WO2022003998A1 - ウエッジ挿入装置及びコイル挿入装置 - Google Patents

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WO2022003998A1
WO2022003998A1 PCT/JP2020/044242 JP2020044242W WO2022003998A1 WO 2022003998 A1 WO2022003998 A1 WO 2022003998A1 JP 2020044242 W JP2020044242 W JP 2020044242W WO 2022003998 A1 WO2022003998 A1 WO 2022003998A1
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WO
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wedge
coil
insertion device
axial direction
support mechanism
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/044242
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
歩 橋本
湧泉 金中
Original Assignee
日本電産株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
Priority to CN202080102441.6A priority Critical patent/CN115735320A/zh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06—Embedding prefabricated windings in the machines

Definitions

  • the present invention relates to a wedge insertion device and a coil insertion device.
  • Patent Document 1 discloses a wedge inserter that inserts a wedge into a slot in a state where the wedge is supported at the tip of a wedge pusher extending in the axial direction of the stator core.
  • An object of the present invention is to provide a wedge insertion device and a coil insertion device that suppress buckling of a wedge.
  • the wedge insertion device from the first aspect of the present invention has a wedge inserted between the coil inserted in the slot and the stator core in a slot penetrating in the axial direction of the stator core from one side in the axial direction to the other side.
  • the wedge insertion device to be inserted toward the wedge it is arranged inside the radial direction of the stator core, and moves from the inside to the outside in the radial direction at the position where the axial position overlaps with the wedge and the radial position overlaps with the radial opening of the slot. It is characterized by being provided with a wedge support mechanism. It was
  • the coil insertion device from the second aspect of the present invention is a coil in which a coil in which a coil wire is wound in an annular shape is inserted into a plurality of slots penetrating in the axial direction of the stator core from one side in the axial direction to the other side. It is an insertion device and includes the wedge insertion device.
  • the present invention can provide a wedge insertion device and a coil insertion device that suppress buckling of a wedge.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the stator.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the wedge and the wedge support mechanism of the embodiment perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 3 is a schematic view of the wedge insertion device and the coil insertion device of the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the wedge insertion method and the coil insertion method of the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic view of the wedge insertion method and the coil insertion method of the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic view of the wedge insertion method and the coil insertion method of the embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view of the wedge insertion method and the coil insertion method of the embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart of the wedge insertion method and the coil insertion method of the embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic view of a wedge insertion method and a coil insertion method of a modified example, and corresponds to FIG.
  • FIG. 10 is a schematic view of a wedge insertion device and a coil insertion device of a modified example, and corresponds to FIG.
  • the direction in which the central axis of the stator 1 extends is referred to as the “axial direction”.
  • One side along the axial direction is the upper (front) side, and the other side is the lower (rear) side.
  • the vertical (front-back) 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. It was
  • the direction orthogonal to the central axis of the stator 1 is defined as the "diameter direction”. Further, the direction along the arc centered on the central axis of the stator 1 is defined as the "circumferential direction”. It was
  • the featured portion may be enlarged and shown for the purpose of emphasizing the featured portion. Therefore, the dimensions and ratio of each component are not necessarily the same as the actual ones. Further, for the same purpose, a part that is not a feature may be omitted in the illustration. It was
  • the stator 1 is a component of a motor and interacts with a rotor (not shown) to generate rotational torque.
  • the stator 1 of the present embodiment is a distributed winding in which the coil 10 is wound across several slots 21.
  • the stator 1 includes a coil 10, a stator core 20, a wedge 30, and an insulating paper 40. It was
  • the stator core 20 is formed in a hollow cylindrical shape.
  • the stator core 20 is formed by stacking thin silicon steel plates.
  • a plurality of teeth 23 are radially formed on the stator core 20.
  • a slot 21 is formed between the teeth 23.
  • the teeth 23 extend radially through the slot 21.
  • a slot open 22 which is a radial opening is formed in the slot 21.
  • the stator core 20 of the present embodiment is an integrated stator core.
  • the coil 10 is formed by winding a coil wire in an annular shape.
  • the coil wire of the present embodiment is a round wire, but is not particularly limited, and may be a flat wire or the like.
  • the coil 10 has two coil side portions and a coil crossing portion.
  • the two coil sides are housed in the slot 21.
  • the slot 21 in which one coil side portion is housed and the slot 21 in which the other coil side portion is housed are different.
  • the slot 21 in which one coil side portion is housed and the slot 21 in which the other coil side portion is housed may be arranged in the circumferential direction via another slot and are adjacent to each other. May be (not shown). It was
  • the wedge 30 is arranged between the coil 10 arranged in the slot 21 and the slot open 22.
  • the wedge 30 closes the slot open 22.
  • the wedge 30 insulates the stator core 20 and the coil 10.
  • the axial length of the wedge 30 is larger than the axial length of the slot 21.
  • the wedge 30 of the present embodiment has a U-shape in the axial direction.
  • a circumferential portion 31 extending in the circumferential direction and two radial portions 32 extending radially outward from both end portions of the circumferential portion 31 are included.
  • the circumferential portion 31 and the radial portion 32 may be composed of one member, or different members may be connected to each other. It was
  • the wedge 30 of the present embodiment has a wedge-side knurled portion 33.
  • the wedge-side knurled portion 33 is formed in a portion of the wedge 30 that is not in contact with the slot 21. Specifically, knurling is applied to a portion of the radial inner side surface 34 located inside the wedge 30 that does not come into contact with the slot 21.
  • the region on the other side in the axial direction of the radial inner side surface 34 located inside the circumferential portion 31 has the wedge-side knurled portion 33. Therefore, a concave portion and a convex portion are provided on the radial inner side surface 34 of the wedge 30.
  • the convex portions are distributed in the axial direction and the circumferential direction. It was
  • the wedge-side knurled portion 33 comes into contact with the wedge support mechanism 210, which will be described later, in the radial direction.
  • the wedge-side knurled portion 33 can increase the frictional force between the wedge support mechanism 210 and the wedge 30. It was
  • the insulating paper 40 covers the coil 10 inserted into the slot 21.
  • the insulating paper 40 is arranged along the teeth that partition the space excluding the radial inside in the slot 21.
  • the insulating paper 40 of this embodiment has a U-shape.
  • the opening of the insulating paper 40 and the opening of the wedge 30 are in opposite directions.
  • the wedge insertion device 200 will be described with reference to FIGS. 1 to 7. 4 to 7 show a step of inserting the wedge 30 and the coil 10 into the slot 21, and the steps are carried out in the order of FIGS. 4 to 7.
  • the wedge insertion device 200 inserts a wedge 30 arranged between the coil 10 inserted in the slot 21 and the stator core 20 into a slot 21 penetrating the stator core 20 in the axial direction from one side in the axial direction to the other side (FIG. 3). Then, insert from the right side to the left side).
  • the wedge insertion device 200 inserts the wedge 30 into each of the plurality of slots 21 of the stator core 20.
  • the wedge insertion device 200 includes a wedge support mechanism 210 shown in FIGS. 2 to 7 and a wedge guide 220 shown in FIGS. 5 to 7.
  • the wedge insertion device 200 of the present embodiment does not include a wedge pusher. It was
  • the wedge support mechanism 210 is arranged inside the stator core 20 in the radial direction.
  • the wedge support mechanism 210 moves from the inside to the outside in the radial direction at a position where the axial position overlaps with the wedge 30 and the radial position overlaps with the radial opening of the slot 21 (slot open 22 in FIG. 1).
  • the wedge support mechanism 210 can support the wedge 30 to be inserted into the slot 21 from the radial direction. Therefore, it is possible to prevent the wedge 30 from bending when the wedge 30 is inserted toward the other side in the axial direction. Therefore, the buckling of the wedge 30 can be suppressed.
  • the wedge support mechanism 210 of the present embodiment includes a cylinder portion 211, a main body portion 212, and a friction layer 213.
  • the main body portion 212 is attached to the radial outer side of the cylinder portion 211.
  • the friction layer 213 is attached to the radial outer side of the main body 212. It was
  • the cylinder portion 211 pushes the main body portion 212 toward the outside in the radial direction. Therefore, the main body portion 212 moves radially outward due to the force outward in the radial direction of the cylinder portion 211. It was
  • the main body portion 212 is a plate-shaped member extending in the axial direction.
  • the axial length of the main body portion 212 is longer than that of the cylinder portion 211.
  • the axial length of the main body portion 212 of the present embodiment is the same as the axial length of the wedge 30, but is not particularly limited, and may be longer or shorter than the axial length of the wedge 30.
  • the main body 212 is made of, for example, metal. It was
  • the friction layer 213 is arranged on the outermost side in the radial direction in the wedge support mechanism 210.
  • the friction layer 213 of the present embodiment comes into contact with the wedge 30.
  • the friction layer 213 is made of an elastic material, here made of rubber.
  • the axial length of the friction layer 213 of the present embodiment is the same as the axial length of the main body 212, but is not particularly limited, and may be longer or shorter than the axial length of the main body 212. .. In FIG. 3, the main body portion 212 and the friction layer 213 are aligned on one side and the other side in the axial direction.
  • the friction layer 213 may be omitted. It was
  • the wedge support mechanism 210 has an outer surface 214 that applies a force radially outward to the wedge 30.
  • the outer surface 214 is a surface located on the radial outer side of the friction layer 213.
  • the wedge 30 can be pressed outward on the outer surface 214 in the radial direction. Therefore, the buckling of the wedge 30 can be further suppressed. It was
  • the outer surface 214 that pushes the wedge 30 is the outermost surface of the wedge support mechanism 210 in the radial direction.
  • the outer side surface 214 may support the entire axial direction of the wedge 30, or may support a part of the wedge 30 in the axial direction. In the latter case, the outer surface 214 preferably supports the region of the wedge 30 on the other side in the axial direction. It was
  • the outer side surface 214 may be a flat surface or an uneven surface having concave portions and convex portions. If the outer side surface 214 is a flat surface, the wedge 30 is pushed over the entire surface. When the outer side surface 214 is an uneven surface, the wedge 30 is pushed by a convex portion that makes a plurality of line contact or point contact with the wedge 30. It was
  • the wedge support mechanism 210 since the wedge support mechanism 210 has the support mechanism side knurled portion 215, the outer surface 214 has contact portions that are distributed in the axial direction and the circumferential direction and come into contact with the wedge 30 in the radial direction. It was
  • the support mechanism side knurled portion 215 comes into contact with the wedge 30 in the radial direction.
  • the support mechanism side knurled portion 215 is provided on the outer surface 214.
  • the support mechanism-side knurled portion 215 is provided on the radially outer member constituting the wedge support mechanism 210.
  • the support mechanism side knurled portion 215 is provided on the main body portion 212 when it does not have the friction layer 213, and is provided on the friction layer 213 when it has the friction layer 213.
  • the radial outer surface 214 of the friction layer 213 is knurled as the support mechanism side knurled portion 215.
  • the friction layer 213 and the main body portion 212 may have a knurled portion 215 on the support mechanism side.
  • the main body portion 212 has the support mechanism side knurled portion 215.
  • the knurled portion 215 on the support mechanism side can increase the frictional force between the wedge support mechanism 210 and the wedge 30. It was
  • the wedge-side knurled portion 33 and the support mechanism-side knurled portion 215 come into contact with each other.
  • One of the wedge-side knurled portion 33 and the support mechanism-side knurled portion 215 may be omitted. It was
  • At least one of the wedge-side knurled portion 33 and the support mechanism-side knurled portion 215 may be provided in the entire axial direction or may be provided in a part in the axial direction. In the latter case, it is preferable that at least one of the wedge-side knurled portion 33 and the support mechanism-side knurled portion 215 is provided in the region on the other side in the axial direction. It was
  • the wedge support mechanism 210 moves from one side in the axial direction to the other side, and moves the wedge 30 from one side in the axial direction to the other side.
  • the wedge support mechanism 210 is moved in the axial direction by the stripper drive unit 140 described later. This makes it possible to omit the wedge pusher. It was
  • the wedge 30 moves in the axial direction together with the wedge support mechanism 210 by a frictional force with the wedge support mechanism 210.
  • the wedge support mechanism 210 moves in the axial direction while supporting the wedge 30, so that the wedge 30 moves in the axial direction. do. It was
  • the wedge guide 220 accommodates the wedge 30.
  • the wedge guide 220 guides the wedge 30 to the slot 21.
  • the wedge guide 220 is arranged on one side in the axial direction of the stator core 20.
  • the wedge guide 220 extends axially.
  • the wedge support mechanism 210 moves from the inside to the outside in the radial direction at a position where the axial position overlaps with the wedge guide 220. As a result, buckling of the wedge 30 when the wedge 30 moves from the wedge guide 220 into the slot 21 can be further suppressed. It was
  • the wedge support mechanism 210 supports the wedge guide 220 from the inside in the radial direction. It was
  • the wedge 30 is located inside the coil 10 in the radial direction and outside the radial direction of the wedge support mechanism 210. Further, the wedge 30 is radially sandwiched between the coil 10 and the wedge support mechanism 210. It was
  • the coil insertion device 100 has a coil 10 in which a coil wire is wound in an annular shape in a plurality of slots 21 penetrating in the axial direction of the stator core 20 from one side in the axial direction to the other side ( In FIG. 3, it is inserted from the right side to the left side). Specifically, the coil insertion device 100 inserts the coil 10 from each slot open 22 so as to straddle the two slots 21 of the stator core 20.
  • the coil insertion device 100 includes the wedge insertion device 200 described above, a plurality of blades 110, a stripper 120 as a coil moving mechanism, a blade drive unit 130, and a stripper drive unit 140. To prepare for. It was
  • the blade 110 holds the coil 10.
  • the blades 110 are arranged radially inside the stator core 20 and radially outside the stripper 120, side by side in the circumferential direction of the stator core 20, and extend axially.
  • the blade 110 moves in the axial direction.
  • the plurality of blades 110 are arranged on the same circumference corresponding to the teeth 23. The blade 110 allows the coil 10 to be easily inserted into the slot 21.
  • the blade 110 of this embodiment is composed of two blades 111 and 112.
  • the blades 111 and 112 are arranged via a plurality of teeth 23.
  • the blades 111 and 112 guide the coil 10 hooked on the stripper 120, which will be described later, to the slot 21 along the axial and radial directions.
  • the blades 111 and 112 are rod-shaped members extending in the axial direction.
  • the blades 111 and 112 are movable blades that move in the axial direction. It was
  • the stripper 120 is a coil moving mechanism for moving the coil 10.
  • the stripper 120 is arranged radially inside the stator core 20 and moves in the axial direction.
  • the stripper 120 inserts the coil 10 from one side in the axial direction toward the other side.
  • the stripper 120 comes into contact with the coil 10.
  • a part of the coil 10 is inserted into the slot 21 from the slot open 22 while the coil 10 is axially moved inside the stator core 20 by the stripper 120.
  • the stripper 120 hooks the inside of the coil 10 in the radial direction and pulls up the coil 10 along the blade 110.
  • the stripper 120 may move to the other side in the axial direction together with the blade 110, and may not move to the other side in the axial direction together with the blade 110. In the latter case, the blade 110 moves axially to the other side before the stripper 120.
  • the stripper 120 includes a shaft 121 and a large diameter portion 122.
  • the shaft 121 extends axially. Specifically, the shaft 121 extends from one side in the axial direction to the other side. It was
  • the large diameter portion 122 is provided at the other end in the axial direction of the shaft 121.
  • the radial inside of the annular coil 10 is hooked on the large diameter portion 122.
  • the large diameter portion 122 has a diameter larger than the diameter of the shaft 121.
  • the central axis of the shaft 121 and the large diameter portion 122 is the same.
  • the diameter of the large diameter portion 122 is the distance between the blades 111 and 112.
  • the large diameter portion 122 of the present embodiment is hemispherical.
  • the tip surface of the stripper 120 on the other side in the axial direction, that is, the tip surface of the large diameter portion 122 is a curved surface. It was
  • the stripper 120 of the present embodiment is connected to the wedge support mechanism 210. Specifically, the shaft 121 of the stripper 120 and the cylinder portion 211 of the wedge support mechanism 210 are connected. Therefore, here, the wedge support mechanism 210 moves in the axial direction as the stripper 120 moves in the axial direction. It was
  • the blade drive unit 130 moves the blade 110.
  • the blade drive unit 130 includes a blade fixing plate 131, a screw shaft 132, a nut 133, and a blade motor 134.
  • the blade fixing plate 131 is fixed to the blade 110. Specifically, the blade fixing plate 131 is attached to one side of the blades 111 and 112 in the axial direction. The blade fixing plate 131 moves in the axial direction. As a result, the blades 111 and 112 are moved in the axial direction. It was
  • the screw shaft 132 and the nut 133 form a ball screw.
  • the ball screw converts the rotary motion of the blade motor 134 into a linear motion. It was
  • the screw shaft 132 extends in the axial direction.
  • the screw shaft 132 is a lead screw for driving the blade 110. It was
  • the nut 133 fits into the screw shaft 132.
  • the nut 133 is a feed nut for driving the blade 110. It was
  • the blade motor 134 is attached to the screw shaft 132.
  • the blade motor 134 is a drive source. It was
  • the stripper drive unit 140 moves the stripper 120.
  • the stripper drive unit 140 includes a stripper fixing plate 141, a screw shaft 142, a nut 143, and a stripper motor 144.
  • the stripper fixing plate 141 is fixed to the stripper 120. Specifically, the stripper fixing plate 141 is attached to one side of the shaft 121 in the axial direction. The stripper fixing plate 141 moves in the axial direction. As a result, the stripper 120 is moved in the axial direction. It was
  • the screw shaft 142 and the nut 143 form a ball screw.
  • the ball screw converts the rotary motion of the stripper motor 144 into a linear motion. It was
  • the screw shaft 142 extends in the axial direction.
  • the screw shaft 142 is a lead screw for driving the stripper 120. It was
  • the nut 143 fits into the screw shaft 142.
  • the nut 143 is a feed nut for driving the stripper 120. It was
  • the stripper motor 144 is attached to the screw shaft 142.
  • the stripper motor 144 is a drive source. It was
  • the stripper drive unit 140 of the present embodiment moves the wedge support mechanism 210.
  • the stripper fixing plate 141 is attached to the cylinder portion 211 via the shaft 121.
  • the wedge support mechanism 210 moves in the axial direction due to the axial movement of the stripper fixing plate 141. It was
  • the wedge insertion method and the coil insertion method of the present embodiment are the wedge 30 insertion methods using the wedge insertion device 200 described above.
  • the coil insertion method of the present embodiment is a method of inserting a coil 10 using the coil insertion device 100 described above. In FIGS. 4 to 7, the insulating paper 40 is not shown.
  • the coil insertion device 100 including the wedge insertion device 200 is installed in the stator core 20 (step S1).
  • the coil 10 and the coil insertion device 100 are arranged on one side in the axial direction of the stator core 20.
  • the coil 10 is arranged so as to be held between the blades 111 and 112.
  • the stripper 120 is arranged at the center of the plurality of blades 111 and 112 in the radial direction and on one side in the axial direction. It was
  • the wedge 30 is arranged so as to be supported by the wedge support mechanism 210.
  • the axial one-sided end surface of the outer surface 214 of the wedge support mechanism 210 and the axial one-side end surface of the wedge 30 are aligned, and the axial other end surface of the outer surface 214 of the wedge support mechanism 210 and the wedge 30 are aligned.
  • the wedge 30 is arranged so as to be aligned with the end face on the other side in the axial direction. It was
  • the wedge support mechanism 210 and the stripper 120 are moved from one side in the axial direction to the other side (step S2).
  • the stripper 120 moves to the other side in the axial direction together with the blade 110.
  • the blades 111 and 112 are located inside the stator core 20 in the radial direction.
  • the blade 110 is advanced (raised) by the blade drive unit 130
  • the stripper 120 is advanced by the stripper drive unit 140. Since the inside of the coil 10 moves while being hooked on the stripper 120, the coil 10 moves to the other side in the axial direction.
  • the wedge support mechanism 210 is advanced (raised) as the stripper 120 is advanced by the stripper drive unit 140. It was
  • step S2 the wedge support mechanism 210 moves from the inside to the outside in the radial direction at a position where the axial position overlaps with the wedge 30 and the radial position overlaps with the slot 21.
  • the cylinder portion 211 applies a force outward in the radial direction, so that the main body portion 212 pushes the wedge 30 outward in the radial direction.
  • the wedge 30 is supported by the wedge support mechanism 210.
  • the wedge support mechanism 210 moves from one side in the axial direction to the other side while pressing the wedge 30 outward in the radial direction, so that the wedge 30 also moves from one side in the axial direction to the other side.
  • the coil 10 By moving the blade 110 and the stripper 120, the coil 10 can be inserted into the slot 21 of the stator core 20 as shown in FIGS. 6 and 7 (step S3). Further, by moving the wedge support mechanism 210, a part of the wedge 30 can be inserted into the slot 21 as shown in FIG. Further, by moving the stripper 120, the wedge 30 can be inserted into the slot 21 as shown in FIG. 7 (step S3). It was
  • step S4 the coil insertion device 100 including the wedge insertion device 200 is removed from the stator core 20 (step S4). Specifically, the stripper 120 is moved toward one side in the axial direction. It was
  • step S1 to S4 the coil 10 and the wedge 30 can be inserted into a plurality of slots 21 penetrating in the axial direction of the stator core 20.
  • the stator 1 shown in FIG. 1 can be manufactured. It was
  • the insulating paper 40 is not shown in FIGS. 4 to 7, a step of covering the coil 10 inserted in the slot 21 with the insulating paper 40 is further provided.
  • the insulating paper 40 may be arranged in advance in the slot 21 and the coil 10 may be inserted into the slot 21. Further, the coil 10 coated with the insulating paper 40 may be inserted into the slot 21. It was
  • the wedge moves outward in the radial direction at the position where the axial position overlaps with the wedge 30 and the radial position overlaps with the slot 21.
  • a support mechanism 210 is provided.
  • the wedge support mechanism 210 can support the wedge 30 to be inserted into the slot 21 from the radial direction. That is, the wedge support mechanism 210 supports the wedge 30 from a direction different from the direction in which the wedge 30 is inserted (in this embodiment, a direction orthogonal to the direction). Therefore, it is possible to prevent the wedge 30 from bending when the wedge 30 is inserted toward the other side in the axial direction. Therefore, the buckling of the wedge 30 can be suppressed. It was
  • the outer surface 214 of the wedge support mechanism 210 applies a force to the wedge 30 toward the outside in the radial direction. In this way, since the wedge 30 is pressed by the surface, the buckling of the wedge 30 can be effectively suppressed. It was
  • the wedge 30 is inserted into the slot 21 in a state where the wedge 30 is supported by applying a force outward in the radial direction. Therefore, in order to increase the space factor of the coil 10, buckling of the wedge 30 can be suppressed even when the insertion resistance is increased. Therefore, the wedge insertion device 200 and the coil insertion device 100 of the present embodiment are suitably used for manufacturing the stator 1 having a high space factor of the coil 10. It was
  • the wedge insertion device 200 and the coil insertion device 100 do not include a wedge pusher. Therefore, since the wedge pusher is not damaged such as bent or broken, the efficiency of inserting the wedge 30 into the slot 21 can be improved. It was
  • the wedge support mechanism 210 has a protrusion 230 that comes into axial contact with the axially unilateral end face of the wedge 30.
  • the protrusion 230 holds the wedge 30 from one side in the axial direction.
  • the protrusion 230 extends radially outward from the axially one end of the main body 212.
  • the protrusion 230 since the protrusion 230 is not located radially outside the wedge 30, interference with other members can be suppressed.
  • the protrusion 230 overlaps the wedge 30 in the axial direction.
  • the protrusion 230 and the main body 212 form an L-shape in cross-sectional view. It was
  • the protrusion 230 may be a separate member from the main body 212, or may be composed of one member. It was
  • the wedge insertion device 200 does not include a wedge pusher. As shown in FIG. 10, the wedge insertion device 201 of this modification further includes a wedge pusher 240 that moves the wedge 30 from one side in the axial direction to the other side.
  • the wedge pusher 240 is fixed to the wedge 30. Specifically, the other side of the wedge pusher 240 in the axial direction is attached to one side of the wedge 30 in the axial direction. The wedge pusher 240 moves in the axial direction. As a result, the wedge 30 is moved in the axial direction. It was
  • the wedge pusher 240 is fixed to the stripper fixing plate 141. Specifically, one axial side of the wedge pusher 240 is attached to the stripper fixing plate 141. The axial movement of the stripper fixing plate 141 causes the wedge pusher 240 to move in the axial direction. Therefore, the insertion direction of the wedge 30 by the wedge pusher 240 is the same as the insertion direction of the coil 10. It was
  • the wedge 30 is inserted into the slot 21 by moving the wedge 30 in the axial direction by the wedge pusher 240. Specifically, since the wedge pusher 240 moves in the axial direction due to the axial movement of the stripper 120, the wedge 30 is also inserted into the slot 21 together with the coil 10. It was
  • the wedge 30 may be inserted at the same time as the coil 10, or the wedge 30 may be inserted after the coil 10. It was
  • the wedge pusher 240 uses the same drive source as the stripper 120, but the wedge pusher 240 is not limited to this.
  • the wedge pusher 240 may use a drive source different from that of the stripper 120. It was
  • the wedge pusher 240 is a member different from the stripper 120, but the wedge pusher 240 is not limited to this.
  • the wedge pusher 240 may be composed of the stripper 120 and one member. It was
  • the wedge pusher 240 can also be used as the wedge insertion device 201 and the coil insertion device 101. It was
  • the two slots 21 into which the coils are inserted are one slot 21 sandwiching four slots 21 and another slot 21, but are not limited thereto.

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Abstract

本開示の例示的な一実施形態では、ステータコアの軸方向に貫通するスロットに、スロットに挿入されたコイルとステータコアとの間に配置されるウエッジを、軸方向一側から他側に向けて挿入するウエッジ挿入装置において、ステータコアの径方向内側に配置され、軸方向位置がウエッジと重なるとともに径方向位置がスロットの径方向開口部と重なる位置で、径方向内側から外側に向けて移動するウエッジ支持機構を備えることを特徴とする。

Description

ウエッジ挿入装置及びコイル挿入装置
本発明は、ウエッジ挿入装置及び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挿入されたコイルと、ステータコアと、を絶縁するために、コイルとステータコアとの間にウエッジを挿入するウエッジ挿入装置が知られている。例えば、国際公開２０１２／１１７５３５号（特許文献１）には、ウエッジを、ステータコアの軸方向に伸びるウエッジプッシャの先端に支承した状態で、スロットに挿入するウエッジ挿入機が開示されている。
国際公開２０１２／１１７５３５号
しかしながら、上記特許文献１のウエッジ挿入機を用いてウエッジを押し上げると、ウエッジにおいてウエッジプッシャに支承される位置から押し上げる方向に押圧力が加えられることに起因して、ウエッジが座屈するという問題がある。　
本発明は、ウエッジの座屈を抑制するウエッジ挿入装置及び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の観点からのウエッジ挿入装置は、ステータコアの軸方向に貫通するスロットに、スロットに挿入されたコイルとステータコアとの間に配置されるウエッジを、軸方向一側から他側に向けて挿入するウエッジ挿入装置において、ステータコアの径方向内側に配置され、軸方向位置がウエッジと重なるとともに径方向位置がスロットの径方向開口部と重なる位置で、径方向内側から外側に向けて移動するウエッジ支持機構を備えることを特徴とする。　
本発明の第２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、コイル線が環状に巻き付けられたコイルを、軸方向一側から他側に向けて挿入するコイル挿入装置であって、上記ウエッジ挿入装置を備える。
本発明は、ウエッジの座屈を抑制するウエッジ挿入装置及び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、実施形態のウエッジ及びウエッジ支持機構の軸方向に垂直な断面の模式図である。 図３は、実施形態のウエッジ挿入装置及びコイル挿入装置の模式図である。 図４は、実施形態のウエッジ挿入方法及びコイル挿入方法の模式図である。 図５は、実施形態のウエッジ挿入方法及びコイル挿入方法の模式図である。 図６は、実施形態のウエッジ挿入方法及びコイル挿入方法の模式図である。 図７は、実施形態のウエッジ挿入方法及びコイル挿入方法の模式図である。 図８は、実施形態のウエッジ挿入方法及びコイル挿入方法のフローチャートである。 図９は、変形例のウエッジ挿入方法及びコイル挿入方法の模式図であり、図５に対応する。 図１０は、変形例のウエッジ挿入装置及びコイル挿入装置の模式図であり、図３に対応する。
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上（前）側、他側を下（後）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内に配置されたコイル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。　
図１及び図２に示すように、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２に示すように、周方向に延びる周方向部３１と、周方向部３１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３２と、を含む。周方向部３１及び径方向部３２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。　
本実施形態のウエッジ３０は、ウエッジ側ローレット加工部３３を有する。ウエッジ側ローレット加工部３３は、ウエッジ３０においてスロット２１と非接触の部分に形成される。具体的には、ウエッジ３０の径方向内側に位置する径方向内側面３４においてスロット２１に接触しない部分にローレット加工が施される。ここでは、周方向部３１の径方向内側に位置する径方向内側面３４の軸方向他側の領域は、ウエッジ側ローレット加工部３３を有する。このため、ウエッジ３０の径方向内側面３４には、凹部及び凸部が設けられる。凸部は、軸方向及び周方向に分布する。　
ウエッジ側ローレット加工部３３は、径方向において、後述するウエッジ支持機構２１０と接触する。ウエッジ側ローレット加工部３３により、ウエッジ支持機構２１０とウエッジ３０との摩擦力を高めることができる。　
＜絶縁紙＞



　図１に示すように、絶縁紙４０は、スロット２１に挿入されるコイル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。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。　
（ウエッジ挿入装置）



　図１～図７を参照して、ウエッジ挿入装置２００について説明する。なお、図４～図７は、スロット２１にウエッジ３０及びコイル１０を挿入する工程を示し、図４～図７の順に実施される。ウエッジ挿入装置２００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（図３では、右側から左側）に向けて挿入する。ここでは、ウエッジ挿入装置２００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。　
ウエッジ挿入装置２００は、図２～図７に示すウエッジ支持機構２１０と、図５～図７に示すウエッジガイド２２０と、を備える。本実施形態のウエッジ挿入装置２００は、ウエッジプッシャを備えていない。　
＜ウエッジ支持機構＞



　ウエッジ支持機構２１０は、ステータコア２０の径方向内側に配置される。ウエッジ支持機構２１０は、軸方向位置がウエッジ３０と重なるとともに径方向位置がスロット２１の径方向開口部（図１ではスロットオープン２２）と重なる位置で、径方向内側から外側に向けて移動する。このように、ウエッジ支持機構２１０により、スロット２１に挿入するウエッジ３０を径方向から支持できる。このため、ウエッジ３０を軸方向他側に向けて挿入する際に、ウエッジ３０が曲がることなどを抑制できる。したがって、ウエッジ３０の座屈を抑制することができる。　
図３に示すように、本実施形態のウエッジ支持機構２１０は、シリンダ部２１１と、本体部２１２と、摩擦層２１３と、を含む。シリンダ部２１１の径方向外側に本体部２１２が取り付けられる。本体部２１２の径方向外側に摩擦層２１３が取り付けられる。　
シリンダ部２１１は、本体部２１２を径方向外側に向けて押す。このため、シリンダ部２１１の径方向外側への力により、本体部２１２は径方向外側に移動する。　
本体部２１２は、軸方向に延びる板状部材である。本体部２１２の軸方向長さは、シリンダ部２１１よりも軸方向長さが長い。本実施形態の本体部２１２の軸方向長さは、ウエッジ３０の軸方向長さと同じであるが、特に限定されず、ウエッジ３０の軸方向長さよりも長くてもよく、短くてもよい。本体部２１２は、例えば金属で構成される。　
摩擦層２１３は、ウエッジ支持機構２１０において最も径方向外側に配置される。本実施形態の摩擦層２１３は、ウエッジ３０と接触する。摩擦層２１３は、弾性材料で構成され、ここではゴムで構成される。本実施形態の摩擦層２１３の軸方向長さは、本体部２１２の軸方向長さと同じであるが、特に限定されず、本体部２１２の軸方向長さよりも長くてもよく、短くてもよい。図３では、本体部２１２及び摩擦層２１３は、軸方向一側及び他側が揃う。なお、摩擦層２１３は、省略されてもよい。　
図２に示すように、ウエッジ支持機構２１０は、ウエッジ３０に径方向外側に向けて力を加える外側面２１４を有する。ここでは、外側面２１４は、摩擦層２１３の径方向外側に位置する面である。これにより、外側面２１４でウエッジ３０を径方向外側に向けて押さえることができる。このため、ウエッジ３０の座屈をより抑制できる。　
ウエッジ３０を押す外側面２１４は、ウエッジ支持機構２１０の径方向の最も外側に位置する面である。外側面２１４は、ウエッジ３０の軸方向全体を支持してもよく、ウエッジ３０の軸方向の一部を支持してもよい。後者の場合、外側面２１４は、ウエッジ３０の軸方向他側の領域を支持することが好ましい。　
外側面２１４は、平坦面でもよく、凹部及び凸部を有する凹凸面であってもよい。外側面２１４が平坦面の場合には、面全体でウエッジ３０を押す。外側面２１４が凹凸面の場合には、ウエッジ３０と複数の線接触または点接触する凸部でウエッジ３０を押す。　
本実施形態では、ウエッジ支持機構２１０は、支持機構側ローレット加工部２１５を有するので、外側面２１４は、軸方向及び周方向に分布して、ウエッジ３０に径方向において接触する接触部を有する。　
詳細には、支持機構側ローレット加工部２１５は、径方向においてウエッジ３０と接触する。支持機構側ローレット加工部２１５は、外側面２１４に設けられる。支持機構側ローレット加工部２１５は、ウエッジ支持機構２１０を構成する径方向外側の部材に設けられる。具体的には、支持機構側ローレット加工部２１５は、摩擦層２１３を有していない場合には本体部２１２に設けられ、摩擦層２１３を有する場合には摩擦層２１３に設けられる。ここでは、支持機構側ローレット加工部２１５として、摩擦層２１３の径方向外側面２１４にローレット加工が施される。なお、摩擦層２１３及び本体部２１２が支持機構側ローレット加工部２１５を有してもよい。また摩擦層２１３が省略される場合には、本体部２１２が支持機構側ローレット加工部２１５を有することが好ましい。支持機構側ローレット加工部２１５により、ウエッジ支持機構２１０とウエッジ３０との摩擦力を高めることができる。　
本実施形態では、ウエッジ側ローレット加工部３３及び支持機構側ローレット加工部２１５が、互いに接触する。なお、ウエッジ側ローレット加工部３３及び支持機構側ローレット加工部２１５の一方は省略されてもよい。　
ウエッジ側ローレット加工部３３及び支持機構側ローレット加工部２１５の少なくとも一方は、軸方向全体に設けられてもよく、軸方向一部に設けられてもよい。後者の場合、ウエッジ側ローレット加工部３３及び支持機構側ローレット加工部２１５の少なくとも一方は、軸方向他側の領域に設けられることが好ましい。　
ウエッジ支持機構２１０は、軸方向一側から他側に向けて移動し、ウエッジ３０を軸方向一側から他側に移動させる。ここでは、後述するストリッパ用駆動部１４０によりウエッジ支持機構２１０は軸方向に移動する。これにより、ウエッジプッシャを省略できる。　
具体的には、ウエッジ３０は、ウエッジ支持機構２１０との間に摩擦力によって、ウエッジ支持機構２１０とともに軸方向に移動する。ここでは、シリンダ部２１１により本体部２１２を径方向外側に向けて力が加えられるので、ウエッジ支持機構２１０がウエッジ３０を支持した状態で軸方向に移動することにより、ウエッジ３０が軸方向に移動する。　
＜ウエッジガイド＞



　ウエッジガイド２２０は、ウエッジ３０を収容する。ウエッジガイド２２０は、ウエッジ３０をスロット２１に案内する。ウエッジガイド２２０は、ステータコア２０の軸方向一側に配置される。ウエッジガイド２２０は、軸方向に延びる。　
ウエッジ支持機構２１０は、軸方向位置がウエッジガイド２２０と重なる位置で、径方向内側から外側に向けて移動する。これにより、ウエッジ３０がウエッジガイド２２０からスロット２１内に移動する際のウエッジ３０の座屈をより抑制できる。　
また、本実施形態では、ウエッジ支持機構２１０は、ウエッジガイド２２０を径方向内側から支持する。　
＜ウエッジとコイルとの配置＞



　図５に示すように、コイル１０とウエッジ支持機構２１０との間に位置するウエッジ３０は、軸方向一側から他側に向けて相対移動してスロット２１に挿入される。これにより、ウエッジ３０の座屈を抑制した状態で、コイル１０及びウエッジ３０をスロット２１に挿入できる。　
また、図５に示すように、ウエッジ３０は、コイル１０の径方向内側かつウエッジ支持機構２１０の径方向外側に位置する。また、ウエッジ３０は、コイル１０とウエッジ支持機構２１０とに、径方向に挟まれる。　
（コイル挿入装置）



　図１及び図３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、コイル線が環状に巻き付けられたコイル１０を、軸方向一側から他側（図３では、右側から左側）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１０を挿入する。　
コイル挿入装置１００は、図３に示すように、上述したウエッジ挿入装置２００と、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、ブレード用駆動部１３０と、ストリッパ用駆動部１４０と、を備える。　
＜ブレード＞



　図３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、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。ブレード１１０は、軸方向に移動する。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により、コイル１０をスロット２１に容易に挿入できる。　
本実施形態のブレード１１０は、２つのブレード１１１、１１２で構成される。ブレード１１１、１１２は、複数のティース２３を介して配置される。ブレード１１１、１１２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１１１、１１２は、軸方向に延びる棒状の部材である。ブレード１１１、１１２は、軸方向に移動する可動ブレードである。　
＜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、軸方向に移動する。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、ブレード１１０とともに軸方向他側に移動してもよく、ブレード１１０とともに軸方向他側に移動しなくてもよい。後者の場合、ブレード１１０がストリッパ１２０よりも先に軸方向他側に移動する。　
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。詳細には、シャフト１２１は、軸方向一側から他側まで延びる。　
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１１１、１１２間の距離である。本実施形態の大径部１２２は、半球状である。ストリッパ１２０の軸方向他側の先端面、すなわち大径部１２２の先端面は曲面である。　
図３に示すように、本実施形態のストリッパ１２０は、ウエッジ支持機構２１０と接続される。具体的には、ストリッパ１２０のシャフト１２１と、ウエッジ支持機構２１０のシリンダ部２１１とが接続される。このため、ここでは、ストリッパ１２０の軸方向の移動に伴い、ウエッジ支持機構２１０が軸方向に移動する。　
＜ブレード用駆動部＞



　ブレード用駆動部１３０は、ブレード１１０を移動させる。ブレード用駆動部１３０は、ブレード固定板１３１と、ねじ軸１３２と、ナット１３３と、ブレード用モータ１３４と、を含む。　
ブレード固定板１３１は、ブレード１１０に固定される。詳細には、ブレード固定板１３１は、ブレード１１１、１１２の軸方向一側に取り付けられる。ブレード固定板１３１は、軸方向に移動する。これにより、ブレード１１１、１１２を軸方向に移動する。　
ねじ軸１３２及びナット１３３は、ボールねじを構成する。ボールねじは、ブレード用モータ１３４の回転運動を直線運動に変換する。　
ねじ軸１３２は、軸方向に延びる。ねじ軸１３２は、ブレード１１０を駆動するための送りねじである。　
ナット１３３は、ねじ軸１３２に嵌まる。ナット１３３は、ブレード１１０を駆動するための送りナットである。　
ブレード用モータ１３４は、ねじ軸１３２に取り付けられる。ブレード用モータ１３４は、駆動源である。　
＜ストリッパ用駆動部＞



　ストリッパ用駆動部１４０は、ストリッパ１２０を移動させる。ストリッパ用駆動部１４０は、ストリッパ固定板１４１と、ねじ軸１４２と、ナット１４３と、ストリッパ用モータ１４４と、を含む。　
ストリッパ固定板１４１は、ストリッパ１２０に固定される。詳細には、ストリッパ固定板１４１は、シャフト１２１の軸方向一側に取り付けられる。ストリッパ固定板１４１は、軸方向に移動する。これにより、ストリッパ１２０を軸方向に移動する。　
ねじ軸１４２及びナット１４３は、ボールねじを構成する。ボールねじは、ストリッパ用モータ１４４の回転運動を直線運動に変換する。　
ねじ軸１４２は、軸方向に延びる。ねじ軸１４２は、ストリッパ１２０を駆動するための送りねじである。　
ナット１４３は、ねじ軸１４２に嵌まる。ナット１４３は、ストリッパ１２０を駆動するための送りナットである。　
ストリッパ用モータ１４４は、ねじ軸１４２に取り付けられる。ストリッパ用モータ１４４は、駆動源である。　
また、本実施形態のストリッパ用駆動部１４０は、ウエッジ支持機構２１０を移動させる。具体的には、ストリッパ固定板１４１は、シャフト１２１を介してシリンダ部２１１に取り付けられる。ストリッパ固定板１４１の軸方向の移動により、ウエッジ支持機構２１０は軸方向に移動する。　
（ウエッジ挿入方法及びコイル挿入方法）



　続いて、図１～図８を参照して、本実施形態のウエッジ挿入方法及びコイル挿入方法を説明する。本実施形態のウエッジ挿入方法及びコイル挿入方法は、上述したウエッジ挿入装置２００を用いたウエッジ３０の挿入方法である。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。なお、図４～図７では、絶縁紙４０の図示を省略している。　
まず、図８に示すように、ウエッジ挿入装置２００を備えるコイル挿入装置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、図４に示すように、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、ブレード１１１、１１２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１１１、１１２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。　
さらに、ウエッジ支持機構２１０に支持されるようにウエッジ３０を配置する。本実施形態では、ウエッジ支持機構２１０の外側面２１４の軸方向一側端面とウエッジ３０の軸方向一側端面とが揃い、ウエッジ支持機構２１０の外側面２１４の軸方向他側端面とウエッジ３０の軸方向他側端面とが揃うようにウエッジ３０を配置する。　
次に、図５に示すように、ウエッジ支持機構２１０及びストリッパ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１１１、１１２が位置する。本実施形態では、ブレード用駆動部１３０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１４０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。また、ストリッパ用駆動部１４０によるストリッパ１２０の前進に伴って、ウエッジ支持機構２１０を前進（上昇）させる。　
このステップＳ２では、ウエッジ支持機構２１０は、軸方向位置がウエッジ３０と重なるとともに径方向位置がスロット２１と重なる位置で、径方向内側から外側に向けて移動する。具体的には、シリンダ部２１１が径方向外側に向けて力を加えることにより、本体部２１２がウエッジ３０を径方向外側に押す。これにより、ウエッジ３０は、ウエッジ支持機構２１０に支持される。このようにウエッジ支持機構２１０は、ウエッジ３０を径方向外側に押し付けながら、軸方向一側から他側に向けて移動するので、ウエッジ３０も軸方向一側から他側に向けて移動する。　
ブレード１１０及びストリッパ１２０を移動することによって、図６及び図７に示すように、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（ステップＳ３）。またウエッジ支持機構２１０を移動することによって、図６に示すように、スロット２１にウエッジ３０の一部を挿入することができる。さらにストリッパ１２０を移動することによって、図７に示すように、スロット２１にウエッジ３０を挿入することができる（ステップＳ３）。　
次に、ウエッジ挿入装置２００を備えるコイル挿入装置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。　
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４～図７において絶縁紙４０を図示していないが、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、本実施形態のウエッジ挿入装置２００及びコイル挿入装置１００によれば、軸方向位置がウエッジ３０と重なるとともに径方向位置がスロット２１と重なる位置で、径方向外側に移動するウエッジ支持機構２１０を備える。ウエッジ支持機構２１０により、スロット２１に挿入するウエッジ３０を径方向から支持できる。すなわち、ウエッジ支持機構２１０は、ウエッジ３０を挿入する方向と異なる方向（本実施形態では直交する方向）からウエッジ３０を支持する。このため、ウエッジ３０を軸方向他側に向けて挿入する際に、ウエッジ３０が曲がることなどを抑制できる。したがって、ウエッジ３０の座屈を抑制することができる。　
また本実施形態では、ウエッジ支持機構２１０の外側面２１４が、ウエッジ３０に径方向外側に向けて力を加える。このように、面でウエッジ３０を押さえるので、ウエッジ３０の座屈を効果的に抑制できる。　
このように、本実施形態では、径方向外側に力を加えてウエッジ３０を支持した状態でウエッジ３０をスロット２１に挿入する。このため、コイル１０の占積率を高めるために、挿入抵抗が高まる場合であっても、ウエッジ３０の座屈を抑制できる。したがって、本実施形態のウエッジ挿入装置２００及びコイル挿入装置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。　
また、本実施形態では、ウエッジ挿入装置２００及びコイル挿入装置１００は、ウエッジプッシャを備えていない。このため、ウエッジプッシャの曲がり、折れ等の破損がないので、ウエッジ３０をスロット２１に挿入する効率を高めることができる。　
（変形例１）



　上述した実施形態では、ウエッジ支持機構２１０を構成する本体部２１２及び摩擦層２１３の軸方向一側の端面と、ウエッジ３０の軸方向一側の端面とは揃うが、これに限定されない。本変形では、図９に示すように、ウエッジ支持機構２１０は、ウエッジ３０の軸方向一側の端面と軸方向において接触する突起部２３０を有する。突起部２３０は、ウエッジ３０を軸方向一側から保持する。　
具体的には、突起部２３０は、本体部２１２の軸方向一側の端部から径方向外側に延びる。図９では、突起部２３０がウエッジ３０よりも径方向外側に位置しないので、他の部材との干渉を抑制できる。突起部２３０は、ウエッジ３０と軸方向において重なる。突起部２３０と本体部２１２とで、断面視においてＬ字形状をなす。　
突起部２３０は、本体部２１２と別部材であってもよく、１つの部材で構成されてもよい。　
（変形例２）



　上述した実施形態では、ウエッジ挿入装置２００は、ウエッジプッシャを備えていない。図１０に示すように、本変形例のウエッジ挿入装置２０１は、ウエッジ３０を軸方向一側から他側に移動させるウエッジプッシャ２４０をさらに備える。　
具体的には、ウエッジプッシャ２４０は、ウエッジ３０に固定される。詳細には、ウエッジプッシャ２４０の軸方向他側は、ウエッジ３０の軸方向一側に取り付けられる。ウエッジプッシャ２４０は、軸方向に移動する。これにより、ウエッジ３０を軸方向に移動する。　
またウエッジプッシャ２４０は、ストリッパ固定板１４１に固定される。詳細には、ウエッジプッシャ２４０の軸方向一側は、ストリッパ固定板１４１に取り付けられる。ストリッパ固定板１４１の軸方向の移動により、ウエッジプッシャ２４０は軸方向に移動する。このため、ウエッジプッシャ２４０によるウエッジ３０の挿入方向は、コイル１０の挿入方向と同じである。　
本変形例のウエッジ３０の挿入方法は、ウエッジプッシャ２４０によりウエッジ３０を軸方向に移動させることで、ウエッジ３０をスロット２１に挿入する。具体的には、ストリッパ１２０の軸方向の移動により、ウエッジプッシャ２４０は軸方向に移動するので、コイル１０とともにウエッジ３０もスロット２１に挿入される。　
なお、本変形例では、ウエッジ３０はコイル１０と同時に挿入してもよく、コイル１０の挿入後にウエッジ３０を挿入してもよい。　
また、ウエッジプッシャ２４０は、ストリッパ１２０と同一の駆動源を用いているが、これに限定されない。ウエッジプッシャ２４０は、ストリッパ１２０と異なる駆動源を用いてもよい。　
また、ウエッジプッシャ２４０は、ストリッパ１２０と別の部材であるが、これに限定されない。ウエッジプッシャ２４０は、ストリッパ１２０と１つの部材で構成されてもよい。　
本変形例のように、ウエッジ挿入装置２０１及びコイル挿入装置１０１は、ウエッジプッシャ２４０を用いることもできる。　
（変形例３）



　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４）



　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。　
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、２２：スロットオープン、２３：ティース、３０：ウエッジ、３３：ウエッジ側ローレット加工部、４０：絶縁紙、１００，１０１：コイル挿入装置、１１０，１１１，１１２：ブレード、１２０：ストリッパ、１３０：ブレード用駆動部、１４０：ストリッパ用駆動部、２００，２０１：ウエッジ挿入装置、２１０：ウエッジ支持機構、２１１：シリンダ部、２１２：本体部、２１３：摩擦層、２１４：外側面、２１５：支持機構側ローレット加工部、２２０：ウエッジガイド、２３０：突起部、２４０：ウエッジプッシャ

Claims (11)

  1. ステータコアの軸方向に貫通するスロットに、前記スロットに挿入されたコイルと前記ステータコアとの間に配置されるウエッジを、軸方向一側から他側に向けて挿入するウエッジ挿入装置において、



    　前記ステータコアの径方向内側に配置され、軸方向位置が前記ウエッジと重なるとともに径方向位置が前記スロットの径方向開口部と重なる位置で、径方向内側から外側に向けて移動するウエッジ支持機構を備えることを特徴とする、ウエッジ挿入装置。
  2. 前記ウエッジ支持機構は、前記ウエッジに径方向外側に向けて力を加える外側面を有する、請求項１に記載のウエッジ挿入装置。
  3. 前記ウエッジ支持機構は、軸方向一側から他側に向けて移動し、前記ウエッジを軸方向一側から他側に移動させる、請求項１または２に記載のウエッジ挿入装置。
  4. 前記ウエッジを軸方向一側から他側に移動させるウエッジプッシャをさらに備える、請求項１または２に記載のウエッジ挿入装置。
  5. 前記ウエッジは、ウエッジ側ローレット加工部を有し、



    　前記ウエッジ側ローレット加工部は、径方向において前記ウエッジ支持機構と接触する、請求項１～４のいずれか１項に記載のウエッジ挿入装置。
  6. 前記ウエッジ支持機構は、支持機構側ローレット加工部を有し、



    　前記支持機構側ローレット加工部は、径方向において前記ウエッジと接触する、請求項１～５のいずれか１項に記載のウエッジ挿入装置。
  7. 前記ステータコアの軸方向一側に配置され、前記ウエッジが収容されるウエッジガイドをさらに備え、



    　前記ウエッジ支持機構は、軸方向位置が前記ウエッジガイドと重なる位置で、径方向内側から外側に向けて移動する、請求項１～６のいずれか１項に記載のウエッジ挿入装置。
  8. 前記ステータコアの軸方向に貫通する複数の前記スロットに、コイル線が環状に巻き付けられた前記コイルを、軸方向一側から他側に向けて挿入するコイル挿入装置であって、



    　請求項１～７のいずれか１項に記載のウエッジ挿入装置を備える、コイル挿入装置。
  9. 前記ステータコアの径方向内側に配置されて軸方向に移動し、前記コイルを軸方向一側から他側に向けて挿入するコイル移動機構をさらに備える、請求項８に記載のコイル挿入装置。
  10. 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前記ステータコアの周方向に並んで配置されて軸方向に延び、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９に記載のコイル挿入装置。
  11. 前記コイルと前記ウエッジ支持機構との間に位置する前記ウエッジは、軸方向一側から他側に向けて相対移動して前記スロットに挿入される、請求項８～１０のいずれか１項に記載のコイル挿入装置。
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