JP4960773B2

JP4960773B2 - ステータコアへの３相コイルの挿入方法及びステータコアへの３相コイル挿入装置

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Publication number: JP4960773B2
Application number: JP2007161419A
Authority: JP
Inventors: 一明三枝; 幸治新家
Original assignee: Toyota Industries Corp; Sanko Kiki Co Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp; Sanko Kiki Co Ltd
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-06-19
Also published as: JP2009005434A

Description

本発明は、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相のコイル群をステータコアの対応するスロットに挿入するための、ステータコアへの３相コイルの挿入方法、及びステータコアへの３相コイルの挿入装置に関する。

いわゆる３相モータは、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相のコイル群が設けられた３相コイルを有している。このような３相モータとして、下記特許文献１には、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３相の巻線コイルを、それぞれステータコアの内周面に設けたスロットに挿入配設してなるステータを有する３相モータが開示されている。また、その実施形態には、Ｕ相の巻線コイルをステータコアに一番最初に挿入配設し、次いで、Ｖ相の巻線コイルをステータコアに挿入配設し、その後、Ｗ相の巻線コイルをステータコアに挿入配設することが記載されている。

ところで、ステータコアへのコイル形成方法の一つとして、予め巻線されたコイルをブレードと呼ばれるガイド治具を介して、ストリッパによってステータコアのスロットに押込むコイル挿入方式が知られている。しかしながら、このようなコイル挿入方式を用いて、特許文献１のようにして３相コイルを形成する場合は、３相のコイル群のそれぞれを、ストリッパによってステータコアのスロットに押込まなければならないため、作業工程が多く、製造コストが増加するという問題が生じる。

一方、下記特許文献２には、モータ固定子側鉄芯のスロット内に巻線を挿入するための巻線押圧挿入子（ストリッパ）を備え、この巻線押圧挿入子は複数の押圧挿入子部分を有し、互いに隣接する前記押圧挿入子部分の間に間座が介されて多段式に形成されており、それによって各押圧挿入子部分に対応してはめ込まれた巻線がそれぞれの押圧挿入子部分によって挿入されるようになっている巻線挿入装置が開示されている。

また、特許文献２の実施形態には、柱状をなした間座の軸方向に沿った上下２箇所に、２つの押圧挿入子部分がそれぞれ取付けられて、２段式とされた巻線押圧挿入子が記載されている。そして、この巻線押圧挿入子が押し上げられることにより、ブレードに引き掛けられた２種のコイル群が、各スロットにそれぞれ挿入されるようになっている。

更に、特許文献２の従来技術には、巻線押圧挿入子の押圧面に放射状の複数の突起とそれらの突起の間に切欠部とが形成されたものが開示されており、上記押圧挿入子を用いることによって、交差する二種類の巻線を一工程で挿入できることが記載されている。
特開２００５−６４８７号公報実開昭５６−３５８７８号公報

上記特許文献２においては、複数のコイル群を巻線押圧挿入子の一度の押し上げ工程により、ステータコアの各スロットに挿入可能とされているが、例えばＵ，Ｖ，Ｗの３相のコイル群を一度に挿入しようとした場合には、上ストリッパ、中ストリッパ、下ストリッパからなる３段方式のストリッパを用いる必要があり、装置が上下に大型化すると共に、３相のコイルをブレードへ装着する際に、各相のコイルどうしの間にストリッパを挿入する操作を２回行わなければならないので、作業性が悪いという問題点があった。

また、巻線押圧挿入子の押圧面に放射状の複数の突起を有する押圧挿入子を用いることによって、交差する二種類の巻線を一工程で挿入できることも記載されているが、互いに交差する３相のコイル群を上記押圧挿入子によって一度に挿入することはできなかった。

したがって、本発明の目的は、ストリッパの１回の押し上げ操作により、３相のコイル群を損傷させることなく、ステータコアの各スロットにそれぞれ挿入することができる、ステータコアへの３相コイルの挿入方法及びステータコアへの３相コイルの挿入装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のステータコアへの３相コイルの挿入方法は、ステータコアの内歯に対応して円周方向に沿って複数配置されるブレードに、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のコイル群をそれぞれ引き掛けて、ブレードの内側に配設されるストリッパを押し上げることにより、１回の押し上げ操作で前記３相のコイル群をステータコアの対応するスロットに挿入する方法であって、前記ストリッパとして、最も上方に配置された第１ストリッパと、この第１ストリッパの下方に配置され、外径方向に突出する複数のリブを有するクロス部材と、このクロス部材の下方に配置された第２ストリッパとを有するものを用い、
前記３相のコイル群の第１は、前記第１ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持させ、前記３相のコイル群の第２は、前記クロス部材のリブに乗り上げた状態で、前記第２ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持させ、前記３相のコイル群の第３は、前記クロス部材のリブに乗り上げない位置で、第２ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持させ、前記ブレードの上部外周にステータコアを嵌合させた状態で、前記ストリッパを押し上げることによって、まず第１ストリッパによって第１コイル群を押し上げて対応するスロットに挿入し、次いでクロス部材によって第２コイル群を第３コイル群に先行して押し上げつつ、第２ストリッパによって対応するスロットに挿入し、更に第２ストリッパによって第３コイル群を押し上げて対応するスロットに挿入することを特徴とする。

上記発明によれば、３相のコイル群の第１は、第１ストリッパ上に配置されるように、ブレードの所定の間隙に保持させ、３相のコイル群の第２は、クロス部材のリブに乗り上げた状態で、第２ストリッパ上に配置されるように、ブレードの所定の間隙に保持させ、３相のコイル群の第３は、クロス部材のリブに乗り上げない位置で、第２ストリッパ上に配置されるように、ブレードの所定の間隙に保持させ、その状態でストリッパを押し上げることにより、まず第１ストリッパによって第１コイル群が押し上げられて対応するスロットに挿入され、次いでクロス部材によって第２コイル群が第３コイル群に先行して押し上げられつつ、第２ストリッパによって対応するスロットに挿入され、更に第２ストリッパによって第３コイル群が押し上げられて対応するスロットに挿入されるので、ストリッパの１回の押し上げ操作で、３相のコイル群をほぼ同時に挿入することが可能となる。

この場合、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相のコイル群は、部分的にクロスして重なり合うように配置されているが、第１コイル群と第２コイル群とは、第１コイル群が第１ストリッパの上に配置され、第２コイル群がその下方に配置されたクロス部材上に配置されているので、挿入時に両者のクロス部分が強く擦れ合うことが防止され、第２コイル群と第３コイル群とは、第２コイル群がクロス部材に押されて第３コイル群に先行して押し上げられるので、両者のクロス部分が強く擦れ合うことが防止される。こうして、３相のコイル群を損傷することなく、ストリッパの１回の押し上げ操作で挿入することが可能となる。

また、第１ストリッパと第２ストリッパの２つのストリッパで３相のコイルの同時挿入ができるので、装置が上下に大型化することを抑制できる。更に、ブレードに３相のコイルを順次装着する際には、第２ストリッパとクロス部材が装着された状態で、第３のコイルを引掛け、続いて第２のコイルを引掛け、次いで第１ストリッパを挿入し、最後に第１のコイルを引掛ければよく、ストリッパの挿入操作が１回だけですむので、作業性を比較的良好に維持することができる。

また、本発明のステータコアへの３相コイルの挿入装置は、ステータコアの内歯に対応して円周方向に沿って複数配置されるブレードと、ブレードの内側に配設されるストリッパとを備え、前記ブレードに、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のコイル群をそれぞれ引き掛けて、前記ストリッパを押し上げることにより、１回の押し上げ操作で前記３相のコイル群をステータコアの対応するスロットに挿入する装置であって、前記ストリッパは、最も上方に配置された第１ストリッパと、この第１ストリッパの下方に配置され、外径方向に突出する複数のリブを有するクロス部材と、このクロス部材の下方に配置された第２ストリッパとを有し、前記３相のコイル群の第１は、前記第１ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持され、前記３相のコイル群の第２は、前記クロス部材のリブに乗り上げた状態で、前記第２ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持され、前記３相のコイル群の第３は、前記クロス部材のリブに乗り上げない位置で、第２ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持されるように構成されていることを特徴とする。

上記発明によれば、第１ストリッパにより第１コイル群が対応スロットに挿入され、クロス部材により第２コイル群が第３コイル群に先行して押し上げられつつ、第２ストリッパにより対応スロットに挿入され、更に第２ストリッパにより第３コイル群が押し上げられて対応スロットに挿入されるので、ストリッパの１回の押し上げ操作により、３相のコイル群をほぼ同時に挿入される。

このとき、第１コイル群が第１ストリッパ上に、第２コイル群がクロス部材上に配置されているので、第１，第２のコイル群のクロス部分が強く擦れ合うことが防止され、第２コイル群がクロス部材に押されて第３コイル群に先行して押し上げられるので、第２，第３のコイル群のクロス部分が強く擦れ合うことが防止され、３相のコイル群を損傷することなく、ストリッパの１回の押し上げ操作で挿入できる。

本発明によれば、第１ストリッパによって第１コイル群が押し上げられて対応するスロットに挿入され、次いでクロス部材によって第２コイル群が第３コイル群に先行して押し上げられつつ、第２ストリッパによって対応するスロットに挿入され、更に第２ストリッパによって第３コイル群が押し上げられて対応するスロットに挿入されるので、ストリッパの１回の押し上げ操作で、３相のコイル群をほぼ同時に挿入することが可能となる。

そして、第１コイル群が第１ストリッパ上に配置され、第２コイル群がその下方に配置されたクロス部材上に配置されているので、挿入時に第１，第２のコイル群のクロス部分が強く擦れ合うことが防止され、更に、第２コイル群がクロス部材に押されて第３コイル群に先行して押し上げられるので、第２，第３のコイル群のクロス部分が強く擦れ合うことが防止され、その結果、３相のコイル群を損傷することなく、ストリッパの１回の押し上げ操作で挿入することができる。

以下、図面を参照して、本発明によるステータコアへの３相コイルの挿入装置の一実地形態を説明する。

このステータコアへの３相コイルの挿入装置１０（以下、「３相コイル挿入装置１０」という）は、内周に複数の内歯３を有し、これら複数の内歯３，３の間に複数のスロット５が形成されたステータコア１（図９及び図１０参照）に、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のコイル群を対応する各スロット５に挿入するためのもので、図３に示すように、押上軸８を挿通可能な開口穴１１ａを中央部に有する基板１１と、この基板１１上にボルトにより固定された円筒状のホルダ１３とを有している。なお、この実施形態においては、ステータコア１の内歯３及びスロット５は、それぞれ４８個ずつ設けられている。

また、同図３に示すように、ホルダ１３の内周であって、基板１１の上方には、複数の円筒ブロックを組み合わせてなる支持ブロック１５が配置されている。この支持ブロック１５は、後述する第２ストリッパ５０が載置される部分となり、その中央には押上軸８を挿通させるための挿通孔１５ａが設けられている。

更に、ホルダ１３の内周には、ステータコア１の複数の内歯３に対応して円周方向に沿って配置され、棒状をなして所定長さで伸びる複数本のブレード１７と、同ブレード１７と同様に、ステータコア１の複数の内歯３に対応して円周方向に沿って配置され、ブレード１７よりも若干短い長さとされた複数本のウエッジガイド１９とが設けられている。各ブレード１７は、その下端部が前記支持ブロック１５の下方外周にネジ止め固定され、各ウエッジガイド１９は、ホルダ１３にネジ止め固定されている。なお、この実施形態において、ブレード１７及びウエッジガイド１９は、前述したステータコア１の内歯３に対応して、それぞれ４８本ずつ設けられている。

前記ウエッジガイド１９は、図３に示すように、その上端部がステータコア１の下端面に当接すると共に、隣接するウエッジガイド１９，１９の隙間から、図示しないウエッジ（絶縁紙）がコイル挿入と共に、スロット５内に挿入されるようになっている。一方、複数本のブレード１７には、その隙間に３相のコイル群がそれぞれ引き掛けられるようになっており、また、図３に示すように、ウエッジガイド１９がステータコア１の下端面に当接支持されたときに、ステータコア１の上端面から若干突き出るようになっている。

そして、前記ブレード１７の内側には、３相の各コイル群を押し上げて対応するスロット５内に挿入するための、ストリッパ２０が配設されている（図２参照）。図３を併せて参照すると、このストリッパ２０は、ブレード１７の最も上方に配置される第１ストリッパ３０と、この第１ストリッパ３０の下方に配置されるクロス部材４０と、このクロス部材４０の下方に配置される第２ストリッパ５０とからなっている。なお、便宜上、図２においては、ブレード１７の一部が省略して示されている。

図２及び図３に示すように、ブレード１７の最も上方に配置される第１ストリッパ３０は、中央に挿通孔３１ａが形成された円筒状の筒体３１と、該筒体３１の上端部周縁から斜め下方に向かって傘状に広がるコイル受部３３と、該コイル受部３３の外周縁から、ステータコア１のスロット５に対応する数で、筒体３１の軸心に対して放射状に突出した複数の押込歯３５とを有している。各押込歯３５は、図９に示すように、ブレード１７，１７間の隙間を通って、ステータコア１のスロット５内に挿入される部分である。

また、筒体３１中央の挿通孔３１ａ内周には図示しない雌ネジが形成され、これに図示しない脱着装置が連結されるようになっている。すなわち、この脱着装置によって第１ストリッパ３０がブレード１７内から取外し可能となっている。

以上説明した第１ストリッパ３０は、この実施形態では、３相のコイル群のうち、Ｕ相のコイル群Ｕ１，Ｕ２を前記コイル受部３３で保持すると共に（図１参照）、該コイル群Ｕ１，Ｕ２を前記押込歯３５で対応するスロット５に挿入する役割をなしている。

次に、上記第１ストリッパ３０の下方に配置されるクロス部材４０について説明すると、図２に示すように、このクロス部材４０は、中央に挿通孔４１ａを有する略四角形状をなす基台部４１を有しており、この基台部４１の各角部からは、複数のリブ４３が外径方向に向かって放射状に突出している。各リブ４３の先端面は、ブレード１７の内周形状に適合して、軸方向に沿ってやや窪んだ形状をなしており（図１参照）、クロス部材４０がブレード１７内を上下移動する際に、各リブ４３がブレード１７の内周面に摺接するようになっている。なお、上記クロス部材４０の形状は、コイルの分布によっては、三角形状をなし、その３つの角部からリブが放射状に突出した形状を採用することもできる。

また、四角形状をなす基台部４１の上面には、前記第１ストリッパ３０の筒体３１を当接支持するための円形面４５が形成されており（図２参照）、この円形面４５の外周から、各リブ４３上面の先端部に至るまで、斜め下方に傾斜するテーパ面４６が形成されている。また、基台部４１の下面にも各リブ４３の下面側の先端部に向かって、斜め下方に傾斜するテーパ面４７が形成されており、後述する第２ストリッパ５０の押上部６０のテーパ面６５に密接して、クロス部材４０が第２ストリッパ５０上にガタツキなく載置されるようになっている。

また、基台部４１の挿通孔４１ａ外周には、２つのネジ孔４１ｂ，４１ｂが対向して配設されている。各ネジ孔４１ｂは、図３に示すように、軸方向途中から段差を介して縮径しており、これにボルト９が挿入されて、クロス部材４０が後述する第２ストリッパ５０に締め付け固定されるようになっている。また、このクロス部材４０を、その高さ方向途中にて上下に分割して、上クロス部材、下クロス部材からなる２部品構成としてもよい。このようにすれば、上クロス部材及び下クロス部材の間に、各クロス部材と同形状の中間クロス部材をスペーサとして挟み込むことにより、クロス部材４０の高さを適宜調整することができ、コイル量に対応して、各コイル群を対応するスロット５に挿入することができる。

以上説明したクロス部材４０は、この実施形態においては、３相のコイル群のうち、Ｖ相のコイル群Ｖ１，Ｖ２を各リブ４３で受け、その結果、Ｖ相のコイル群を第２ストリッパ５０から乗り上げた状態で、同第２ストリッパ５０上に配置する役割をなしている。

次に、上記クロス部材４０の下方に配置される第２ストリッパ５０について説明する。この実施形態の場合、第２ストリッパ５０は、略円筒状の基部５５と、該基部５５の上方に配設される傘歯状をなした押上部６０とから構成されている。

基部５５には、下面に前記支持ブロック１５が入り込む凹部５６が形成された円筒状をなしていて、その外周からステータコア１のスロット５に対応して放射状に突出すると共に、ブレード１７間を通って対応するスロット５に挿入される、複数の押込歯５７が設けられている。更に、基部５５の凹部５６の底面中央には、略円筒形状の脱着治具５８が設けられている。この脱着治具５８の下方周壁には、嵌合ボール５８ｃが脱着治具５８の半径方向内方に向かって付勢された状態で内蔵されており、押上軸８が上昇してその先端部外周に設けた嵌合溝８ａが嵌合ボール５８ｃの位置に至ると、同嵌合ボール５８ｃが嵌合溝８ａに嵌合して、基部５５が押上軸８に嵌着すると共に、同脱着治具５８の底部に押上軸８が突き当たって（図６参照）、基部５５を押し上げることができるようになっている。また、脱着治具５８の上方には、ボルト用の挿通孔５８ａが形成され、該挿通孔５８ａの外周には２つのネジ孔５８ｂ，５８ｂが対向して設けられ、更にこれらのネジ孔５８ｂの外周であって、基部５５上面からは所定深さで環状凹部５９が形成されている。

上記基部５５の上方に配設される傘歯状の押上部６０は、中央に挿通孔６１ａが形成された円形板状の板状部６１と、該板状部６１の外周縁からステータコア１のスロット５に対応して、放射状に突設した複数の押込歯６３とを有しており、更に、押上部６０上面であって挿通孔６１ａ周縁から斜め下方に向かってテーパ面６５が形成されている。各押込歯６３は、ブレード１７，１７間を通って、ステータコア１の対応するスロット５に挿入される。

また、挿通孔６１ａ外周には、基部５５のネジ孔５８ｂ，５８ｂに整合して、２つのネジ孔６１ｂ，６１ｂが対向して設けられている。この押上部６０は、図３に示すように、ボルト９によって、前記基部５５と前述したクロス部材４０との間にて締め付け固定される。

以上説明した第２ストリッパ５０は、この実施形態においては、３相のコイル群のうち、Ｗ相のコイル群Ｗ１，Ｗ２を押上部６０のテーパ面６５により保持し（図１参照）、このコイル群Ｗ１，Ｗ２をステータコア１の対応するスロット５に挿入すると共に、前述したクロス部材４０に保持されたコイル群Ｖ１，Ｖ２も対応するスロット５に挿入する役割をなしている。

そして、本発明の３相コイル挿入装置１０により、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のコイル群が、ステータコア１の対応するスロット５に挿入されるようになっているが、この実施形態では、各相ごとに２束ずつのコイル群（２重同心コイル）が挿入されるようになっている。

図９及び図１０を参照して、ステータコア１に形成される３相のコイル群の配列について説明すると、Ｕ相のコイル群Ｕ１は、１つのスロット５から１１個先のスロット５に挿入される。また、もう一つのコイル群Ｕ２は、１つのスロット５から９個先のスロット５に挿入されると共に、その両端部が、コイル群Ｕ１両端部の内側に隣接するスロット５，５にそれぞれ挿入されるようになっている。すなわち、１０個おきに配置されたスロット５，５に、コイル群Ｕ１が挿入されると共に、その内側で８個おきに配置されたスロット５，５に、コイル群Ｕ２が挿入されて、２束ずつ４組のコイル群Ｕ１，Ｕ２がステータコア１に形成される。

Ｖ相のコイル群Ｖ１，Ｖ２、及び、Ｗ相のコイル群Ｗ１，Ｗ２も、上記Ｕ相のコイル群と同様で、１０個おきのスロット５，５にコイル群Ｖ１，Ｗ１がそれぞれ挿入され、その内側で８個おきのスロット５，５にコイル群Ｖ２，Ｗ２がそれぞれ挿入されて、２束４組ずつのコイル群Ｖ１，Ｖ２、及び、コイル群Ｗ１，Ｗ２がステータコア１に形成される。このとき、コイル群Ｖ１，Ｖ２の両端部は、コイル群Ｕ１，Ｕ２の両端部に対して、それぞれ３つのスロット分だけずれて配置され、更に、コイル群Ｗ１，Ｗ２の両端部は、コイル群Ｖ１，Ｖ２の両端部に対して、それぞれ３つのスロット分だけずれて配置される。

次に上記構成からなる本発明の３相コイル挿入装置１０を用いた、本発明によるステータコアへの３相コイルの挿入方法について説明する。

まず、図示しない巻線装置により、３相のコイル群をそれぞれ巻線して、ブレード１７の所定の間隙に引き掛ける作業を行う。コイルをブレード１７に引き掛ける作業は、各種の方法で行うことができるが、例えばこの実施形態では、３相コイル挿入装置１０のブレード１７の内周に第２ストリッパ５０とクロス部材４０とが配置された状態で、３相コイル挿入装置１０の挿入治具（ブレード１７を有する部分）を巻線機の下方に配置し、まず、Ｗ相のコイル群Ｗ1、Ｗ２を巻線してブレード１７の間隙に落とし込む。このとき、コイル群Ｗ１，Ｗ２は、クロス部材４０の角部から突出した４つのリブ４３の間に落とし込まれて、第２ストリッパ５０の押上部６０のテーパ面６５上に当接支持される。すなわち、クロス部材４０のリブ４３に乗り上げない位置で、第２ストリッパ５０上に配置されるように、ブレード１７の所定の間隙に保持させる。

また、この実施形態では、１０個おきに配置されたブレード１７間の隙間に、コイル群Ｗ１を落とし込むと共に、その内側で８個おきに配置されたブレード１７間の隙間に、コイル群Ｗ２を落とし込んで、２束ずつ４組のコイル群Ｗ１，Ｗ２を、ブレード１７の周方向に沿って配置する。

次に、Ｖ相のコイル群Ｖ１、Ｖ２を巻線して、ブレード１７の所定の間隙に落とし込む。このコイル群Ｖ１，Ｖ２も、前記コイル群Ｗ１，Ｗ２と同様に、１０個おきのブレード１７間の隙間にコイル群Ｖ１を落とし込み、その内側で８個おきのブレード１７間の隙間にコイル群Ｖ２を落とし込むことにより、２束４組のコイル群Ｖ１，Ｖ２を配置する。このとき、コイル群Ｗ１の両端部に対して、３つのブレード１７間の隙間分だけずらして、コイル群Ｖ１の両端部がブレード１７間の隙間に引き掛けられる。

その結果、上記コイル群Ｖ１，Ｖ２は、それらのループがクロス部材４０の４つのリブ４３上方に位置するように、それぞれ落とし込まれるので、同リブ４３に乗り上げた状態で、前記第２ストリッパ５０上に配置されるようにして、ブレード１７の所定の間隙に保持される。この状態が図４に示されている。

なお、図４〜８は、１つの断面に各相のコイルを重ねて表示しているが、実際には、各相のコイルが挿入されるスロットが異なるので、１つの断面には１つの相のコイルしか表れてこない。すなわち、図４〜８は、あくまでも説明のための模式図であって、実際の形状を正確に示すものではないことに留意されたい。

そして、上記状態から挿入治具を移動させて、第１ストリッパ３０が保持された図示しない脱着装置の下方に配置し、第１ストリッパ３０を下降させてクロス部材４０上に第１ストリッパ３０を載置する。

上記状態から挿入治具を再び移動させて、図示しない巻枠の下方に配置し、既に引き掛けられたコイル群V１，V２の両端部から、３つのブレード１７間の隙間分だけずらすようにして、前記各コイル群と同じく、１０個おきのブレード１７間の隙間にコイル群U１を落とし込み、その内側で８個おきのブレード１７間の隙間にコイル群U２を落とし込み、２束４組のコイル群U１，U２（本発明における３相のコイル群の第１）をブレード１７にそれぞれ引き掛ける。

このようにして図５に示すように、第１ストリッパ３０、クロス部材４０及び第２ストリッパ５０上に各コイル群が支持される。この状態では、コイル群U１，U２は第１ストリッパ３０上に配置され、コイル群V１，V２はクロス部材４０のリブ４３に乗り上げた状態で、第２ストリッパ５０上に配置され、更に、コイル群W１，W２はクロス部材４０のリブ４３に乗り上げない位置で、第２ストリッパ５０上に配置される。このとき、Ｕ，Ｖ，Ｗの各コイル群は、ブレード１７に対する引き掛け位置、すなわち、ステータコア１のスロット５に対する各コイル群の挿入位置が、それぞれ３スロット分だけずれているので、図１に示すように、各コイル群が部分的にクロスして重なり合うように配置されることとなる。

なお、この実施形態においては、第１ストリッパ３０上にてコイル群U１，U２が保持され、クロス部材４０上にてコイル群V１，V２が保持され、更に第２ストリッパ５０上にてコイル群W１，W２が保持されるようになっているが、これに限定されず、各コイル群を上記とは異なる順番で積層させてもよい。

上記状態で、挿入治具をコイル挿入部に配置し、複数本のブレード１７に、ステータコア１の各内歯３を整合させて、ステータコア１を下降させ、その下端面をウエッジガイド１９に当接させることにより、ステータコア１の上端面からブレード１７が突き出た状態で、ブレード１７の先端部にステータコア１を装着する（図５参照）。

この状態で、コイル挿入部の下方に待機している押上軸８が上昇し、その先端部外周の嵌合溝８ａに、第２ストリッパ５０の基部５５に設けられた脱着治具５８の嵌合ボール５８ｃが嵌合して、基部５５が押上軸８に嵌着すると共に、同押上軸８の先端部が脱着治具５８の底部に突き当たって（図５、６参照）、第２ストリッパ５０の基部５５が突き上げられ、それに伴ってストリッパ２０全体が上方に押し上げられる。それにより、第１ストリッパ３０、クロス部材４０及び第２ストリッパ５０により、それぞれ保持されたU，V，Wの３相のコイル群が押し上げられる。

すると、図６に示すように、第１ストリッパ３０によって押し上げられたコイル群U１，U２が、ブレード１７間の隙間を通してステータコア１の対応するスロット５に入り込み、更にコイル群U１，U２は各押込歯３５によって下方から順次押込まれて、スロット５内に挿入される。

更に押上軸８が上昇すると、クロス部材４０によってコイル群V１，V２が、コイル群W１，W２に先行して押し上げられ、ブレード１７間の隙間を通って、第２ストリッパ５０の押込歯６３によって、コイル群V１，V２が対応するスロット５内に押込まれて挿入される。それと共に、第２ストリッパ５０によってコイル群W１，W２が押し上げられ、ブレード１７間の隙間を通って、第２ストリッパ５０の押込歯６３によって、コイル群W１，W２が対応するスロット５内に押込まれて挿入される。

すなわち、コイル群V１，V２及びコイル群W１，W２は、図７に示すように、第２ストリッパ５０によってスロット５内にほぼ同時に挿入される。更に、第２ストリッパ５０が上昇して、その押込歯５７がステータコア１の上端面から突き出ると、図８に示すように、３相のコイル群のすべてが所定のスロット５内に挿入されて、３相のコイル群を有するステータコア１が形成される。

このように本発明のステータコアへの３相コイルの挿入方法によれば、まず第１ストリッパ３０によってコイル群U１，U２が対応するスロット５に挿入され、次いでクロス部材４０によってコイル群V１，V２が第３コイル群W１，W２に先行して押し上げられつつ、第２ストリッパ５０によって対応するスロット５に挿入され、更に第２ストリッパ５０によってコイル群W１，W２が押し上げられて対応するスロット５に挿入されるので、ストリッパ２０の１回の押し上げ操作で、３相のコイル群をほぼ同時に挿入することができ、それによりステータコア１のスロット５に対するコイルの挿入作業性を向上させることができる。

また、ステータコア１の各スロット５に３相のコイル群が挿入された場合には、図１０に示すように、W相のコイル群のコイルエンドがステータコア１の端部の最も内側に配置され、V相のコイル群のコイルエンドがその外側に配置され、更に、U相のコイル群のコイルエンドが最も外側に配置される。

ところで前述したように、U，V，Wの３相のコイル群は、部分的にクロスして重なり合うように配置されている（図１参照）。このようにクロス部分があるU，W，Wのコイル群を、例えば、３つのストリッパによって順番に対応するスロットに押込もうとした場合には、各コイル群が損傷しやすくなる。すなわち、既にスロット内に挿入されて、その位置が固定されたコイル群Uに対して、次に挿入すべきコイル群Vが強く接触してしまい、更に、その次に挿入すべきコイル群WがコイルVに強く接触して、その結果、３つのコイル群が互いに強く擦れ合って損傷することがあった。

これに対して本発明によれば、U相のコイル群とV相のコイル群とは、コイル群U１，U２が第１ストリッパ３０上に配置され、コイル群V１，V２がその下方に配置されたクロス部材４０上に配置されているので、スロット５挿入時に両者のクロス部分が強く擦れ合うことが防止され、更に、V相のコイル群とW相のコイル群とは、コイル群V１，V２がクロス部材４０に押されてコイル群W１，W２に先行して押し上げられるので、両者のクロス部分が強く擦れ合うことが防止される。こうして、U，V，Wの３相のコイル群をそれぞれ損傷することなく、ストリッパ２０の１回の押し上げ操作で挿入することが可能となる。

また、第１ストリッパ３０と第２ストリッパ５０との間に、クロス部材４０を配置した構造としたことにより、３相コイルを同時に挿入する装置としては、上下方向における長さをできるだけ短くして、コンパクト化することができる。

更に、３相のコイルをブレード１７の間隙に順次落とし込んで引き掛ける際、途中でストリッパを挿入する操作を１回だけ行えばよいので、コイルをブレード１７に引き掛ける際の作業性も良好にすることができる。

本発明によるステータコアへの３相コイルへの挿入装置の一実施形態を示しており、その一部を取り除いて内部構造を表す斜視図である。同３相コイルへの挿入装置の分解斜視図である。図２のＡ−Ａ矢視線における断面図である。本発明によるステータコアへの３相コイルへの挿入装置に、２相のコイル群を引き掛け保持した状態における断面図である。同挿入装置に、３相のコイル群を引き掛け保持した状態における断面図である。同挿入装置によるコイル挿入工程の、第１工程を示す断面図である。同挿入装置によるコイル挿入工程の、第２工程を示す断面図である。同挿入装置によるコイル挿入工程の、第３工程を示す断面図である。挿入装置の平面図である。同挿入装置により形成されるステータコアの斜視図である。

符号の説明

１ステータコア
３内歯
５スロット
１０ステータコアへの３相コイルの挿入装置（３相コイル挿入装置）
１７ブレード
２０ストリッパ
３０第１ストリッパ
４０クロス部材
４３リブ
５０第２ストリッパ

Claims

ステータコアの内歯に対応して円周方向に沿って複数配置されるブレードに、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のコイル群をそれぞれ引き掛けて、ブレードの内側に配設されるストリッパを押し上げることにより、１回の押し上げ操作で前記３相のコイル群をステータコアの対応するスロットに挿入する方法であって、
前記ストリッパとして、最も上方に配置された第１ストリッパと、この第１ストリッパの下方に配置され、外径方向に突出する複数のリブを有するクロス部材と、このクロス部材の下方に配置された第２ストリッパとを有するものを用い、
前記３相のコイル群の第１は、前記第１ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持させ、
前記３相のコイル群の第２は、前記クロス部材のリブに乗り上げた状態で、前記第２ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持させ、
前記３相のコイル群の第３は、前記クロス部材のリブに乗り上げない位置で、第２ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持させ、
前記ブレードの上部外周にステータコアを嵌合させた状態で、前記ストリッパを押し上げることによって、まず第１ストリッパによって第１コイル群を押し上げて対応するスロットに挿入し、次いでクロス部材によって第２コイル群を第３コイル群に先行して押し上げつつ、第２ストリッパによって対応するスロットに挿入し、更に第２ストリッパによって第３コイル群を押し上げて対応するスロットに挿入することを特徴とするステータコアへの３相コイルの挿入方法。
ステータコアの内歯に対応して円周方向に沿って複数配置されるブレードと、ブレードの内側に配設されるストリッパとを備え、前記ブレードに、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のコイル群をそれぞれ引き掛けて、前記ストリッパを押し上げることにより、１回の押し上げ操作で前記３相のコイル群をステータコアの対応するスロットに挿入する装置であって、
前記ストリッパは、最も上方に配置された第１ストリッパと、この第１ストリッパの下方に配置され、外径方向に突出する複数のリブを有するクロス部材と、このクロス部材の下方に配置された第２ストリッパとを有し、
前記３相のコイル群の第１は、前記第１ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持され、
前記３相のコイル群の第２は、前記クロス部材のリブに乗り上げた状態で、前記第２ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持され、
前記３相のコイル群の第３は、前記クロス部材のリブに乗り上げない位置で、第２ストリッパ上に配置されるように、前記ブレードの所定の間隙に保持されるように構成されていることを特徴とするステータコアへの３相コイルの挿入装置。