JP2011172348A

JP2011172348A - コイル挿入装置

Info

Publication number: JP2011172348A
Application number: JP2010032512A
Authority: JP
Inventors: Kuniyoshi Shishido; 国芳宍戸
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2030-02-17
Also published as: JP5621959B2

Abstract

【課題】巻線コイルのステータコアのスロット内への挿入位置精度を向上させるコイル挿入装置を提供する。
【解決手段】本コイル挿入装置１は、ステータコア２の各スロット３の配列に対応して周方向に一定の間隔をおいて環状に複数配置され、巻線コイル５を保持する固定ブレード７と、環状の各固定ブレード７の内周側に該固定ブレード７の延びる方向に沿って進退駆動可能なストリッパ１０とを備え、ストリッパ１０の大径部１６と小径テーパ部１７との間に、突起部２０を各固定ブレード７に対向するように周方向に間隔を置いて複数形成したので、挿入時の巻線コイル５の姿勢を安定させることができ、各巻線コイル５をステータコア２の各スロット３内の定位置へ精度良く挿入することが可能になる。
【選択図】図３

Description

本発明は、環状のステータコアに設けられた各スロットに、電線をループ状に巻回してなる巻線コイルを挿入するコイル挿入装置に関するものである。

現在、自動車用モータにおけるコイルエンドの小型化が必須となっている。従来における分布巻きステータコアにおけるコイル挿入方法では、ストリッパの小径テーパ部により巻線コイルの姿勢が安定していない状態で各スロット内に挿入するために、巻線コイルの挿入位置にバラツキが生じる。この結果、成形時の相間絶縁紙乗り越えによる他相との絶縁不良や特に挿入抵抗の大きいＷ相ではコイルエンドの形状不良に繋がるためコイルエンドの小型化に限界があった。そのため、コイル挿入時にコイル絞り等で挿入位置の安定を図っていたが満足なレベルではなかった。

また、コイル挿入装置の従来技術として、特許文献１には、ステータコアのスロットの配列に対応して周方向に一定の間隙を保って環状に配設される複数のブレードと、前記環状に配設される複数のブレードの径方向内側において前記ブレードに沿って前記ブレードの延びる方向に進退駆動可能なストリッパと、該ストリッパの外周に形成され、ストリッパの前進により前記間隙内に入り込んでスロットにステータコイルを挿入する突起部と、前記環状に配設される複数のブレードの径方向外側に設けられ、スロットにステータコイルを挿入するときステータコイルの整列状態を保つようにステータコイルを押さえるコイル押さえとを備えたコイル挿入装置が開示されている。

特開平８−２２８４６２号公報

しかしながら、特許文献１の発明に係るコイル挿入装置においても、挿入時の巻線コイルの姿勢を安定させることができず、スロット内への巻線コイルの挿入位置のバラツキが大きい。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、巻線コイルのステータコアのスロット内への挿入位置精度を向上させるコイル挿入装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のコイル挿入装置は、ステータコアの各スロットに対応して周方向に一定の間隔をおいて環状に複数配置され、巻線コイルを保持するブレードと、前記環状の各ブレードの内周側に該ブレードの延びる方向に沿って進退駆動可能なストリッパとを備え、前記ストリッパの外周面には、前記ブレードに向かって突設する突起部が設けられ、該突起部は前記各ブレードに対向するように複数形成されることを特徴としている。
これにより、巻線コイルをステータコアの各スロット内の定位置に精度良く挿入することができる。
なお、本発明のコイル挿入装置の各種態様およびそれらの作用については、以下の発明の態様の項において詳しく説明する。

（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要件を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項及び（２）項が請求項１及び２に相当する。

（１）環状のステータコアの各スロットに、電線をループ状に巻回してなる巻線コイルを挿入するコイル挿入装置であって、前記ステータコアの前記各スロットに対応して周方向に一定の間隔をおいて環状に複数配置され、前記巻線コイルを保持するブレードと、前記環状の各ブレードの内周側に該ブレードの延びる方向に沿って進退駆動可能なストリッパとを備え、前記ストリッパの外周面には、前記ブレードに向かって突設する突起部が設けられ、該突起部は前記各ブレードに対向するように複数形成されることを特徴とするコイル挿入装置。
（１）項のコイル挿入装置では、ストリッパが前進すると、各ブレードにループ状に巻回して保持される巻線コイルの、各ブレードの内側に位置する巻線コイルを各突起部によって引っ掛けるようにして押し上げることで、巻線コイルの姿勢を安定させながら各スロット内に挿入できるので、巻線コイルをスロット内の定位置に精度良く挿入することができる。

（２）前記ストリッパは、円柱状に形成され、大径部と、該大径部よりも小径で、進行方向に向かって先細りとなる小径テーパ部とからなり、前記突起部は前記大径部と前記小径テーパ部との間に形成されることを特徴とする（１）項に記載のコイル挿入装置。
（２）項のコイル挿入装置では、巻線コイルをスロット内の定位置にさらに精度良く挿入することができる。

（３）前記ストリッパと、前記突起部とを別体で構成することを特徴とする（１）項または（２）項に記載のコイル挿入装置。
（３）項のコイル挿入装置では、既存のストリッパを有効に活用することが可能になる。

本発明によれば、巻線コイルをステータコアのスロット内の定位置に精度良く挿入するコイル挿入装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るコイル挿入装置を示す概略図である。図２は、本発明の実施形態に係るコイル挿入装置を示す概略図である。図３は、本発明の実施形態に係るコイル挿入装置に巻線コイルを保持させた状態を示す上面図である。図４は、本発明の実施形態に係るコイル挿入装置とステータコアとの位置関係を示す上面図である。図５は、本発明の実施形態に係るコイル挿入装置により巻線コイルをステータコアに挿入する様子を示す図である。図６は、本発明の実施形態に係るコイル挿入装置に採用した突起部の他の実施形態を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図６に基いて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係るコイル挿入装置１は、図１〜図４に示すように、環状のステータコア２の内周面でその周方向に間隔を置いて複数形成されるスロット３に、電線４をループ状に巻回してなる巻線コイル５を挿入するものであり、ステータコア２の各スロット３に対応して周方向に一定の間隔をおいて環状に複数配置され、巻線コイル５を保持する固定ブレード（ブレード）７と、該環状の各固定ブレード７の内周側に該固定ブレード７の延びる方向に沿って進退駆動可能なストリッパ１０とを備えている。

本発明の実施形態に係るコイル挿入装置１をさらに詳述すると、図１〜図４に示すように、本コイル挿入装置１は、周方向に一定の間隔をおいて環状に複数配置され、巻線コイル５内に挿通され該巻線コイル５を保持する板状の固定ブレード７と、各固定ブレード７間に配置され、ストリッパ１０と連動して進退駆動する棒状の可動ブレード８とを備えている。各固定ブレード７及び各可動ブレード８は基体１１から上方に向けて立設されている。固定ブレード７は可動ブレード８よりも幅広に形成される。各固定ブレード７及び各可動ブレード８の外周面にステータコア２の内周面が略一致する。各可動ブレード８と各固定ブレード７との間には、巻線コイル５を構成する電線４の直径相当の間隙１２を有しており、該間隙１２に電線４を１本ずつ縦方向に整列させて保持することができるようになっている。そして、各可動ブレード８は、各スロット３の間のティース１３に対向するように配置され、各可動ブレード８と各固定ブレード７との間の間隙１２が各スロット３の入口１４に対向するように配置される。なお、図４から解るように、各可動ブレード８の一部が各固定ブレード７よりも内方に突設しており、この部位がストリッパ１０に設けた縦溝（図示略）に嵌合する。

図２〜図４に示すように、ストリッパ１０は、環状に配置された各固定ブレード７及び各可動ブレート８の径方向内周側を進退駆動可能に構成される。ストリッパ１０は、円柱状に形成され、各固定ブレード７の内面に摺接する大径部１６と、大径部１６から進行方向前側に設けられ、該大径部１６より小径で進行方向前側に向かって先細りとなる小径テーパ部１７とからなる。大径部１６の外周面には、各可動ブレード８の一部が嵌合する縦溝（図示略）が各可動ブレード８に対応して形成される。ストリッパ１０の大径部１６と小径テーパ部１７との間には、巻線コイル５の形状に対応した突起部２０が突設される。該突起部２０は周方向に間隔を置いて、各固定ブレード７にそれぞれ対向する位置に複数形成される。後で詳述しているが、ストリッパ１０が前進して各巻線コイル５をステータコア２の各スロット３内に挿入する際には、各突起部２０により、各固定ブレード７の内側に位置する巻線コイル５（図３参照）を引っ掛けるように押し上げ巻線コイル５の姿勢を安定させながらスロット３内の定位置に挿入できる。なお、突起部２０の幅長は固定ブレード７の幅長よりも若干幅狭に形成されるが、突起部２０の具体的な幅長及び突設長は、コイルエンドの形状、巻線コイル５の形状や周長に伴って適宜決定される。

次に、本発明の実施形態に係るコイル挿入装置１の作用を説明する。
まず、図１及び図３に示すように、電線４を各固定ブレード７と各可動ブレード８との間の間隙１２に縦方向に１本ずつ整列させて挿入すると共に該各固定ブレード７にループ状に巻回して、各固定ブレード７により巻線コイル５を保持する。この時、ストリッパ１０は下方に後退した位置に待機させておく。
次に、図４に示すように、各固定ブレード７及び各可動ブレード８の外周側にステータコア２を配置する。この時、各固定ブレード７は、ステータコア２における複数のティース１３に跨って対向し、また、各可動ブレード８は、ステータコア２の一つのティース１３に対向する。そして、各固定ブレード７と各可動ブレード８との間の間隙１２が各スロット３の入口１４に対向する。

次に、図３及び図５に示すように、ストリッパ１０及び各可動ブレード８を前進させる。すると、まず、ストリッパ１０の小径テーパ部１７のテーパ面が各固定ブレード７の内側に位置している各巻線コイル５に接触して、該各巻線コイル５を上方へ押し上げる。続いて、ストリッパ１０の大径部１６と小径テーパ部１７との間から突設される複数の突起部２０により各巻線コイル５を引っ掛けながらさらに押し上げる。この結果、各巻線コイル５はその姿勢が安定した状態で、ステータコア２の各スロット３の入口１４から内部に挿入される。
これにより、各巻線コイル５をステータコア２の各スロット３内の定位置に精度良く挿入することが可能になる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係るコイル挿入装置１では、ストリッパ１０の大径部１６と小径テーパ部１７との間に、突起部２０を各固定ブレード７に対向するように周方向に間隔を置いて複数形成したので、ストリッパ１０を前進させると、各突起部２０により各固定ブレード７の内側に位置する巻線コイル５を引っ掛けながら押し上げつつ巻線コイル５の姿勢を安定させてステータコア２の各スロット３内に挿入する。
これにより、従来の、ストリッパ１０の小径テーパ部１７だけで各巻線コイル５を押し上げて各スロット３内に挿入する形態に比べて、挿入時の巻線コイル５の姿勢を安定させることができ、巻線コイル５をステータコア２の各スロット３内の定位置へ精度良く挿入することが可能になる。

なお、本発明の実施形態に係るコイル挿入装置１では、突起部２０とストリッパ１０とを一体で形成したが、突起部２０とストリッパ１０とを別体で構成することもできる。
この形態の場合には、ストリッパ１０を図２〜図５に示すように大径部１６と小径テーパ部１７とから構成する。一方、突起部２０を、図６に示すように、ストリッパ１０の小径テーパ部１７のテーパ面に当接するテーパ板状部２１の下端に一体的に連設する。なお、テーパ板状部２１には固定ピン等（図示略）が挿通する挿通孔２２が２箇所形成される。
そして、テーパ板状部２１をストリッパ１０の小径テーパ部１７に固定ピン等で固定することで、ストリッパ１０の大径部１６と小径テーパ部１７との間から突起部２０を突設させる。これにより、既存のコイル挿入装置を有効に活用することが可能になる。

１コイル挿入装置，２ステータコア，３スロット，４電線，５巻線コイル，７固定ブレード，８可動ブレード，１０ストリッパ，１２間隙，１４入口，１６大径部，１７小径テーパ部，２０突起部，２１テーパ板状部

Claims

環状のステータコアの各スロットに、電線をループ状に巻回してなる巻線コイルを挿入するコイル挿入装置であって、
前記ステータコアの前記各スロットに対応して周方向に一定の間隔をおいて環状に複数配置され、前記巻線コイルを保持するブレードと、
前記環状の各ブレードの内周側に該ブレードの延びる方向に沿って進退駆動可能なストリッパとを備え、
前記ストリッパの外周面には、前記ブレードに向かって突設する突起部が設けられ、該突起部は前記各ブレードに対向するように複数形成されることを特徴とするコイル挿入装置。
前記ストリッパは、円柱状に形成され、大径部と、該大径部よりも小径で、進行方向に向かって先細りとなる小径テーパ部とからなり、前記突起部は前記大径部と前記小径テーパ部との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載のコイル挿入装置。