JP2005110360A - コイル挿入装置及びコイル挿入方法 - Google Patents

Abstract

【目的】 巻線を確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できるコイル挿入装置及びコイル挿入方法を提供すること。
【構成】 コイル挿入装置１００は、予めステータコア１６１のスロット１６３内に挿入されたスロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを貫通し、この開口部１７１Ｃを巻線１５１を挿入可能に押し拡げる開口貫通部１２５を有する絶縁紙拡張フィン１２３と、環状に複数並べて配置され、その間隙に巻線１５１が保持されるブレード１０１と、ブレード１０１同士の間隙に突起部が配置され、ブレード１０１を案内として巻線１５１をスロット絶縁紙１７１の内側に挿入するコイルストリッパ１１１とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステータコアのスロットに巻線を挿入するためのコイル挿入装置及びこれを用いたコイル挿入方法に関し、特に、予めスロット内にスロット絶縁紙が挿入されたステータコアのスロット絶縁紙の内側に巻線を挿入するためのコイル挿入装置及びこれを用いたコイル挿入方法に関する。

従来より、ステータコアのスロットに巻線を挿入するためのコイル挿入装置及びこれを利用したコイル挿入方法が知られている。例えば、図１４〜図１８に概略を示すコイル挿入装置９００及びコイル挿入方法がある。このコイル挿入装置９００は、環状に複数並べて配置され、その間隙に巻線９５１が保持されるブレード９０１を備える。このブレード９０１には、巻線９５１をステータコア９６１のスロット９６３内に挿入するのに際し、ステータコア９６１側に軸方向上方に移動した後、所定の位置に固定される複数の固定ブレード９０１Ｓと、固定ブレード９０１Ｓの両隣に配置され、巻線９５１のスロット９６３内への挿入に際し、軸方向上方に移動し続ける複数の可動ブレード９０１Ｔとがある。また、コイル挿入装置９００は、ブレード９０１同士の間隙に突起部が配置され、軸方向上方へ移動することで、ブレード９０１を案内として巻線９５１をスロット９６３内（スロット絶縁紙の内側）に挿入するコイルストリッパ９１１を備える。なお、図１４〜図１８においては、便宜上、図中右側に固定ブレード９０１Ｓを、図中左側に可動ブレード９０１Ｔを示してある。

このようなコイル挿入装置９００を利用したコイル挿入方法は、次の通りである。即ち、まず、環状をなすステータコア９６１を用意する。ステータコア９６１には、その軸方向に貫通すると共に径方向内側に開口する複数のスロット９６３が形成されている（図１９参照）。そして、図１９に部分拡大図を示すように、ステータコア９６１のスロット９６３に、スロット絶縁紙９７１をその開口部９７１Ｃを径方向内側に向けてＵ字状に挿入しておく。
また一方で、巻回されてコイルをなす巻線９５１を用意する。そして、図１４に示すように、この巻線９５１をコイル挿入装置９００にセットする。即ち、巻線９５１をブレード９０１同士の間隙（固定ブレード９０１Ｓとこれに隣り合う可動ブレード９０１Ｔとの間隙）に引き掛けて保持する。また、コイル挿入装置９００の所定位置（図中上方）に、スロット絶縁紙９７１がスロット９６３に挿入されたステータコア９６１をセットする。

次に、図１５に示すように、ブレード９０１（固定ブレード９０１Ｓ及び可動ブレード９０１Ｔ）がステータコア９６１の上面から所定量突出するまで、固定ブレード９０１Ｓ、可動ブレード９０１Ｔ及びコイルストリッパ９１１を軸方向上方に移動させる。そして、固定ブレード９０１Ｓをこの位置で停止させる。
続いて、図１６に示すように、可動ブレード９０１Ｔ及びコイルストリッパ９１１をさらに軸方向上方に移動させて、コイルストリッパ９１１の突起部によりブレード９０１同士の間隙に引き掛けられた巻線９５１を徐々に上昇させる。

続いて、図１７に示すように、可動ブレード９０１Ｔ及びコイルストリッパ９１１をさらに軸方向上方に移動させて、コイルストリッパ９１１の突起部により、巻線９５１を次々に固定ブレード９０１Ｓのブレード先端から乗り越えさせ、スロット９６３内のスロット絶縁紙９７１の内側に挿入していく。
そして、可動ブレード９０１Ｔ及びコイルストリッパ９１１が所定の位置まで上昇移動すると、図１８に示すように、巻線９５１の全てがスロット９６３内のスロット絶縁紙９７１の内側に挿入される。
その後は、全てのブレード９０１及びコイルストリッパ９１１を軸方向下方に移動させて、巻線９５１がスロット絶縁紙９７１の内側に挿入されたステータコア９６１をコイル挿入装置９００から取り出す。
なお、ステータコアへのコイル挿入方法に関する先行文献として、例えば、特許文献１が挙げられる。
特開平８−２０５４８８号公報

しかしながら、上述したようなコイル挿入装置９００及びコイル挿入方法では、巻線９５１を挿入する際に、巻線９５１が、スロット絶縁紙９７１の内側ではなく、スロット絶縁紙９７１の外側、即ち、スロット絶縁紙９７１とスロット９６３の内周面との間に挿入されてしまうことがある。このような問題が起こる理由としては、巻線９５１を挿入する際、予めスロット９６３内に挿入されたスロット絶縁紙９７１の開口部９７１Ｃが十分大きく開いていないことがあるためと考えられる。スロット絶縁紙９７１の開口部９７１Ｃが十分大きく開かないのは、スロット絶縁紙９７１の折り角度が甘くスプリングバックが生じたり、スロット絶縁紙９７１の折り癖により開口部９７１Ｃがうねってしまうなどに起因するものと考えられる。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、巻線を確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できるコイル挿入装置及びコイル挿入方法を提供することを目的とする。

その解決手段は、環状をなすステータコアであって、その軸方向に貫通すると共に径方向内側に開口する複数のスロットを有し、このスロットにスロット絶縁紙がその開口部を径方向内側に向けてＵ字状に挿入されたステータコアの前記スロット絶縁紙の内側に、巻回されてコイルをなす巻線を挿入するコイル挿入装置であって、前記軸方向への移動により、予め前記スロット内に挿入された前記スロット絶縁紙の開口部を貫通し、この開口部を前記巻線を挿入可能に押し拡げる開口貫通部を有する絶縁紙拡張ガイドと、環状に複数並べて配置され、その間隙に前記巻線が保持されるブレードと、前記ブレードの間隙に突起部が配置され、前記軸方向への移動により、前記ブレードを案内として前記巻線を前記スロット絶縁紙の内側に挿入するコイルストリッパと、を備えるコイル挿入装置である。

本発明のコイル挿入装置は、スロットに挿入されたスロット絶縁紙の開口部を貫通して、この開口部を巻線を挿入可能に押し拡げる開口貫通部を有する絶縁紙拡張ガイドを備える。このため、巻線を予めスロット内に挿入されたスロット絶縁紙の内側に挿入するのにあたり、絶縁紙拡張ガイドの開口貫通部により、スロット絶縁紙の開口部を巻線を挿入可能に押し拡げることができる。従って、その後、コイルストリッパによりブレードを案内として巻線をスロット絶縁紙の内側に挿入する際、巻線がスロット絶縁紙とスロット内周面との間に挿入されるのを防止できる。よって、このコイル挿入装置を利用すれば、巻線を確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。
なお、絶縁紙拡張ガイドについての「前記軸方向への移動により」とは、ステータコアに対する相対的な軸方向への移動を意味する。即ち、絶縁紙拡張ガイド自身がステータコアに対し軸方向に移動するようにしてもよいし、ステータコアが絶縁紙拡張ガイドに対し軸方向に移動するようにしてもよいし、或いは、双方が軸方向に移動するようにしても良い。

さらに、上記のコイル挿入装置であって、前記絶縁紙拡張ガイドは、前記軸方向への移動により、予め前記スロット内に挿入された前記スロット絶縁紙の内側に挿入される内側挿入部であって、前記軸方向への移動により最も先に前記スロット絶縁紙の内側に挿入される挿入先端部が、前記開口貫通部のうち、前記軸方向への移動により最も先に前記スロット絶縁紙の開口部を貫通する貫通先端部よりも先端側に位置してなる内側挿入部を有するコイル挿入装置とすると良い。

本発明によれば、絶縁紙拡張ガイドは、スロット絶縁紙の内側に挿入される内側挿入部を備える。この内側挿入部の挿入先端部は、開口貫通部の貫通先端部よりも先端側（ステータコア側）に位置している。このような構成とすることで、スロット絶縁紙を拡張する際、開口貫通部の挿入に先立って、内側挿入部の挿入先端部がスロット絶縁紙の内側に挿入される。このように先に内側挿入部の挿入先端部がスロット絶縁紙の内側に挿入されると、開口貫通部は、より確実に、スロット絶縁紙の開口部を貫通でき、その開口部を押し拡げることができる。従って、絶縁紙拡張ガイドに内側挿入部を設けることにより、巻線をより確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のコイル挿入装置であって、前記内側挿入部の前記挿入先端部は、前記軸方向への移動により、前記スロット絶縁紙の内側の中央部に挿入されるコイル挿入装置とすると良い。

スロット絶縁紙は、その開口部を径方向内側に向けてＵ字状に挿入されているため、スロット絶縁紙の内側の中央部には、比較的大きな隙間が形成されている。従って、この中央部に内側挿入部の挿入先端部を挿入するようにすれば、より確実に内側挿入部をスロット絶縁紙の内側に挿入できる。そうすると、開口貫通部も、より確実にスロット絶縁紙の開口部を押し拡げることができる。従って、内側挿入部の挿入先端部をスロット絶縁紙の内側の中央部に挿入することで、巻線をさらに確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のいずれかに記載のコイル挿入装置であって、前記内側挿入部の前記挿入先端部は、前記開口貫通部の前記貫通先端部に向かって傾斜する先端傾斜面を有するコイル挿入装置とすると良い。

本発明によれば、内側挿入部の挿入先端部は、開口貫通部の貫通先端部に向かって傾斜する先端傾斜面を有する。このような傾斜面があれば、内側挿入部の挿入先端部が先にスロット絶縁紙の内側に挿入された後、開口貫通部がなめらかにスロット絶縁紙の開口部を貫通し、確実に開口部を押し拡げることができる。従って、挿入先端部に先端傾斜面を形成することにより、巻線をさらに確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のいずれかに記載のコイル挿入装置であって、前記内側挿入部のうち、前記ステータコアの周方向に対応する周方向の幅は、前記開口貫通部のうち、前記ステータコアの周方向に対応する周方向の幅よりも広くされてなるコイル挿入装置とすると良い。

本発明によれば、内側挿入部の周方向の幅は、開口貫通部の周方向の幅よりも広くされている。内側挿入部の幅が広ければ、内側挿入部がスロット絶縁紙の内側に挿入される際に、スロット絶縁紙をスロット内周面に向かって押し拡げることも可能になるため、スロット絶縁紙の開口部がより開きやすくなる。従って、開口貫通部をより確実にスロット絶縁紙の開口部に貫通でき、より確実に開口部を押し拡げることができる。よって、内側挿入部の周方向の幅を広くすることにより、巻線をさらに確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のいずれかに記載のコイル挿入装置であって、前記内側挿入部の前記挿入先端部は、先細りの形状とされてなるコイル挿入装置とすると良い。

本発明によれば、内側挿入部の挿入先端部は、先細りの形状とされている。このため、内側挿入部をより確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。そうすると、開口貫通部も、より確実にスロット絶縁紙の開口部を押し拡げることができる。従って、内側挿入部の挿入先端部を先細り形状とすることにより、巻線をさらに確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のいずれかに記載のコイル挿入装置であって、前記開口貫通部のうち、前記軸方向への移動により最も後に前記スロット絶縁紙の開口部を貫通する貫通後端部は、前記ステータコアの径方向に対応する径方向の内側ほど先端側に位置する後端傾斜面を有するコイル挿入装置とすると良い。

開口貫通部がスロット絶縁紙の開口部を貫通すれば、その開口部が押し拡げられる。しかし、開口貫通部が開口部から抜けた後は、スロット絶縁紙のスプリングバックや折り癖などにより、開口部が再び狭くなる恐れがある。従って、開口貫通部により開口を押し拡げた後は、できる限り速やかに巻線を挿入するのが好ましい。
本発明では、開口貫通部の貫通後端部は、径方向内側ほど先端側に位置する後端傾斜面を有する。また、ブレードに保持された巻線は、径方向内側ほど先端側に位置するように傾斜している。従って、開口貫通部の貫通後端部に後端傾斜面を設けることで、開口貫通部の貫通後端部とブレードに保持された巻線との距離を小さくできるため、開口貫通部の通過に続いて速やかに巻線をスロット絶縁紙の内側に挿入できる。よって、開口貫通部の貫通後端部に後端傾斜面を設けることにより、巻線をさらに確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。
なお、後端傾斜面は、スロットに挿入される際の巻線と平行になるように（両者の傾斜角度が同じになるように）形成するのが好ましい。開口貫通部の貫通後端部と巻線との距離を最も小さくできるからである。

また、他の解決手段は、環状をなすステータコアであって、その軸方向に貫通すると共に径方向内側に開口する複数のスロットを有し、このスロットにスロット絶縁紙がその開口部を径方向内側に向けてＵ字状に挿入されたステータコアの前記スロット絶縁紙の内側に、巻回されてコイルをなす巻線を挿入するコイル挿入方法であって、前記スロット絶縁紙の開口部を貫通可能な開口貫通部を有する絶縁紙拡張ガイドを、前記ステータコアに対し相対的に前記軸方向に移動させて、前記開口貫通部を予め前記スロットに挿入された前記スロット絶縁紙の開口部に貫通させ、この開口部を前記巻線を挿入可能に押し拡げる絶縁紙拡張工程と、環状に複数並べて配置されたブレード同士の間隙に突起部が配置されたコイルストリッパを、前記軸方向に移動させて、予め前記ブレード同士の間隙に保持された前記巻線を、前記ブレードを案内として前記スロット絶縁紙の内側に挿入するコイル挿入工程と、を備えるコイル挿入方法である。

本発明によれば、コイル挿入工程に先立ち、絶縁紙拡張工程を行う。即ち、絶縁紙拡張ガイドの開口貫通部を、予めスロット内に挿入されたスロット絶縁紙の開口部に貫通させ、この開口部を巻線を挿入可能に押し拡げる。このような工程を設けることで、コイルストリッパによりブレードを案内として巻線をスロット絶縁紙の内側に挿入する際、巻線がスロット絶縁紙とスロット内周面との間に挿入されるのを防止できる。よって、巻線を確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のコイル挿入方法であって、前記絶縁紙拡張ガイドは、前記スロット絶縁紙の内側に挿入可能な内側挿入部であって、前記軸方向への移動により最も先に前記スロット絶縁紙の内側に挿入される挿入先端部が、前記開口貫通部のうち、前記軸方向への移動により最も先に前記スロット絶縁紙の開口部を貫通する貫通先端部よりも先端側に位置してなる内側挿入部を有し、前記絶縁紙拡張工程において、前記絶縁紙拡張ガイドを、前記ステータコアに対し相対的に前記軸方向に移動させて、前記内側挿入部を予め前記スロットに挿入された前記スロット絶縁紙の内側に挿入すると共に、前記開口貫通部を前記スロット絶縁紙の開口部に貫通させ、この開口部を前記巻線を挿入可能に押し拡げるコイル挿入方法とすると良い。

本発明によれば、絶縁紙拡張ガイドは、スロットに挿入されたスロット絶縁紙の内側に挿入される内側挿入部を備える。この内部挿入部の挿入先端部は、開口貫通部の貫通先端部よりも先端側（ステータコア側）に位置している。このような絶縁紙拡張ガイドを用いると、スロット絶縁紙を拡張する際、開口貫通部の挿入に先立って、内側挿入部の挿入先端部がスロット絶縁紙の内側に挿入される。このため、開口貫通部は、より確実に、スロット絶縁紙の開口部を貫通でき、その開口部を押し拡げることができる。従って、巻線をより確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のコイル挿入方法であって、前記絶縁紙拡張工程において、前記内側挿入部の前記挿入先端部を、前記軸方向への移動により、前記スロット絶縁紙の内側の中央部に挿入するコイル挿入方法とすると良い。

前述したように、スロット絶縁紙の内側の中央部には、比較的大きな隙間が形成されている。従って、この中央部に内側挿入部の挿入先端部を挿入すれば、より確実に内側挿入部をスロット絶縁紙の内側に挿入できる。そうすると、開口貫通部も、より確実にスロット絶縁紙の開口部を押し拡げることができる。従って、内側挿入部の挿入先端部をスロット絶縁紙の内側の中央部に挿入することで、巻線をさらに確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のいずれかに記載のコイル挿入方法であって、前記内側挿入部の前記挿入先端部は、前記開口貫通部の前記貫通先端部に向かって傾斜する先端傾斜面を有するコイル挿入方法とすると良い。

本発明によれば、内側挿入部の挿入先端部は、開口貫通部の貫通先端部に向かって傾斜する先端傾斜面を有する。このような絶縁紙拡張ガイドを用いれば、内側挿入部の挿入先端部が先にスロット絶縁紙の内側に挿入された後、開口貫通部がなめらかにスロット絶縁紙の開口部を貫通し、確実に開口部を押し拡げることができる。従って、巻線をさらに確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のいずれかに記載のコイル挿入方法であって、前記内側挿入部のうち、前記ステータコアの周方向に対応する周方向の幅は、前記開口貫通部のうち、前記ステータコアの周方向に対応する周方向の幅よりも広くされてなるコイル挿入方法とすると良い。

本発明によれば、内側挿入部の周方向の幅は、開口貫通部の周方向の幅よりも広くされている。内側挿入部の幅が広ければ、内側挿入部をスロット絶縁紙の内側に挿入したときに、スロット絶縁紙をスロット内周面に向かって押し拡げることも可能になるため、スロット絶縁紙の開口部がより開きやすくなる。従って、開口貫通部をより確実にスロット絶縁紙の開口部に貫通でき、より確実に開口部を押し拡げることができる。よって、巻線をさらに確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のいずれかに記載のコイル挿入方法であって、前記内側挿入部の前記挿入先端部は、先細りの形状とされてなるコイル挿入方法とすると良い。

本発明によれば、内側挿入部の挿入先端部は、先細りの形状とされている。このため、内側挿入部をより確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。そうすると、開口貫通部も、より確実にスロット絶縁紙の開口部を押し拡げることができる。従って、巻線をさらに確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

さらに、上記のいずれかに記載のコイル挿入方法であって、前記開口貫通部のうち、前記軸方向への移動により最も後に前記スロット絶縁紙の開口部を貫通する貫通後端部は、前記ステータコアの径方向に対応する径方向の内側ほど先端側に位置する後端傾斜面を有するコイル挿入方法とすると良い。

前述したように、開口貫通部によりスロット絶縁紙の開口部を押し拡げた後は、できる限り速やかに巻線を挿入するのが好ましい。
本発明では、開口貫通部の貫通後端部は、径方向内側ほど先端側に位置する後端傾斜面を有する。また、ブレードに保持された巻線は、径方向内側ほど先端側に位置するように傾斜している。従って、開口貫通部の貫通後端部に後端傾斜面を設けることで、開口貫通部の貫通後端部とブレードに保持された巻線との距離を小さくできるため、開口貫通部の通過に続いて速やかに巻線をスロット絶縁紙の内側に挿入できる。よって、巻線をさらに確実にスロット絶縁紙の内側に挿入できる。

（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に係るコイル挿入装置１００の概略を図１に示す。このコイル挿入装置１００は、所定の間隙をあけて環状に複数並んで配置され、その間隙に巻線１５１が保持されるブレード１０１を備える。このブレード１０１には、巻線１５１をステータコア１６１のスロット１６３内に挿入するのに際し、ステータコア１６１側に軸方向に移動した後、所定の位置に固定される複数の固定ブレード１０１Ｓと、固定ブレード１０１Ｓの両隣に配置され、巻線１５１のスロット１６３内への挿入に際し、軸方向上方に移動し続ける複数の可動ブレード１０１Ｔとがある。

固定ブレード１０１Ｓは、そのブレード基部が軸方向に往復移動する固定ブレード用ブレードホルダに固定されている。さらに、固定ブレード用ブレードホルダは、駆動源としてのモータに連結された固定ブレード用駆動部に接続されている。一方、可動ブレード１０１Ｔは、そのブレード基部が後述するコイルストリッパ１１１に固定されている。従って、可動ブレード１０１Ｔは、固定ブレード１０１Ｓとは別に、コイルストリッパ１１１と同期して軸方向に往復移動できる。

また、環状に並んだブレード１０１の径方向内側には、ブレード１０１同士の間隙に突起部が配置され、軸方向上方への移動により、ブレード１０１を案内として巻線１５１をスロット１６３内（スロット絶縁紙１７１の内側）に挿入するコイルストリッパ１１１を配設されている（図６及び図１９等参照）。このコイルストリッパ１１１の上面中央部には、軸方向上方に棒状に延びるツールプッシャロッド１１３が立設されている（図６等参照）。一方、コイルストリッパ１１１の下方には、軸方向に棒状に延びるシャフト１１５に固定されている（図６等参照）。このシャフト１１５は、駆動源としてのモータに連結されたストリッパ用駆動部に接続されている。

さらに、コイル挿入装置１００は、図１等に示すように、その上方の所定の位置にアライメントツール１２１を備える。このアライメントツール１２１について図２〜図５に示す。図２はアライメントツール１２１を上側（先端側）から見た斜視図である。図３はアライメントツール１２１を下側（後端側）から見た斜視図である。図４はアライメントツール１２１を上側（先端側）から見た平面図である。図５はアライメントツール１２１の軸方向の断面図である。

このアライメントツール１２１は、先端側に底部を有する有底筒状のツール本体１２２を備える。そして、このツール本体１２２の周囲には、その径方向外側に突出する複数の絶縁紙拡張フィン（絶縁紙拡張ガイド）１２３がそれぞれ軸方向に延設されている。
絶縁紙拡張フィン１２３は、予めスロット１６３内に挿入されたスロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃに貫通し、この開口部１７１Ｃを巻線１５１を挿入可能に押し拡げる開口貫通部１２５を有する。この開口貫通部１２５は、ツール本体１２２の周囲から径方向外側に突出すると共に軸方向に延設されている。開口貫通部１２５のうち、最も後にスロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを貫通する貫通後端部１２５Ｑには、ステータコア１６１の径方向に対応する径方向の内側ほど先端側に位置する後端傾斜面１２５ＱＭが形成されている。

また、絶縁紙拡張フィン１２３は、予めスロット１６３内に挿入されたスロット絶縁紙１７１の内側に挿入される内側挿入部１２７も有する。この内側挿入部１２７は、開口貫通部１２５の径方向外側先端から更に径方向外側に突出すると共に軸方向に延設されている。内側挿入部１２７のうち、最も先にスロット絶縁紙１７１の内側に挿入される挿入先端部１２７Ｐは、開口貫通部１２５のうち、最も先にスロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを貫通する貫通先端部１２５Ｐよりも先端側に位置している。さらに、内側挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐには、開口貫通部１２５の貫通先端部１２５Ｐに向かって傾斜する先端傾斜面１２７ＰＭが形成されている。また、内側挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐは、先細りの形状とされている。また、内側挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐは、スロット絶縁紙１７１の内側の中央部１７１Ｔ（図１９参照）に挿入可能に配設されている。また、内側挿入部１２７のうち、ステータコア１６１の周方向に対応する周方向の幅は、開口貫通部１２５のうち、ステータコア１６１の周方向に対応する周方向の幅よりも広くされている。

次に、このコイル挿入装置１００を用いたコイル挿入方法について図６〜図１２を参照しつつ説明する。なお、図６〜図１２においては、便宜上、図中右側に固定ブレード１０１Ｓを、図中左側に可動ブレード１０１Ｔを示してある。また、図６〜図１２においては、スロット絶縁紙１７１を省略してある。
まず、環状をなすステータコア１６１を用意する。このステータコア１６１には、その軸方向に貫通すると共に径方向内側に開口する複数のスロット１６３が形成されている（図１９参照）。そして、図１９に示すように、このステータコア１６１のスロット１６３に、スロット絶縁紙１７１をその開口部１７１Ｃを径方向内側に向けてＵ字状に挿入しておく。
また一方で、巻回されてコイルをなす巻線１５１を用意する。そして、図６に示すように、この巻線１５１をコイル挿入装置１００にセットする。即ち、巻線１５１をブレード１０１同士の間隙（固定ブレード１０１Ｓとこれに隣り合う可動ブレード１０１Ｔとの間隙）に引き掛けて保持する。
その後、アライメントツール１２１をコイル挿入装置１００の所定位置に取り付ける。

次に、図７に示すように、ステータコア１６１を軸方向下方に移動させて、コイル挿入装置１００の所定位置（図中上方）に載置する。その際、絶縁紙拡張フィン１２３がそれぞれスロット絶縁紙１７１に挿入される。具体的には、絶縁紙拡張フィン１２３の内部挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐは、開口貫通部１２５の貫通先端部１２５Ｐよりも先端側（ステータコア１６１側）に位置しているため、まず、内側挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐが予めスロット１６３に挿入されたスロット絶縁紙１７１の内側に挿入される。このとき、挿入先端部１２７Ｐは、比較的大きな隙間が形成されているスロット絶縁紙１７１の内側の中央部１７１Ｔに挿入される。その後続いて、内側挿入部１２７がスロット絶縁紙１７１の内側に挿入されると共に、開口貫通部１２５がスロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃに貫通し、この開口部１７１Ｃを巻線１５１を挿入可能に押し拡げる。

この過程において、上記のように本実施形態では、絶縁紙拡張フィン１２３がスロット絶縁紙１７１の内側に挿入される内側挿入部１２７を有し、開口貫通部１２５の挿入に先立って、内側挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐがスロット絶縁紙１７１の内側に挿入される。このため、開口貫通部１２５は、より確実にスロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを貫通でき、より確実に開口部１７１Ｃを押し拡げることができる。
さらに、内側挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐをスロット絶縁紙１７１の内側の中央部１７１Ｔに挿入するので、内側挿入部１２７がより確実にスロット絶縁紙１７１の内側に挿入される。このため、開口貫通部１２５も、より確実にスロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを押し拡げることができる。

また、内側挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐは、開口貫通部１２５の貫通先端部１２５Ｐに向かって傾斜する先端傾斜面１２７ＰＭを有するため、内側挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐが先にスロット絶縁紙１７１の内側に挿入された後、開口貫通部１２５がなめらかにスロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを貫通し、確実に開口部１７１Ｃを押し拡げることができる。
また、内側挿入部１２７の周方向の幅は、開口貫通部１２５の周方向の幅よりも広くされているため、スロット絶縁紙１７１をスロット１６３の内周面に向かって押し拡げることも可能になるので、スロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃがより開きやすくなる。
また、内側挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐが先細りの形状とされているため、内側挿入部１２７をより確実にスロット絶縁紙１７１の内側に挿入できる。従って、開口貫通部１２５は、より確実にスロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを押し拡げることができる。

次に、固定ブレード用駆動部及びストリッパ用駆動部を駆動させて、図８に示すように、ブレード１０１（固定ブレード１０１Ｓ及び可動ブレード１０１Ｔ）がステータコア１６１の上面から所定量突出するまで、固定ブレード１０１Ｓ、可動ブレード１０１Ｔ及びコイルストリッパ１１１を軸方向上方に徐々に移動させる。そして、固定ブレード１０１Ｓをこの位置で停止させる。この過程では、巻線１５１はコイル挿入装置１００にセットされたままの状態にある。また、アライメントツール１２１も静止した状態にある。

続いて、図９に示すように、可動ブレード１０１Ｔ及びコイルストリッパ１１１をさらに軸方向上方に移動させて、コイルストリッパ１１１の突起部によりブレード１０１の間隙に保持された巻線１５１を徐々に上昇させる。コイルストリッパ１１１がある程度上昇すると、コイルストリッパ１１１に立設されたツールプッシャロッド１１３の先端がアライメントツール１２１のツール本体１２２に当接する。但し、この過程では、まだアライメントツール１２１は静止した状態にある。

続いて、図１０に示すように、可動ブレード１０１Ｔ及びコイルストリッパ１１１をさらに軸方向上方に徐々に移動させて、コイルストリッパ１１１の突起部により巻線１５１を次々に固定ブレード１０１Ｓの先端から乗り越えさせ、巻線１５１を次々にスロット１６３内のスロット絶縁紙１７１の内側に挿入していく。この過程では、コイルストリッパ１１１に連動してアライメントツール１２１も軸方向上方へ移動し、最終的には、ステータコア１６１から上方へ抜ける。

その際、絶縁紙拡張フィン１２３の開口貫通部１２５の貫通後端部１２５Ｑには、径方向内側ほど先端側に位置する後端傾斜面１２５ＱＭが形成されている。また、ブレード１０１に保持された巻線１５１は、径方向内側ほど先端側に位置するように傾斜している。より具体的には、後端傾斜面１２５ＱＭと巻線１５１が平行な状態にある。このため、開口貫通部１２５の貫通後端部１２５Ｑとブレード１０１に保持された巻線１５１との距離を小さくし、開口貫通部１２５の通過に続いて速やかに巻線１５１をスロット絶縁紙１７１の内側に挿入できる。

続いて、図１１に示すように、可動ブレード１０１Ｔ及びコイルストリッパ１１１をさらに軸方向上方に徐々に移動させて、コイルストリッパ１１１の突起部により巻線１５１を次々に固定ブレード１０１Ｓの先端から乗り越えさせ、巻線１５１を次々にスロット１６３内のスロット絶縁紙１７１の内側に挿入していく。この過程でも、アライメントツール１２１はツールプッシャロッド１１３に押されて更に上昇するが、もはやスロット絶縁紙１７１とは接触しない。

そして、可動ブレード１０１Ｔ及びコイルストリッパ１１１が所定の位置まで上昇すると、図１２に示すように、巻線１５１の全てがスロット絶縁紙１７１の内側に挿入され、コイルの挿入が完了する。
その後は、アライメントツール１２１をコイル挿入装置１００から取り外した後、全てのブレード１０１及びコイルストリッパ１１１を下降させる。そして、スロット１６３に巻線１５１が挿入されたステータコア１６１をコイル挿入装置１００から取り出し、その後の工程を行う。

以上で説明したように、本実施形態のコイル挿入装置１００は、スロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを貫通して、この開口部１７１Ｃを巻線１５１を挿入可能に押し拡げる開口貫通部１２５を有する絶縁紙拡張フィン１２３を備える。このため、巻線１５１を予めスロット１６３内に挿入されたスロット絶縁紙１７１の内側に挿入するのにあたり、絶縁紙拡張フィン１２３の開口貫通部１２５により、スロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを巻線１５１を挿入可能に押し拡げることができる。従って、その後、コイルストリッパ１１１によりブレード１０１を案内として巻線１５１をスロット絶縁紙１７１の内側に挿入する際、巻線１５１がスロット絶縁紙１７１とスロット１６３の内周面との間に挿入されるのを防止できる。よって、本実施形態によれば、巻線１５１を確実にスロット絶縁紙１７１の内側に挿入できる。

（実施形態２）
次いで、第２の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
本実施形態では、アライメントツール１２１をその先端側を軸方向下方に向けて（逆さに向けて）使用する点が上記実施形態１と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１と同様であるので、同一の符号を付して、その説明を省略または簡略化する。本実施形態のコイル挿入装置２００の概略を図１３に示す。

このコイル挿入装置２００は、上記実施形態１と同様に、巻線１５１を保持するブレード１０１（固定ブレード１０１Ｓ及び可動ブレード１０１Ｔ）と、巻線１５１をスロット絶縁紙１７１の内側に挿入するコイルストリッパ１１１とを備える。但し、このコイルストリッパ１１１には、上記実施形態１にあるようなツールプッシャロッド１１３が取り付けられていない。

また、コイル挿入装置２００は、上記実施形態１と同様なアライメントツール１２１を備える（図２〜図５参照）。しかし、本実施形態では、このアライメントツール１２１は、その先端側を軸方向下方、その後端側を軸方向上方に向けて取り付けらている。具体的には、コイル挿入装置２００は、上記実施形態１とは異なるツール移動機構２４１を備える。このツール移動機構２４１は、アライメントツール１２１の後端側からアライメントツール１２１に取り付けられ、軸方向に棒状に延びるツールロッド２４３を有する。また、ツールロッド２４３は、他方で軸方向に上下移動可能なツール移動部２４５に取り付けられている。そして、ツール移動部２４５は、サーボモータ２４７によって軸方向への移動が制御されている。

このようなコイル挿入装置２００を用いたコイル挿入方法は、次の通りである。
即ち、まず、上記実施形態１と同様に、スロット絶縁紙１７１がスロット１６３内に挿入されたステータコア１６１と、巻回されてコイルをなす巻線１５１を用意し、巻線１５１をコイル挿入装置２００にセットする。
その後、ステータコア１６１をコイル挿入装置２００の所定位置にセットする。この状態では、アライメントツール１２１はステータコア１６１から離れた上方に位置するので、上記実施形態１と異なり、絶縁紙拡張フィン１２３は、まだスロット１６３内に挿入されない。

次に、ツール移動機構２４１のサーボモータ２４７を駆動させて、アライメントツール１２１を軸方向下方に移動させる。これにより、上記実施形態１の図７と似た状態になる。但し、アライメントツール１２１は上下逆さまに配置される。その際、本実施形態において下方に位置する絶縁紙拡張フィン１２３の内部挿入部１２７の挿入先端部１２７Ｐが、まず、スロット絶縁紙１７１の内側に挿入される。それに続いて、内側挿入部１２７がスロット絶縁紙１７１の内側に挿入されると共に、開口貫通部１２５がスロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃに貫通し、この開口部１７１Ｃを巻線１５１を挿入可能に押し拡げる。

次に、上記実施形態１と同様に、ブレード１０１（固定ブレード１０１Ｓ及び可動ブレード１０１Ｔ）がステータコア１６１の上面から所定量突出するまで、固定ブレード１０１Ｓ、可動ブレード１０１Ｔ及びコイルストリッパ１１１を軸方向上方に移動させる。そして、固定ブレード１０１Ｓをこの位置で停止させる（図８参照）。
続いて、上記実施形態１と同様に、可動ブレード１０１Ｔ及びコイルストリッパ１１１をさらに軸方向上方に移動させて、コイルストリッパ１１１の突起部によりブレード１０１の間隙に保持された巻線１５１を徐々に上昇させる（図９参照）。この過程では、まだアライメントツール１２１は静止した状態にある。

続いて、可動ブレード１０１Ｔ及びコイルストリッパ１１１をさらに軸方向上方に移動させて、コイルストリッパ１１１の突起部により巻線１５１を次々に固定ブレード１０１Ｓの先端から乗り越えさせ、巻線１５１を次々にスロット１６３内のスロット絶縁紙１７１の内側に挿入していく（図１０参照）。その際、ツール移動機構２４１の制御により、コイルストリッパ１１１の上昇と共にアライメントツール１２１も軸方向上方へ移動し、最終的には、ステータコア１６１から上方へ抜ける。

続いて、可動ブレード１０１Ｔ及びコイルストリッパ１１１をさらに軸方向上方に移動させて、コイルストリッパ１１１の突起部により巻線１５１を次々に固定ブレード１０１Ｓの先端から乗り越えさせ、巻線１５１を次々にスロット１６３内のスロット絶縁紙１７１の内側に挿入していく（図１１参照）。
そして、可動ブレード１０１Ｔ及びコイルストリッパ１１１が所定の位置まで上昇すると、巻線１５１の全てがスロット絶縁紙１７１の内側に挿入され、コイルの挿入が完了する（図１２参照）。
その後は、全てのブレード１０１及びコイルストリッパ１１１を下降させて、スロット１６３に巻線１５１が挿入されたステータコア１６１をコイル挿入装置２００から取り出し、その後の工程を行う。

このように、本実施形態においても、コイル挿入装置２００は、スロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを貫通して、この開口部１７１Ｃを巻線１５１を挿入可能に押し拡げる開口貫通部１２５を有する絶縁紙拡張フィン１２３を備える。このため、巻線１５１を予めスロット１６３内に挿入されたスロット絶縁紙１７１の内側に挿入するのにあたり、絶縁紙拡張フィン１２３の開口貫通部１２５により、スロット絶縁紙１７１の開口部１７１Ｃを巻線１５１を挿入可能に押し拡げることができる。従って、その後、コイルストリッパ１１１によりブレード１０１を案内として巻線１５１をスロット絶縁紙１７１の内側に挿入する際、巻線１５１がスロット絶縁紙１７１とスロット１６３の内周面との間に挿入されるのを防止できる。よって、巻線１５１を確実にスロット絶縁紙１７１の内側に挿入できる。
また、その他上記実施形態１と同様な部分については、上記実施形態１と同様な効果を得ることができる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施形態１に係るコイル挿入装置の概略を示す説明図である。 実施形態１に係るコイル挿入装置のうち、アライメントツールの上方から見た斜視図である。 実施形態１に係るコイル挿入装置のうち、アライメントツールの下方から見た斜視図である。 実施形態１に係るコイル挿入装置のうち、アライメントツールの上方から見た平面図である。 実施形態１に係るコイル挿入装置のうち、アライメントツールの軸方向の断面図である。 実施形態１に係るコイル挿入方法に関し、ブレードに巻線をセットした様子を示す説明図である。 実施形態１に係るコイル挿入方法に関し、ステータコアを下方に移動した様子を示す説明図である。 実施形態１に係るコイル挿入方法に関し、ブレード及びコイルストリッパを上昇させて、ブレードをステータコアの上面から所定量突出させた様子を示す説明図である。 実施形態１に係るコイル挿入方法に関し、コイルストリッパを更に上昇させて巻線を上昇させ、ツールプッシャロッドがアライメントツールに当接した様子を示す説明図である。 実施形態１に係るコイル挿入方法に関し、コイルストリッパを更に上昇させて巻線をステータコアのスロット内に挿入していく様子を示す説明図である。 実施形態１に係るコイル挿入方法に関し、アライメントツールが上方に抜けると共に、巻線がステータコアのスロット内に挿入される様子を示す説明図である。 実施形態１に係るコイル挿入方法に関し、巻線の全てがステータコアのスロット内に挿入された様子を示す説明図である。 実施形態２に係るコイル挿入装置の概略を示す説明図である。 従来技術に係るコイル挿入方法に関し、ブレードに巻線をセットすると共に、コイル挿入装置にステータコアをセットした様子を示す説明図である。 従来技術に係るコイル挿入方法に関し、ブレード及びコイルストリッパを上昇させて、ブレードをステータコアの上面から所定量突出させた様子を示す説明図である。 従来技術に係るコイル挿入方法に関し、コイルストリッパを更に上昇させて巻線を上昇させる様子を示す説明図である。 従来技術に係るコイル挿入方法に関し、コイルストリッパを更に上昇させて巻線をステータコアのスロット内に挿入していく様子を示す説明図である。 従来技術に係るコイル挿入方法に関し、巻線の全てがステータコアのスロット内に挿入された様子を示す説明図である。 ステータコアのスロット内にスロット絶縁紙が挿入された状態を示す説明図である。

符号の説明

１００，２００ コイル挿入装置
１０１ ブレード
１１１ コイルストリッパ
１２１ アライメントツール
１２３ 絶縁紙拡張フィン（絶縁紙拡張ガイド）
１２５ 開口貫通部
１２５Ｐ 貫通先端部
１２５Ｑ 貫通後端部
１２５ＱＭ 後端傾斜面
１２７ 内側挿入部
１２７Ｐ 挿入先端部
１２７ＰＭ 先端傾斜面
１５１ 巻線
１６１ ステータコア
１６３ スロット
１７１ スロット絶縁紙
１７１Ｃ 開口部

Claims (14)

1. 環状をなすステータコアであって、その軸方向に貫通すると共に径方向内側に開口する複数のスロットを有し、このスロットにスロット絶縁紙がその開口部を径方向内側に向けてＵ字状に挿入されたステータコアの前記スロット絶縁紙の内側に、巻回されてコイルをなす巻線を挿入するコイル挿入装置であって、
   前記軸方向への移動により、予め前記スロット内に挿入された前記スロット絶縁紙の開口部を貫通し、この開口部を前記巻線を挿入可能に押し拡げる開口貫通部を有する絶縁紙拡張ガイドと、
   環状に複数並べて配置され、その間隙に前記巻線が保持されるブレードと、
   前記ブレードの間隙に突起部が配置され、前記軸方向への移動により、前記ブレードを案内として前記巻線を前記スロット絶縁紙の内側に挿入するコイルストリッパと、
   を備えるコイル挿入装置。
2. 請求項１に記載のコイル挿入装置であって、
   前記絶縁紙拡張ガイドは、前記軸方向への移動により、予め前記スロット内に挿入された前記スロット絶縁紙の内側に挿入される内側挿入部であって、前記軸方向への移動により最も先に前記スロット絶縁紙の内側に挿入される挿入先端部が、前記開口貫通部のうち、前記軸方向への移動により最も先に前記スロット絶縁紙の開口部を貫通する貫通先端部よりも先端側に位置してなる内側挿入部を有する
   コイル挿入装置。
3. 請求項２に記載のコイル挿入装置であって、
   前記内側挿入部の前記挿入先端部は、前記軸方向への移動により、前記スロット絶縁紙の内側の中央部に挿入される
   コイル挿入装置。
4. 請求項２または請求項３に記載のコイル挿入装置であって、
   前記内側挿入部の前記挿入先端部は、前記開口貫通部の前記貫通先端部に向かって傾斜する先端傾斜面を有する
   コイル挿入装置。
5. 請求項２〜請求項４のいずれかに一項に記載のコイル挿入装置であって、
   前記内側挿入部のうち、前記ステータコアの周方向に対応する周方向の幅は、前記開口貫通部のうち、前記ステータコアの周方向に対応する周方向の幅よりも広くされてなる
   コイル挿入装置。
6. 請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載のコイル挿入装置であって、
   前記内側挿入部の前記挿入先端部は、先細りの形状とされてなる
   コイル挿入装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のコイル挿入装置であって、
   前記開口貫通部のうち、前記軸方向への移動により最も後に前記スロット絶縁紙の開口部を貫通する貫通後端部は、前記ステータコアの径方向に対応する径方向の内側ほど先端側に位置する後端傾斜面を有する
   コイル挿入装置。
8. 環状をなすステータコアであって、その軸方向に貫通すると共に径方向内側に開口する複数のスロットを有し、このスロットにスロット絶縁紙がその開口部を径方向内側に向けてＵ字状に挿入されたステータコアの前記スロット絶縁紙の内側に、巻回されてコイルをなす巻線を挿入するコイル挿入方法であって、
   前記スロット絶縁紙の開口部を貫通可能な開口貫通部を有する絶縁紙拡張ガイドを、前記ステータコアに対し相対的に前記軸方向に移動させて、前記開口貫通部を予め前記スロットに挿入された前記スロット絶縁紙の開口部に貫通させ、この開口部を前記巻線を挿入可能に押し拡げる絶縁紙拡張工程と、
   環状に複数並べて配置されたブレード同士の間隙に突起部が配置されたコイルストリッパを、前記軸方向に移動させて、予め前記ブレード同士の間隙に保持された前記巻線を、前記ブレードを案内として前記スロット絶縁紙の内側に挿入するコイル挿入工程と、
   を備えるコイル挿入方法。
9. 請求項８に記載のコイル挿入方法であって、
   前記絶縁紙拡張ガイドは、前記スロット絶縁紙の内側に挿入可能な内側挿入部であって、前記軸方向への移動により最も先に前記スロット絶縁紙の内側に挿入される挿入先端部が、前記開口貫通部のうち、前記軸方向への移動により最も先に前記スロット絶縁紙の開口部を貫通する貫通先端部よりも先端側に位置してなる内側挿入部を有し、
   前記絶縁紙拡張工程において、前記絶縁紙拡張ガイドを、前記ステータコアに対し相対的に前記軸方向に移動させて、前記内側挿入部を予め前記スロットに挿入された前記スロット絶縁紙の内側に挿入すると共に、前記開口貫通部を前記スロット絶縁紙の開口部に貫通させ、この開口部を前記巻線を挿入可能に押し拡げる
   コイル挿入方法。
10. 請求項９に記載のコイル挿入方法であって、
    前記絶縁紙拡張工程において、前記内側挿入部の前記挿入先端部を、前記軸方向への移動により、前記スロット絶縁紙の内側の中央部に挿入する
    コイル挿入方法。
11. 請求項９または請求項１０に記載のコイル挿入方法であって、
    前記内側挿入部の前記挿入先端部は、前記開口貫通部の前記貫通先端部に向かって傾斜する先端傾斜面を有する
    コイル挿入方法。
12. 請求項９〜請求項１１のいずれか一項に記載のコイル挿入方法であって、
    前記内側挿入部のうち、前記ステータコアの周方向に対応する周方向の幅は、前記開口貫通部のうち、前記ステータコアの周方向に対応する周方向の幅よりも広くされてなる
    コイル挿入方法。
13. 請求項９〜請求項１２のいずれか一項に記載のコイル挿入方法であって、
    前記内側挿入部の前記挿入先端部は、先細りの形状とされてなる
    コイル挿入方法。
14. 請求項８〜請求項１３のいずれか一項に記載のコイル挿入方法であって、
    前記開口貫通部のうち、前記軸方向への移動により最も後に前記スロット絶縁紙の開口部を貫通する貫通後端部は、前記ステータコアの径方向に対応する径方向の内側ほど先端側に位置する後端傾斜面を有する
    コイル挿入方法。

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