイル整列治具3が巻線用ダミーツール2から上方に離反させられた後、ロボット等の支持部材(保持部材)51およびトランスファーツール4を演算制御回路(図示せず)により同時に移動制御して、トランスファーツール4および第1のコイル整列治具3を図40に示したようにコイル挿入治具5の側に移動させる。
(V).コイル挿入治具5に対する第1のコイル整列治具3のセット等
・ウエッジ52のセット
この第1のコイル整列治具3をコイル挿入治具5の上方に移動させる前に、図示しないウエッジ供給装置により図41に示したように断面がコ字状で棒状のウエッジ52を図41の状態から降下させて、図2Aのようにウエッジガイド34,34間に挿入する。
・第1のコイル整列治具3のセット
次に、第1のコイル整列治具3をトランスファーツール4と共にコイル挿入治具5の上方に移動させて、第1のコイル整列治具3の挿通孔22aをコイル挿入治具5に臨ませた後、ロボット等の支持部材(保持部材)51およびトランスファーツール4を演算制御回路(図示せず)により同時に図43,図44の矢印B4のように降下させて、第1のコイル整列治具3をアライメントツール5aの治具支持プレート42上に載置して保持させる。
この第1のコイル整列治具3及びトランスファーツール4には図48に示したように複数の巻線コイル50が保持されていて、巻線コイル50は図49に示したように各側部50cがコイル挿入治具5に設けたブレードユニット37の固定ブレード37aと可動ブレード37bとの間に挿入保持される。
この固定ブレード37aと可動ブレード37bとの間隔は、巻線コイル50を形成する電線8の径の1倍〜2倍の範囲に設定されているので、巻線コイル50を形成する電線8の配列状態が維持された状態となる。
この後、図45の矢印B5のようにトランスファーツール4を第1のコイル整列治具3に対して上方に移動させて、第1のコイル整列治具3から離反させると共に、図46に示したロボット等の支持部材(保持部材)51を図47に示したように第1のコイル整列治具3から離反させる。そして、図47に示したように、トランスファーツール4をコイル挿入治具5から上方に離反させることにより、第1のコイル整列治具3のセットが完了する。
尚、図50は巻線コイル50の巻数を図示の便宜上少なくして示したものであり、以下の説明では図50に示した巻線コイル50を用いて説明する。
・アライメントツール5aおよびステータコア20のセット
次に、アライメントツール5aを図51に示したようにコイル挿入治具5の上方に移動させて、アライメントツール5aの軸線とコイル挿入治具5の軸線を一致させた後、アライメントツール5aを降下させて、図52に示したようにアライメントツール5aの第1のブレード位置決部材39の複数の第1のブレード位置決溝39a内にコイル挿入治具5のブレードユニット37を嵌合させる。この嵌合は、アライメントツール5aの第2のブレード位置決部材40の下端面がブレードユニット37の固定ブレード37aの上端に当接するまで行われる。
この後、図54に示したようにステータコア20が保持されたステータコアパレット53を移動制御して、ステータコア20をコイル挿入治具5およびアライメントツール5a上に配設する。このステータコアパレット53にはカフスサポータ54が設けられていて、カフスサポータ54にはステータコア20のティース21に装着した絶縁紙21aが保持されている。
この状態で、ステータコアパレット53を図55のように降下させて、図56のようにステータコア20の複数のティース21をアライメントツール5aの第2のブレード位置決部材40に設けた複数のティース位置決溝40aにそれぞれ挿入させることにより、複数のティース21とコイル挿入治具5の位置決がなされる。
(Vi).第2のコイル整列治具3aのセット
次に、第1,第2のエアシリンダ45,46を伸長させて、コイル移動規制用の第1,第2のプレート43,44をコイル挿入治具5の中心側に向けて進出させ、コイル移動規制用の第1,第2のプレート43,44を図57,図58のように第1のコイル整列治具3上に配設させる。
この際、複数のコイル移動規制用の第1,第2のプレート43,44は、互いに側面同士が当接して環状に配列された状態となり、第1のコイル整列治具3の複数の第1,第2のコイル保持部23,24の環状配列の外周縁側を覆う状態となる。この状態では、コイル移動規制用の第1,第2のプレート43,44と第1,第2のコイル保持部23,24との間隔は、巻線コイル50を形成する電線8の径よりも小さな寸法となっている。
(Vii).コイル挿入動作
この状態で、ホルダ支持ベース33を図示しないシリンダにより上昇させて、図59のようにコイル挿入治具5のブレードユニット37をステータコア20の複数のティース21よりも僅かに上方に突出させる。
この後、図60に示したように、第1,第2のエアシリンダ45,46を縮小させて、コイル移動規制用の第1,第2のプレート43,44を第1のコイル整列治具3の第1,第2のコイル保持部23,24上から外側に退避させる。
次に、図示しないシリンダ等の駆動装置によりウエッジプッシャ36を上昇させることにより、ブレードユニット37のうちウエッジプッシャ36に保持させた可動ブレード37bが上昇させられる。この上昇に伴い、可動ブレード37bはアライメントツール5aの第2のブレード位置決溝40bに挿入される。
一方、ウエッジプッシャ36の上昇に伴い、巻線コイル50の一端部50a側がウエッジプッシャ36で上昇させられる。
このようにして巻線コイル50の他端部50b側が第1のコイル整列治具3側に移動させられるが、巻線コイル50の他端部50b側が第1のコイル整列治具3の第1のコイル保持部23に引っ掛かる前に、エアシリンダ41を縮小させて第1のコイル整列治具3を降下させることにより、第1のコイル整列治具3の第1,第2のコイル保持部23,24を巻線コイル50から下方に離反させる。
この後、ウエッジプッシャ36を図61〜図63に示したように更に上昇させて巻線コイル50の一端部50a側を更に上昇させると、巻線コイル50の一端部50a側がブレードユニット37に摺接しながら、ウエッジプッシャ36及びウエッジ52により弾性変形させられながら上昇させられる。この際、可動ブレード37bは、アライメントツール5aの第2のブレード位置決部材40に設けた第2のブレード位置決溝40b内に挿入されて上昇する。
そして、巻線コイル50の他端部50b側が第2のコイル整列治具3aの第1,第2のプレート43,44に引っ掛かる前に、第1,第2のエアシリンダ45,46を縮小させて、図64に示したようにコイル移動規制用の第1,第2のプレート43,44を第1のコイル整列治具3の第1,第2のコイル保持部23,24上から外側に退避させる。
この後、ウエッジプッシャ36が図65に示したように更に上昇させられて、巻線コイル50の一端部50a側がさらに上昇させられ、図66に示したように巻線コイル50の一端部50aが固定ブレード37aの上端から外れると、巻線コイル50は一端部50a側が自己の弾性力によりティース21の外周に嵌合される。
更に、ウエッジプッシャ36が上昇させられて、巻線コイル50の全体がウエッジ52によりティース21側に変位させられて、ウエッジ52が図68にようにステータコア20のスロット21sを閉成して、巻線コイル50のティース21への嵌合装着動作が完了する。
(変形例1)
上述した第1,第2のプレート43,44は、図69,図70に示したように、第1,第2のエアシリンダ45,46のピストンロッド45a,46aの先端部に回動軸45d、46dを介して水平位置から上方に回動するように取り付けた構成としても良い。尚、第1,第2のプレート43,44の下方への回動規制は、ピストンロッド45a,46aの先端部に段部等のストッパ部(図示略)を設けることで対応できる。
この構成によれば、巻線コイル50の一端部50a側をウエッジプッシャ36により上昇させる際に、第1,第2のプレート43,44を第1のコイル整列治具3上から退避させなくても、第1,第2のプレート43,44が回動軸45d、46dを介して上方に回動させられるので、巻線コイル50の他端部50b側が第1,第2のプレート43,44等に引っ掛かることはない。
(その他)
・上述したようにコイル巻線中、コイル巻線工程からコイル挿入工程へコイルを移載中および、コイル挿入中にコイル整列順序が乱れないよう、コイルを保持するコイル整列治具(第1のコイル整列治具3、第2のコイル整列治具3aのいずれか、または両方)を備える構成とできる。
・また、第1,第2のコイル整列治具3,3aはそれぞれが、巻線コイル50の内側と外側を押える部品(第1,第2のコイル保持部23,24)から構成されていて、一直線または千鳥状に配置された電線(銅線)8の順番が入れ替わらないようにするため、内側と外側の部品の隙間は、電線外径の1から2倍の寸法となっている。
・巻線用ダミーツール2のダミーブレード隙間(コイル支持部材19a)は、電線(銅線)8の径の1倍から2倍の寸法であること。または、インサータツール(コイル挿入治具5)のブレード37a,37b間の隙間と同じになっている。
・挿入途中で第1のコイル整列治具3の外形側面に巻線コイル50のコイル末端部分が移動した際に、巻線コイル50が同治具外形面に引っかかる事を防ぐため、第1のコイル整列治具3と第2のコイル整列治具3aの間にコイル束が通過できる隙間が発生するよう治具が移動するようになっている。
・第1のコイル整列治具3のコイルが接する面(治具隙間および、隙間の脇の面)は電線皮膜に傷が入らないよう、面粗さRz25以下となっているか、または、治具のコイルが接する面の部材を樹脂部品で形成されている。
・整列状態に巻線された巻線コイル50をインサータツール(コイル挿入治具5)に移す際、巻線コイル50の先端をインサータツールブレード部(ブレードユニット37)に整列を保ったまま預けると同時に、巻線コイル50の先端部以外の部分も整列を保ったまま預けられるインサータブレードの周りに設けたブロック(第1,第2のコイル保持部23,24)、板またはピン状の整列治具を設ける。
・第1のコイル整列治具3のコイル預け部(第1,第2のコイル保持部23,24)の高さは、インサータ治具(コイル挿入治具5)に整列させて預けた状態のコイル高さ以上である。
・また、第1のコイル整列治具3の径方向寸法はステータコア20の軸方向長さ以下である。
・第1,第2のコイル整列治具3,3aには巻線コイル50の渡り線50d用の逃がし部分を設ける。
・第1のコイル整列治具3に設けられた第1,第2のコイル保持部23,24の少なくとも一方又は両方の上面は第2のコイル整列治具3aの下面と接しやすいよう、傾斜を設けることができる。
・第2のコイル整列治具3aは(コイル挿入に伴って)巻線コイル50が第1のコイル整列治具3から出てくる前に、第1のコイル整列治具3に接するように移動する。このときの第1,第2コイル整列治具3,3a間に電線(銅線)8外径以下の隙間があっても良い。
・第2のコイル整列治具3aの隙間は、第1のコイル整列治具3側は電線外径の1倍から2倍の寸法であるが、ステータ側の隙間はスロット幅程度まで大きく滑らかに広がっている。
・コイル挿入時にコイル末端部分が第2のコイル整列治具3aの下面に引っかけてコイル挿入を妨げてしまわないように、第2のコイル整列治具3aは第1,第2のプレート43,44がステータの外径方向にスライドして、コイル末端部の引っ掛けを防ぐことができる。
・コイル挿入時にコイル末端部分が第2のコイル整列治具3aの下面に引っかけてコイル挿入を妨げてしまわないように、第2のコイル整列治具3aはステータコア20の上方向に揺動して、コイル末端部の引っ掛けを防ぐことができる。
・第2のコイル整列治具3aは配置されてできる内径とインサータツール(コイル挿入治具5)の外径に隙間を設けることで、外径方向への逃がしを省略することもできる。
・第2のコイル整列治具3aの挿入方向寸法はステータ軸方向長さ以下である。
・第2のコイル整列治具3aの内径側にはコイル末端部が抜けやすいよう、傾斜を設けることができる。
このような構成により、巻線コイル50は第1,第2のコイル整列治具3,3a間で順序を保たれ、ステータコア20のスロット21s内に順序通りに挿入されるため、コイル非整列による隙間がなくなり、高占積率でのコイル挿入が可能である。
また、占積率を高くした場合の挿入抵抗増大を防ぐことができるため、コイル傷付き・コイルロック・ウェッジの座屈を防ぐ事ができる。(不良率の低下)
更に、ウェッジ座屈の不良がなくなり、更に占積率を高くすることができるため、同サイズで高出力のモーターや同出力で小型のモーターを製作することができる。(占積率を高くすることで、コイル温度を低減できるため、連続出力を向上できる。
(その他2)
(1).ウェッシ゛52をウェッシ゛カ゛イト゛34,34間にセットする。
(2).巻線コイル50をインサータツール(コイル挿入治具5)にセットする。このと巻線コイル50はフ゛レート゛間隙間(固定ブレード37aと可動ブレード37bとの間の隙間)と第1のコイル整列治具3の第1,第2のコイル保持部23,24間の隙間に整列セットする。
(3).アライメントツール5aをセットする。このアライメントツール5aによって、巻線コイル50によるフ゛レート゛(ブレード37a,37b)の微小な傾きを修正する。
(4).ステータコア・ハ゜レット(53)をセットする。アライメントツール(コイル挿入治具5)によって、ステータコア・ハ゜レットはインサータ治具に対しての心出しがされる。
(5).第2の整列治具3aの第1のコイル整列治具3上方への前進により、第2のコイル整列治具3aが第1のコイル整列治具3上に合わさる。
(6).コイル挿入開始。先ずは固定フ゛レート゛37aが上昇する。巻線コイル50は第1のコイル整列治具3の第1,第2のコイル保持部23,24間の隙間のから、第1のコイル整列治具3と第2のコイル整列治具3aとの間の隙間に移動していく。
コイル挿入途中において巻線コイル50は、コイル束(電線配列)に捩れが生じず、また、コイル束の中で電線同士の順番の入れ替わりが生じずに、一部(一端部50a)が第1のコイル整列治具3から離反しながら一部(他端部50b)が第2のコイル整列治具2側に移動する。
(7).コイル挿入途中で巻線コイル50の末端部が第1のコイル整列治具3に引っかかる前に第1のコイル整列治具3は下降する。このとき、第2のコイル整列治具3aが上昇しても良い。
(8).ストリッハ゜38と可動フ゛レート゛37bが上昇して巻線コイル50をステータコア20のスロット21sに挿入する。同時にウェッシ゛52はウェッシ゛フ゜ッシャ36により上昇する。
(9).アライメントツール5aは途中から、邪魔なので逃がす。例ではストリッハ゜38が突き上げるているが、上からアライメントツール受け取り装置が迎えに来てもよい。
(10).第2のコイル整列治具3aが後退。挿入途中で巻線コイル50の末端部が第2のコイル整列治具3aに引っかかる前に第2のコイル整列治具3aは逃げる。
(その他3)
(i).巻線を行なう。コイルは巻線用ダミーツール2に一旦預けられる。
(ii).巻線用ダミーツール2を巻線機からターンテーブルやロボットなどの移載装置を用いて、排出する。
(iii).トランスファーツール4を巻線用ダミーツール2側に下ろし、巻線コイル50の先端側を支える。
(iV).ロボットなどで、第1のコイル整列治具3とトランスファーツール4を巻線コイル50ごと持ち上げ、巻線コイル50を巻線用ダミーツール2から引き抜く。
(V).第1のコイル整列治具3とトランスファーツール4を巻線コイル50ごと、巻線用ダミーツール2上からインサータツール(コイル挿入治具5)の上へ移動させる。
(Vi).第1のコイル整列治具3とトランスファーツール4をコイル先端がブレード間(ブレードユニット37のブレード37a,37b間)に収まるように、コイル挿入治具5側へ下ろす。
(Vii).トランスファーツール4を上昇させる。
以上説明したように、この発明の実施の形態のコイル形成挿入装置は、電線8を捲回させて巻線コイル50を形成するためのコイル巻枠12が設けられているコイル巻取治具1と、前記コイル巻取治具1から受け取った前記巻線コイル50をステータコア20のティース21側に移動させて、前記ティース21が前記巻線コイル50に嵌合されるように、前記巻線コイル50の一部を隣接する前記ティース21,21間のスロット21sに挿入配置するコイル挿入治具5とを有する。しかも、前記巻線コイル50内に挿通して前記巻線コイル50を保持する第1のコイル保持部23と、前記第1のコイル保持部23に保持した前記巻線コイル50の前記電線8の整列状態を維持させる第2のコイル保持部24を有する。
この構成によれば、巻線コイル50がコイル挿入治具5によりステータコア20のスロット21s内に挿入される際に、巻線コイル50の整列状態が第1,第2のコイル保持部23,24によって保たれて、巻線コイル50のスロット21s内に挿入される部分の電線配列の交差を防止できるようになるため、コイル挿入の占積率を向上させることができる。
また、この発明の実施の形態のコイル形成挿入装置において、前記コイル巻取治具1から巻線コイル50を受け取って前記コイル挿入治具5に受け渡すコイル整列治具3に前記第1,第2のコイル保持部23,24が設けられている。
この構成によれば、コイル整列治具3が巻線コイル50をコイル巻取治具1から受け取ってコイル挿入治具5に受け渡す際に、巻線コイル50の整列状態はコイル整列治具3の第1,第2のコイル保持部23,24によって保つことができるため、コイルの傷つき・コイルのロック・絶縁材の傷つきを抑制することができる。
更に、この発明の実施の形態のコイル形成挿入装置において、前記第1,第2のコイル保持部23,24は前記巻線コイル50を内側と外側から挟むように設けられていると共に、前記第1,第2のコイル保持部23,24の間隔を前記電線8の径の略1から2倍の寸法に設定することにより、前記電線8の延びる方向と直交する断面における前記巻線コイル50の電線配列の順番が入れ替わらないように設けられている。
この構成によれば、巻線コイル50の電線配列が直線または千鳥状の場合に、巻線コイルの第1,第2のコイル保持部23,24間に配設される部分の電線配列の配列順番が入れ替わるのを防止できる。
尚、この発明の実施の形態のコイル形成挿入方法は、電線8をコイル巻取治具1のコイル巻枠12に捲回させて巻線コイル50を形成した後、前記コイル巻取治具1から受け取った前記巻線コイル50の一部をコイル挿入治具5でステータコア20の隣接するティース21,21間のスロット21sに挿入配置するように、前記巻線コイル50を前記ティース21の外周に嵌合させるようになっている。しかも、前記巻線コイル50を第1,第2のコイル保持部23,24間で整列保持させた状態で、前記巻線コイル50を前記コイル挿入治具5で前記ティース21に嵌合するようになっている。
この方法によれば、巻線コイル50がコイル挿入治具5によりステータコア20のスロット21s内に挿入される際に、巻線コイル50の整列状態が第1,第2のコイル保持部23,24によって保たれて、巻線コイル50のスロット21s内に挿入される部分の電線配列の交差を防止できるようになるため、コイル挿入の占積率を向上させることができる。
1・・・コイル巻取治具
3・・・第1のコイル整列治具
5・・・コイル挿入治具
8・・・電線(銅線)
12・・・コイル巻枠
20・・・ステータコア
21・・・ティース
21s・・・スロット
23・・・第1のコイル保持部
24・・・第2のコイル保持部
50・・・巻線コイル

Claims (3)

  1. 電線を捲回させて巻線コイルを形成するためのコイル巻枠が設けられているコイル巻取治具と、
    前記コイル巻取治具から受け取った前記巻線コイルをステータコアのティース側に移動させて、前記ティースが前記巻線コイルに嵌合されるように、前記巻線コイルの一部を隣接する前記ティース間のスロットに挿入配置するコイル挿入治具と、を有するコイル形成挿入装置において、
    前記巻線コイル内に挿通して、前記巻線コイルの内側に対面する2面を有して、前記巻線コイルを保持する第1のコイル保持部と、
    前記第1のコイル保持部の2面のそれぞれに対応して設けられ、前記第1のコイル保持部に保持した前記巻線コイルを、前記第1のコイル保持部の2面とで前記巻線コイルの内側と外側から挟むことによって、前記電線の整列状態を維持させる第2のコイル保持部を有することを特徴とするコイル形成挿入装置。
  2. 請求項1に記載のコイル形成挿入装置において、前記コイル巻取治具から巻線コイルを受け取って前記コイル挿入治具に受け渡すコイル整列治具に前記第1,第2のコイル保持部が設けられていることを特徴とするコイル形成挿入装置。
  3. 請求項1又は2に記載のコイル形成挿入装置において、前記第1,第2のコイル保持部は前記巻線コイルを内側と外側から挟むように設けられていると共に、前記第1,第2のコイル保持部の間隔を前記電線の径の略1から2倍の寸法に設定することにより、前記電線の延びる方向と直交する断面における前記巻線コイルの電線配列の順番が入れ替わらないように設けられていることを特徴とするコイル形成挿入装置。
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