WO2005029682A1

WO2005029682A1 - ステータ製造装置

Info

Publication number: WO2005029682A1
Application number: PCT/JP2004/013729
Authority: WO
Inventors: Shingo Hashimoto; Tooru Kuroyanagi; Tsuyoshi Yamaguchi
Original assignee: Aisin Aw Co., Ltd.
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2005-03-31
Also published as: JP2005102402A; CN100463335C; DE112004000904T5; CN1795601A; US20070101569A1; US7380335B2

Abstract

　ステータ製造装置１は、電線９０を巻回してなる複数の単極コイル９１を連ねてなる巻線コイル９を形成する巻線ユニット２と、巻線ユニット２から巻線コイル９を受け取り、巻線コイル９をステータコア８１に挿入配置するための挿入ユニット３と、ステータコア８１に挿入配置した巻線コイル９の形状を成形するための成形ユニット４と、挿入ユニット３と成形ユニット４とに移動可能である移動ユニット５とを有している。移動ユニット５は、ステータコア８１を保持した状態で、挿入ユニット３と相対移動を行って巻線コイル９の挿入配置を行うと共に、成形ユニット４と相対移動を行って巻線コイル９の形状の成形を行うよう構成されている。

Description

明細書

ステータ製造装置

技術分野

[0001] 本発明は、電線を卷回してなる卷線コイルをステータコアに配設してなるステータを製造するステータ製造装置に関する。

背景技術

[0002] 電線を卷回してなる卷線コイルを、ステータコアの内周面に形成したスロットに挿入配置してなるステータを形成する際には、卷線治具にお!、て卷線コイルを形成した後、この卷線コイルを挿入治具にー且移し、その後、上記卷線コイルを挿入治具からステータコアに挿入配置して、る。

例えば、特許文献 1の卷線装置は、上記卷線治具に相当するものとして、回転可能であると共に電線を供給可能なフライヤと、このフライヤによって電線を卷回される卷枠と、この卷枠に卷回された電線が巻き落とされるブレードとを有している。そして、上記フライヤと卷枠とによって電線を卷回してなる単極コイルを形成し、この単極コィルをブレードに逐次巻き落としながら、単極コイルが連なった卷線コイルを形成している。その後、上記卷線コイルを受け取ったブレードをステータコアに対向する位置まで移動させ、上記挿入治具に相当するコイル挿入子を移動させることにより、卷線コイルをブレード力ステータコアに挿入配置している。

[0003] し力しながら、上記特許文献 1の卷線装置においては、上記卷線コイルを形成した後に、上記卷線コイルを保持したブレードを、上記ステータコアに対向する位置まで移動させている。そのため、ブレードが、ステータコアに対向する位置まで移動し、卷線コイルをステータコアに挿入配置し、再びフライヤ及び卷枠に対向する位置まで戻るまでの間は、フライヤ及び卷枠においては、次にステータコアに挿入配置するための卷線コイルを形成することはできない。そのため、フライヤ及び卷枠が動作を行わずに待機する時間が長くなり、ステータを製造する時間を短縮させるためには十分ではない。

[0004] 特許文献 1：特開 2000-253631号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 本発明は、力かる従来の問題点に鑑みてなされたもので、卷線コイルの挿入配置及び卷線コイルの形状の成形と、次に挿入配置を行う卷線コイルの形成とを並行して行うことができ、ステータを製造するための時間を短縮させることができるステータ製造装置を提供しょうとするものである。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明は、電線を卷回してなる複数の単極コイルを連ねてなる卷線コイルを形成する卷線ユニットと、

該卷線ユニットから上記卷線コイルを受け取り、該卷線コイルをステータコアに挿入配置するための挿入ユニットと、

上記ステータコアに挿入配置した上記卷線コイルの形状を成形するための成形ュ -ッ卜と、

上記挿入ユニットと上記成形ユニットとに移動可能である移動ユニットとを有しており、

該移動ユニットは、上記ステータコアを保持した状態で、上記挿入ユニットと相対移動を行って上記卷線コイルの挿入配置を行うと共に、上記成形ユニットと相対移動を行って上記卷線コイルの形状の成形を行うよう構成されていることを特徴とするステータ製造装置にある。

[0007] 本発明のステータ製造装置は、上記卷線ユニット、上記挿入ユニット及び上記成形ユニットを一体的に有しており、かつ、挿入ユニットと成形ユニットとに移動可能な上記移動ユニットを有している。これにより、上記ステータ製造装置においては、卷線コィルの形成からステータコアに挿入配置した卷線コイルの形状の成形までを一貫して行うことができる。また、これにより、上記ステータ製造装置の設置面積は、上記各ユニットを別々に設置している場合に比べて小さくすることができる。

[0008] さらに、本発明のステータ製造装置は、上記移動ユニットが上記ステータコアを挿入ユニット及び成形ユニットに移動させるものである。そして、ステータ製造装置は、移動ユニットと挿入ユニットとの相対移動を行って上記卷線コイルのステータコアへの挿入配置を行うことができ、移動ユニットと成形ユニットとの相対移動を行って上記ステータコアに挿入配置した卷線コイルの形状の成形を行うことができるものである。

[0009] 以下に、本発明のステータ製造装置における各動作及び作用効果につき詳説する上記ステータ製造装置において各動作を行うに当たっては、まず、上記卷線ュ-ットにおいて、電線を卷回して複数の単極コイルが連なる卷線コイルを形成する。そして、卷線ユニットと挿入ユニットとを相対移動させることにより、卷線ユニットから挿入ユニットへと上記単極コイルが連なる卷線コイルを受け渡す。

また、上記卷線コイルの形成及び上記卷線コイルの受渡が行われて、るときには、上記移動ユニットは、上記ステータコアを保持して待機して、ることができる。

[0010] 次いで、上記ステータコアを保持した移動ユニットを、上記卷線コイルを保持した挿入ユニットへと移動させ、移動ユニットと挿入ユニットとを相対移動させ、挿入ユニットに保持した卷線コイルを、移動ユニットに保持したステータコアに挿入配置する。そして、移動ユニットと挿入ユニットとを再び相対移動させて、卷線コイルをステータコアに受け取った移動ユニットを上記成形ユニットに向けて移動させる。

[0011] このように、上記卷線ユニットは、上記挿入ユニットとは別個に単独で上記単極コィルが連なった卷線コイルの形成を行うことができる。また、上記挿入ユニットは、上記卷線ユニットから単極コイルが連なった卷線コイルを受け取ることができ、移動ュ-ットと協働して上記卷線コイルをステータコアに挿入することができる。

そのため、上記卷線ユニットから挿入ユニットに卷線コイルを受け渡した後には、上記移動ユニットと挿入ユニットとによって、卷線コイルをステータコアに挿入配置している最中においても、上記卷線ユニットにおいては、次にステータコアに挿入配置するための卷線コイル (次の卷線コイル)の形成を開始することができる。

[0012] 次、で、上記卷線コイルを挿入配置したステータコアを保持した状態の移動ュ-ットを、上記成形ユニットまで移動させ、移動ユニットと成形ユニットとを相対移動させて、ステータコアに挿入配置された卷線コイルの形状を成形する。

そして、上記卷線ユニットは、上記移動ユニットが移動している最中、及び上記移動ユニットと成形ユニットとによって、ステータコアに挿入配置した卷線コイルの形状の成形を行って、る最中にぉ、ても、上記次の卷線コイルの形成を継続することができる。

[0013] それ故、本発明のステータ製造装置によれば、卷線コイルのステータコアへの挿入配置及びステータコアに挿入配置された卷線コイルの形状の成形と、次にステータコァに挿入配置するための卷線コイルの形成とを並行して行うことができ、ステータを製造するための時間を短縮させることができる。

[0014] なお、上記成形を行った後には、上記移動ユニットは、上記ステータコアを保持して再び上記挿入ユニットに移動することができ、上記挿入ユニットと相対移動を行って、上記次の卷線コイルを受け取ることができる。

そして、上記ステータ製造装置は、形成するステータの仕様に応じて、上記卷線ュニットにおいて繰り返し卷線コイルを形成することができ、上記移動ユニットは、上記挿入ユニット及び上記成形ユニットと協働して上記挿入配置及び上記成形を繰り返し行うことがでさる。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]実施例における、ステータ製造装置を示す斜視図。

[図 2]実施例における、ステータ製造装置を示す平面図。

[図 3]実施例における、卷線ユニットを示す斜視図。

[図 4]実施例における、卷線ユニットに卷線コイルを形成した状態を示す平面図。

[図 5]実施例における、単極コイルを連ねてなる卷線コイルを示す模式図。

[図 6]実施例における、卷線コイルを保持した卷線ユニットを挿入ユニットに接近させた状態を示す平面図。

[図 7]実施例における、卷線コイルを保持した卷線ユニットを挿入ユニットに接近させる前の状態を示す側面図。

[図 8]実施例における、卷線コイルを保持した卷線ユニットを挿入ユニットに接近させ、卷線コイルを挿入ユニットに受け渡した状態を示す側面図。

[図 9]実施例における、ステータコアを保持した移動ユニットを卷線コイルを保持した挿入ユニットに接近させた状態を示す側面図。

[図 10]実施例における、挿入ユニットから移動ユニットに保持したステータコアに、卷線コイルを挿入配置した状態を示す側面図。

[図 11]実施例における、挿入ユニットにおけるコイル受け部を、移動ユニットに保持したステータコアにおけるスロットに対向させた状態を示す平面図。

[図 12]実施例における、成形ユニットが、移動ユニットに保持したステータコアに挿入配置された卷線コイルを成形している状態を示す側面図。

[図 13]実施例における、移動ユニットが挿入ユニットに対向する位置に移動した状態のステータ製造装置を示す斜視図。

[図 14]実施例における、移動ユニットが挿入ユニットに接近した状態のステータ製造装置を示す斜視図。

[図 15]実施例における、移動ユニットが挿入ユニットに対向する位置力も成形ユニットに対向する位置へ移動した状態のステータ製造装置を示す斜視図。

[図 16]実施例における、移動ユニットが成形ユニットに接近した状態のステータ製造装置を示す斜視図。

[図 17]実施例における、移動ユニットが成形ユニットから離れる状態のステータ製造装置を示す斜視図。

[図 18]実施例における、移動ユニットがステータを搬送コンベアへ移動させる状態のステータ製造装置を示す斜視図。

[図 19]実施例における、搬送コンベアカ^テ一タを次工程に運搬する状態のステータ製造装置を示す斜視図。

[図 20]実施例における、 3相の卷線コイルをステータコアに挿入配置してなる 3相モータ用のステータを示す平面図。

[図 21]実施例における、 3相の卷線コイルをステータコアに挿入配置してなる 3相モータ用のステータを示す断面図。

発明を実施するための最良の形態

上述した本発明における好ま、実施の形態につき説明する。

本発明のステータ製造装置においては、上記卷線コイルの形成、卷線コイルの挿入配置及び成形を必要に応じて繰り返すことにより、ステータコアに U相、 V相及び W相の 3相の卷線コイルを挿入配置してなる 3相モータ用のステータを短時間で製造することができる。

[0017] また、上記移動ユニットは、上記卷線コイルを上記ステータコアに挿入配置する際には、上記ステータコアを保持した状態で、上記卷線コイルを保持した上記挿入ュ- ットに対して接近するよう構成されて、ることが好ま、。

この場合には、上記卷線コイルの上記ステータコアへの挿入配置は、上記揷入ュニットは固定しておき、上記ステータコアを保持した移動ユニットを移動させることにより行うことができる。そのため、上記ステータ製造装置の構造を簡単にすることができる。

[0018] また、上記移動ユニットは、上記卷線コイルの形状を成形する際には、上記ステータコアを保持した状態で、上記成形ユニットに対して接近するよう構成されて、ることが好ましい。

この場合には、上記卷線コイルの形状の成形は、上記成形ユニットは固定しておき、上記卷線コイルが挿入配置されたステータコアを保持した移動ユニットを移動させることにより行うことができる。そのため、この場合にも、上記ステータ製造装置の構造を簡単にすることができる。

[0019] また、上記移動ユニットは、上記ステータコアを保持する保持部と、旋回中心軸を中心に上記保持部を旋回させるための旋回アームとを有しており、上記挿入ユニット及び上記成形ユニットは、上記保持部の旋回軌跡上に対向配設されていることが好ましい。

この場合には、上記移動ユニットは、上記旋回アームを旋回させることにより、上記保持部に保持したステータコアを、上記挿入ユニットに対向する位置まで移動させることができ、上記成形ユニットに対向する位置まで移動させることもできる。そのため、上記ステータ製造装置をコンパクトに形成することができると共にステータ製造装置の構造を一層簡単にすることができる。

[0020] また、上記卷線ユニットは、上記電線を卷回して上記単極コイルをそれぞれ形成するための複数のコイル卷枠をベースホルダーにそれぞれ移動可能に配設してなり、上記複数のコイル卷枠のうちのいずれ力 1つのコイル卷枠を残りのコイル卷枠に対して突出させ、該突出を行つたコイル卷枠を中心に上記卷線ユニットの全体を回転させることにより、上記単極コイルの形成を順次行うよう構成されていることが好ましい。この場合には、上記挿入ユニットとは別個に単独で卷線コイルを形成することができる卷線ユニットを容易に構成することができる。そのため、ステータ製造装置の構造を一層簡単にすることができる。また、この場合には、上記卷線ユニットにおいては、上記電線の卷回を行う各コイル卷枠を順次移動させて、残りのコイル卷枠に対して突出させることにより、各コイル卷枠に対して順次単極コイルを形成し、複数の単極コィルが連なった卷線コイルを形成することができる。

実施例

[0021] 以下に、図面を用いて本発明のステータ製造装置に力かる実施例につき説明する本例のステータ製造装置 1は、図 1、図 2に示すごとぐ電線 90を卷回してなる複数の単極コイル 91を連ねてなる卷線コイル 9を形成する卷線ユニット 2と、この卷線ュ二ット 2から上記卷線コイル 9を受け取り、この卷線コイル 9をステータコア 81に挿入配置するための挿入ユニット 3と、上記ステータコア 81に挿入配置した上記卷線コイル 9の形状を成形するための成形ユニット 4と、上記挿入ユニット 3と上記成形ユニット 4 とに移動可能である移動ユニット 5とを有している。

上記移動ユニット 5は、上記ステータコア 81を保持した状態で、上記挿入ユニット 3 と相対移動を行って上記卷線コイル 9の挿入配置を行うと共に、上記成形ユニット 4と相対移動を行って上記卷線コイル 9の形状の成形を行うよう構成されている。

以下に、これを詳説する。

[0022] 図 1、図 2に示すごとぐ本例の移動ユニット 5は、上記ステータコア 81を上記挿入ユニット 3及び上記成形ユニット 4まで搬送することができるものである。そして、移動ユニット 5は、ステータコア 81を保持する保持部 52と、旋回中心軸 C4を中心に保持部 52を旋回させるための旋回アーム 51とを有している。

また、図 2に示すごとぐ移動ユニット 5は、旋回アーム 51を旋回させる旋回装置（図示略)を有しており、上記挿入ユニット 3及び上記成形ユニット 4は、上記保持部 52の旋回軌跡 S上に対向配設されている。そして、移動ユニット 5は、上記旋回装置を動作させて旋回アーム 51を旋回させることにより、上記保持部 52に保持したステータコァ 81を、上記挿入ユニット 3に対向する位置まで移動させることができ、上記成形ュニット 4に対向する位置まで移動させることもできる。

[0023] また、図 1、図 2に示すごとぐ上記保持部 52は、上記ステータコア 81の外周面を保持するよう構成されている。本例の保持部 52は、上記旋回アーム 51に設けた保持穴 521と、この保持穴 521の穴面積を縮小させるように移動することができるクランプ 52 2とによって構成されている。そして、保持部 52は、保持穴 521内にステータコア 81 を挿入配置したときに、上記クランプ 522を動作させて、ステータコア 81を保持穴 52 1に保持することができる。

[0024] また、図 1、図 2に示すごとぐ上記移動ユニット 5は、上記保持部 52を旋回させることが可能であると共に、上記保持部 52をその軸方向 L1に移動させることが可能である。すなわち、本例の旋回アーム 51は、旋回可能であると共に上記保持部 52の軸方向 L1にスライド可能である。そして、上記旋回アーム 51は、上記卷線コイル 9を上記ステータコア 81に挿入配置する際には、上記ステータコア 81を保持した状態で、卷線コイル 9を保持した挿入ユニット 3に対して接近することができる。また、旋回アーム 51は、上記卷線コイル 9の形状を成形する際には、ステータコア 81を保持した状態で、上記成形ユニット 4に対して接近することができる。

[0025] 本例のステータ製造装置 1は、上記卷線ユニット 2、上記挿入ユニット 3、上記成形ユニット 4及び上記移動ユニット 5の各ユニットを架台 10に配設してなる。

また、ステータ製造装置 1は、上記卷線コイル 9の挿入配置を行う前のステータコア 81を載置することができる載置台 11と、上記卷線コイル 9の挿入配置及び成形を行つて形成したステータ 8を、ステータ製造装置 1の外部に搬送するための搬送コンべァ 12とを有している。

この搬送コンベア 12は、上記ステータ製造装置 1において製造したステータ 8を載置して移動することができるパレット 121を有している。

[0026] そして、上記移動ユニット 5は、上記旋回アーム 51における保持部 52を上記載置台 11に対向する位置に移動させた状態で、上記保持部 52にステータコア 81を受け取ることができる。

また、移動ユニット 5は、上記ステータ 8を、上記保持部 52に保持して上記挿入ュ- ット 3又は成形ユニット 4から上記搬送コンベア 12まで移動させることができる。

[0027] 本例においては、上記移動ユニット 5における旋回中心軸 C4を、上記架台 10の略中心部分に配置し、この旋回中心軸 C4の周りに、上記載置台 11、卷線ユニット 2、挿入ユニット 3、成形ユニット 4及び搬送コンベア 12を配設している。

そして、移動ユニット 5は、その旋回アーム 51を旋回中心軸 C4を中心に旋回させることにより、上記保持部 52に保持したステータコア 81を、上記載置台 11、卷線ュ-ット 2、挿入ユニット 3、成形ユニット 4及び搬送コンベア 12に対向する位置まで移動させることができる。

[0028] また、図 3、図 4に示すごとぐ上記卷線ユニット 2は、ベースホルダー 21と、このべースホルダー 21に対してそれぞれ進退方向 L2に向けて進退可能に配設された複数のコイル卷枠 22とを有している。各コイル卷枠 22は、上記電線 90を卷回して上記単極コイル 91をそれぞれ形成するためのものである。また、本例では、ベースホルダ一 21におけるコイル卷枠 22同士の間には、単極コイル 91同士を連結する渡り線 92 を形成するための渡り線卷枠 23が配設されている。また、各渡り線卷枠 23もまた、ベースホルダー 21に対して進退可能である。

[0029] そして、卷線ユニット 2は、上記複数のコイル卷枠 22のうちのいずれ力 1つのコイル卷枠 22を残りのコイル卷枠 22及び渡り線卷枠 23に対して突出させ、この突出を行つたコイル卷枠 22を中心に上記卷線ユニット 2の全体を回転させることにより、上記単極コイル 91を形成するよう構成されている。

また、上記卷線ユニット 2においては、上記電線 90の卷回を行う各コイル卷枠 22を上記進退方向 L2に順次移動させ、残りのコイル卷枠 22及び渡り線卷枠 23に対して突出させてから、各コイル卷枠 22に対して順次単極コイル 91を形成し、複数の単極コイル 91が連なった卷線コイル 9 (図 5参照）を形成することができる。

[0030] また、図 3、図 4に示すごとぐ上記ベースホルダー 21は、旋回ベース中心軸 C2を中心にして旋回可能に配設された旋回ベース 20に対して移動可能に配設されている。また、各コイル卷枠 22及び渡り線卷枠 23は、これらにおける上記電線 90の卷回を行う各卷回軸 C 1を互ヽに略平行であると共に上記旋回ベース中心軸 C2に対しても略平行になるようにして、ベースホルダー 21に配設されて、る。そして、上記ベースホルダー 21は、上記各コイル卷枠 22のうちの上記電線 90の卷回を行ういずれかのコイル卷枠 22を、順次上記旋回ベース中心軸 C2に接近させることができるよう構成されて!、る。

[0031] また、図 3、図 4に示すごとぐ本例のベースホルダー 21は、上記旋回ベース中心軸 C2に対して略平行にオフセットした位置に形成した回動中心軸 C3を中心にして、上記旋回ベース 20に回動移動可能に配設されている。また、図 4に示すごとぐ上記各コイル卷枠 22及び各渡り線卷枠 23は、それらの卷回軸 C1が上記回動中心軸 C3 を中心に描、た仮想円 R上に並ぶようにして、ベースホルダー 21に配設されて!/、る。そして、上記ベースホルダー 21を所定の角度回動移動させることによって、上記電線 90の卷回を行うコイル卷枠 22又は渡り線卷枠 23を順次上記旋回ベース中心軸 C 2に接近させ、各コイル卷枠 22又は渡り線卷枠 23の卷回軸 C1と、上記旋回ベース中心軸 C2とをほぼ合わせることができる。

[0032] また、図 3に示すごとぐ上記各コイル卷枠 22は、上記ベースホルダー 21に取り付けた内側卷枠部 225と、この内側卷枠部 225に対向配設した外側卷枠部 226とを有している。そして、外側卷枠部 226は、図 7に示すごとぐ上記電線 90の卷回を行う際の卷回位置 P1と、図 8に示すごとぐ上記卷回を行った後の単極コイル 91を当該コィル卷枠 22から離脱させる際の離脱位置 P2との間で、内側卷枠部 22との間の距離を変更するよう移動可能である。

[0033] 上記挿入ユニット 3は、図 9、図 10に示すごとぐ上記卷線コイル 9を上記ステータコァ 81のステータ穴 810に形成したスロット 811に向けて押出挿入するための押出揷入コア 31と、図 7、図 8に示すごとぐこの押出挿入コア 31の外周面に配設し、上記各コイル卷枠 22から上記各単極コイル 91をそれぞれ受け取る複数のコイル受け部 3 2とを有している。

[0034] また、図 6に示すごとぐ各コイル受け部 32同士の間には、コイル受け部 32の形成方向と略同一方向に向けて形成された複数のガイド部 33が配設されて、る。図 11に示すごとぐこのガイド部 33は、ステータコア 81の各スロット 811同士の間に位置するティース 812に対面して、上記卷線コイル 9における各単極コイル 91の各スロット 811 への挿入配置をガイドするものである。また、本例の挿入ユニット 3は、上記卷線ユニット 2において形成した上記単極コィル 91が連なる卷線コイル 9を、上記卷線ユニット 2との 1回の相対移動により受け取ることができるちのである。

[0035] また、図 7、図 8に示すごとぐ本例のステータ製造装置 1においては、卷線ユニット 2と挿入ユニット 3と力互いに対向する位置に配設されている。また、上記卷線ュ二ット 2は、挿入ユニット 3に対して移動することができるよう構成されている。そして、卷線ユニット 2を挿入ユニット 3に対して接近させ、各コイル卷枠 22における外側卷枠部 226を上記卷回位置 P1から上記離脱位置 P2に移動させることにより、卷線ユニット 2 力挿入ユニット 3へ卷線コイル 9を受け渡すことができる。

[0036] 上記成形ユニット 4は、図 12に示すごとぐ上記ステータコア 81におけるステータ穴 810 (図 11参照）に挿入配置される本体部 41と、この本体部 41の外周方向 D1に移動して、ステータコア 81に挿入配置された卷線コイル 9の成形を行うための可動成形部 42とを有している。

そして、移動ユニット 5を成形ユニット 4に接近させて、移動ユニット 5に保持したステータコア 81におけるステータ穴 810に成形ユニット 4における本体部 41を挿入配置したときには、上記可動成形部 42を本体部 41の外周方向 D1に移動させることにより、ステータコア 81に挿入配置された卷線コイル 9の成形を行うことができる。

なお、上記ステータ穴 810とは、ステータ 8に対してロータを配設するときに用いる穴のことである。

[0037] また、図 10に示すごとぐ上記卷線コイル 9をステータコア 81に挿入配置したときには、上記卷線コイル 9における各単極コイル 91の一部がステータコア 81の軸方向端部 813から突出したコイルエンド部 93が形成される。そして、本例では、図 12に示すごとぐ上記移動ユニット 5と上記成形ユニット 4とを用いた卷線コイル 9の成形においては、上記コイルエンド部 93を、上記ステータコア 81の外周方向 D1に向けて変形移動させる成形を行う。

[0038] 次に、上記ステータ製造装置 1を用いて、卷線コイル 9をステータコア 81に配設してなるステータ 8を製造する方法につき説明する。

本例においては、以下の卷線工程、受渡工程、挿入工程及び成形工程を行って、上記ステータ 8を形成する。

まず、上記卷線工程においては、図 5に示すごとぐ上記卷線ユニット 2を用いて、電線 90をループ状に卷回してなる単極コイル 91を複数連ねてなる卷線コイル 9を形成する。この卷線工程においては、図 3、図 4に示すごとぐ上記ベースホルダー 21 を上記回動中心軸 C3を中心に所定角度回動させ、上記電線 90の卷回を行うコイル卷枠 22又は渡り線卷枠 23の卷回軸 C1を、上記旋回ベース中心軸 C2にほぼ合わせる。

[0039] また、図 3に示すごとぐ電線 90の卷回を行うコイル卷枠 22又は渡り線卷枠 23を、残りのコイル卷枠 22及び渡り線卷枠 23に対して突出させる。そして、上記旋回べ一ス 20を上記旋回ベース中心軸 C2を中心に回転させたときには、上記卷線ユニット 2 の全体を上記突出を行ったコイル卷枠 22又は渡り線卷枠 23の卷回軸 C1を中心に回転させることができる。これにより、上記突出を行ったコイル卷枠 22又は渡り線卷枠 23に対して電線 90を卷回して、それぞれ単極コイル 91又は渡り線 92を形成する。そして、図 4に示すごとぐ残りの各コイル卷枠 22及び渡り線卷枠 23に対しても同様に各単極コイル 91及び各渡り線 92を形成し、各単極コイル 91が各渡り線 92によつて連なる卷線コイル 9 (図 5参照）を形成する。

[0040] 次いで、上記受渡工程においては、図 6—図 8に示すごとぐ上記卷線ユニット 2及び挿入ユニット 3を用いて、上記卷線ユニット 2から上記卷回を行って形成した卷線コィル 9を、上記挿入ユニット 3に受け渡す (移載する）。この受渡工程においては、図 7 、図 8に示すごとぐ卷線ユニット 2を挿入ユニット 3に向けて接近させ、卷線ユニット 2 における各コイル卷枠 22の上記卷回軸 C1の方向に向けて形成した凹部 221内に上記各コイル受け部 32を挿入させる。

そして、図 6、図 8に示すごとぐ各コイル卷枠 22と各コイル受け部 32とを連結すると共に、各コイル卷枠 22と各コイル受け部 32とのそれぞれが上記各単極コイル 91を受け渡すための受渡ルート 30を形成する。

[0041] そして、この状態で、図 8に示すごとぐ各コイル卷枠 22における外側卷枠部 226を上記卷回位置 P1から上記離脱位置 P2に移動させると共に、上記ベースホルダー 21 内に移動可能に配設された押出コア 211を前進させることにより、各コイル卷枠 22によって保持した卷線コイル 9を、この各コイル卷枠 22から挿入ユニット 3における各コィル受け部 32へと受け渡す。

また、図 1に示すごとぐ上記卷線コイル 9の形成及び上記卷線コイル 9の受渡を行つて、るときには、上記移動ユニット 5の保持部 52を上記載置台 11に対向する位置まで移動させておき、移動ユニット 5の保持部 52にステータコア 81を保持させて、移動ユニット 5を待機させておく。

[0042] 次いで、上記挿入工程においては、図 9一図 11、図 13、図 14に示すごとぐ上記挿入ユニット 3に保持した卷線コイル 9を移動ユニット 5に保持したステータコア 81に挿入配置する。この挿入工程においては、図 13、図 14に示すごとぐ上記移動ュ- ット 5における保持部 52を上記挿入ユニット 3に対向する位置まで移動させ、その後、上記旋回アーム 51を挿入ユニット 3に接近させる。

[0043] そして、図 9、図 11に示すごとぐ移動ユニット 5における保持部 52に保持したステータコア 81におけるステータ穴 810に挿入ユニット 3における各コイル受け部 32を揷入配置する。そして、図 10に示すごとぐ上記挿入ユニット 3における押出挿入コア 3 1をステータコア 81に接近させて、各コイル受け部 32に保持した各単極コイル 91を、上記移動ユニット 5における保持部 52に保持したステータコア 81におけるスロット 81 1に挿入配置して、挿入ユニット 3からステータコア 81に卷線コイル 9を挿入配置するまた、上記卷線コイル 9の挿入配置が行われた後には、図 10に示すごとぐステータコア 81においては、卷線コイル 9における各単極コイル 91の一部がステータコア 8 1の軸方向端部 813から突出してなるコイルエンド部 93が形成される。

[0044] 次いで、上記成形工程においては、図 12、図 15、図 16に示すごとぐ上記ステータコア 81に挿入配置された卷線コイル 9の形状を成形する。この成形工程にぉ、ては、図 15に示すごとぐ上記移動ユニット 5における保持部 52を上記成形ユニット 4 に対向する位置まで移動させ、その後、図 16に示すごとぐ上記旋回アーム 51を成形ユニット 4に接近させる。そして、移動ユニット 5における保持部 52に保持したステータコア 81のステータ穴 810に、成形ユニット 4における本体部 41及び可動成形部 4 2を挿入配置する。 [0045] そして、上記挿入配置を行った状態で、図 12に示すごとぐ上記可動成形部 42を上記本体部 41の外周方向 D1に移動させて、可動成形部 42により、上記コイルェンド部 93をステータコア 81の外周方向 D1に変形移動させる。

これにより、上記ステータコア 81に挿入配置した卷線コイル 9の形状の成形を行うことができ、次に上記卷線ユニット 2において形成した卷線コイル 9 (次の卷線コイル 9) を、上記卷線コイル 9の内周側から重ねるようにして、ステータコア 81におけるスロット

811に容易に挿入配置することができるようになる。

[0046] また、上記成形を行った後には、上記移動ユニット 5は、上記ステータコア 81を保持して再び上記挿入ユニット 3に移動することができ、上記挿入ユニット 3と相対移動を行って、上記次の卷線コイル 9を受け取ることができる。

そして、上記ステータ製造装置 1は、形成するステータ 8の仕様に応じて、卷線ュ- ット 2において繰り返し卷線コイル 9を形成することができ、移動ユニット 5は、上記卷線コイル 9の挿入配置及び上記卷線コイル 9の形状の成形を繰り返し行うことができる。

[0047] また、図 17、図 18に示すごとぐ上記ステータ製造装置 1において製造したステータ 8は、上記移動ユニット 5が上記搬送コンベア 12におけるパレット 121まで移動させることができる。そして、図 19に示すごとぐこのパレット 121を移動させることによって、上記ステータ 8をステータ製造装置 1の次の工程に運搬することができる。

また、本例においては、上記卷線コイル 9を形成するための電線 90は、複数のワイャ 901を束ねてなるものである（図 3、図 7参照）。

[0048] 本例のステータ製造装置 1においては、図 20、図 21に示すごとぐ上記卷線工程、上記受渡工程、上記挿入工程及び上記成形工程を繰り返すことによって、ステータコア 81に U相、 V相及び W相の 3相の卷線コイル 9を挿入配置してなる 3相モータ用のステータ 8を製造する。

すなわち、本例では、上記卷線工程を行って U相の卷線コイル 9Uを形成し、上記受渡工程及び挿入工程を行って U相の卷線コイル 9Uをステータコア 81に挿入配置すると共に、上記成形工程を行って、ステータコア 81に挿入配置された U相の卷線コイル 9Uにおけるコイルエンド部 93をステータコア 81の外周方向 D1に向けて変形移動させる。

[0049] また、上記 U相の卷線コイル 9Uに対して上記受渡工程、挿入工程及び成形工程を行っている時間を利用して、上記卷線工程においては、 V相の卷線コイル 9Vを形成する。そして、受渡工程及び挿入工程を行って V相の卷線コイル 9Vをステータコァ 81に挿入配置すると共に、上記成形工程を行ってステータコア 81に挿入配置された V相の卷線コイル 9Vにおけるコイルエンド部 93をステータコア 81の外周方向 D1 に向けて変形移動させる。

[0050] また、上記 V相の卷線コイル 9Vに対して上記受渡工程、挿入工程及び成形工程を行っている時間を利用して、上記卷線工程においては、 W相の卷線コイル 9Wを形成する。

そして、受渡工程及び挿入工程を行って W相の卷線コイル 9Wをステータコア 81に挿入配置して、 U相、 V相及び W相の 3相の卷線コイル 9をステータコア 81に挿入配置し、上記 3相モータ用のステータ 8を製造することができる。

[0051] なお、上記卷線ユニット 2においては、上記各相の卷線コイル 9を複数回に分割して形成することができる。この場合には、上記卷線工程及び上記受渡工程を行って、上記挿入ユニット 3に分割して形成した卷線コイル 9をそれぞれ受け渡した後に、上記挿入工程において、卷線コイル 9のステータコア 81への挿入配置を行うことができる。また、この場合にも、上記と同様に、卷線工程、受渡工程、挿入工程及び成形ェ程を行って、 3相モータ用のステータ 8を製造することができる。

[0052] 上記製造を行ったステータ 8においては、図 20に示すごとぐ U相、 V相及び W相の各卷線コイル 9は、上記ステータコア 81の円周方向 D2に所定のスロット 811数ォフセットして挿入配置されて、る。

また、ステータ 8においては、図 21に示すごとぐステータコア 81の軸方向端部 813 力も突出する各相のコイルエンド部 93は、 U相のコイルエンド部 93の内周側に V相のコイルエンド部 93が重なり、 V相のコイルエンド部 93の内周側に W相のコイルェンド部 93が重なって、ステータコア 81に配置されて!、る。

[0053] 本例のステータ製造装置 1は、上記載置台 11、上記卷線ユニット 2、上記挿入ュ- ット 3、上記成形ユニット 4及び上記搬送コンベア 12を上記架台 10に一体的に配設してなる。さらに、ステータ製造装置 1は、上記ステータコア 81を保持する保持部 52 を移動させることができる上記移動ユニット 5を上記架台 10に配設してなる。これにより、上記ステータ製造装置 1においては、各相の卷線コイル 9を形成すると共にこれらをステータコア 81に挿入配置することができ、上記ステータ 8の製造を一貫して行うことができる。また、これにより、上記ステータ製造装置 1の設置面積は、上記各ユニット 2— 5を別々に設置している場合に比べて小さくすることができる。

[0054] さらに、上記ステータ製造装置 1は、上記移動ユニット 5が上記ステータコア 81を挿入ユニット 3及び成形ユニット 4に移動させるものである。そして、ステータ製造装置 1 は、移動ユニット 5を挿入ユニット 3に接近させて、上記卷線コイル 9のステータコア 81 への挿入配置を行うことができ、移動ユニット 5を成形ユニット 4に接近させて、上記ステータコア 81に挿入配置した卷線コイル 9の形状の成形を行うことができる。そのため、上記ステータ製造装置 1は、上記ステータコア 81を保持して挿入ユニット 3及び成形ユニット 4と協働動作することができる上記移動ユニット 5により、短時間でステータ 8を製造することができる。

[0055] また、上述したように、上記卷線ユニット 2は、上記挿入ユニット 3とは別個に単独で上記単極コイル 91が連なった卷線コイル 9の形成を行うことができる。また、上記揷入ユニット 3は、上記卷線ユニット 2から単極コイル 91が連なった卷線コイル 9を受け取ることができ、移動ユニット 5と協働して上記卷線コイル 9をステータコア 81に挿入することができる。

[0056] そのため、上記卷線ユニット 2から挿入ユニット 3に卷線コイル 9を受け渡した後には、上記移動ユニット 5と挿入ユニット 3とによる上記挿入工程を行って、る最中にぉヽても、上記卷線工程として、上記卷線ユニット 2は、次にステータコア 81に挿入配置するための卷線コイル 9 (次の卷線コイル 9)の形成を開始することができる。また、上記移動ユニット 5が移動している最中、及び上記移動ユニット 5と成形ユニット 4とによる上記成形工程を行っている最中においても、上記卷線ユニット 2は、上記次の卷線コイル 9の形成を継続することができる。

[0057] それ故、本例のステータ製造装置 1によれば、卷線コイル 9のステータコア 81への挿入配置及びステータコア 81に挿入配置された卷線コイル 9の成形と、次にステータコア 81に挿入配置するための卷線コイル 9の形成とを並行して行うことができ、ステータ 8を製造するための時間を短縮させることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 電線を卷回してなる複数の単極コイルを連ねてなる卷線コイルを形成する卷線ュ- ッ卜と、

上記ステータコアに挿入配置した上記卷線コイルの形状を成形するための成形ュ

-ッ卜と、

該移動ユニットは、上記ステータコアを保持した状態で、上記挿入ユニットと相対移動を行って上記卷線コイルの挿入配置を行うと共に、上記成形ユニットと相対移動を行って上記卷線コイルの形状の成形を行うよう構成されていることを特徴とするステータ製造装置。

[2] 請求項 1において、上記移動ユニットは、上記卷線コイルを上記ステータコアに揷入配置する際には、上記ステータコアを保持した状態で、上記卷線コイルを保持した上記挿入ユニットに対して接近するよう構成されていることを特徴とするステータ製造

[3] 請求項 1又は 2において、上記移動ユニットは、上記卷線コイルの形状を成形する際には、上記ステータコアを保持した状態で、上記成形ユニットに対して接近するよう構成されて!ゝることを特徴とするステータ製造装置。

[4] 請求項 1一 3のいずれか一項において、上記移動ユニットは、上記ステータコアを保持する保持部と、旋回中心軸を中心に上記保持部を旋回させるための旋回アームとを有しており、

上記挿入ユニット及び上記成形ユニットは、上記保持部の旋回軌跡上に対向配設されて、ることを特徴とするステータ製造装置。

[5] 請求項 1一 4のいずれか一項において、上記卷線ユニットは、上記電線を卷回して上記単極コイルをそれぞれ形成するための複数のコイル卷枠をベースホルダーにそれぞれ移動可能に配設してなり、上記複数のコイル卷枠のうちのいずれか 1つのコィル卷枠を残りのコイル卷枠に対して突出させ、該突出を行つたコイル卷枠を中心に上記卷線ユニットの全体を回転させることにより、上記単極コイルの形成を順次行うよう構成されて!ゝることを特徴とするステータ製造装置。