JP6578598B2 - コイル挿入方法及びコイル挿入装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステータコアのスロットにコイル挿入治具を介してコイルを挿入するコイル挿入方法及びコイル挿入装置に関する。

ステータコアにコイルを装着する方法としては、ステータコアの内歯に直接コイルを巻付ける直巻方法と、巻線したコイルをコイル挿入治具に保持させておき、コイル挿入装置によってステータコアのスロットに挿入するコイル挿入方法とが採用されている。このうち、コイル挿入方法は、生産性がよく、パラ巻線されたコイルにも適用できるので、汎用されている方法である。

コイル挿入方法では、ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具を用い、このコイル挿入治具のブレードの所定間隙にコイルを保持させておき、ブレードの先端部をステータコアの内歯に嵌合させてステータコアに挿入し、その状態でブレードの間隙及び内歯の間隙に入り込むフィンを有するストリッパでコイルを押し上げて、コイルをステータコアの対応するスロットに挿入するようにしている。

このようなコイル挿入装置として、下記特許文献１には、ステータコアの内歯に対応して配列された複数本のブレードと、これらのブレード間に引き掛けられたコイルをステータコアの対応するスロットに押し込むストリッパとを備えたコイル挿入装置において、コイルを挿入しようとするスロットに隣接する内歯の、前記ストリッパの押し込み方向に位置する端面に当接し、コイル挿入時に前記端面を押え続ける内歯押えを設けたことを特徴とするコイル挿入装置が開示されている。

一方、従来のコイル挿入方法では、各磁極に対して同心巻きされたコイルしか形成できないので、そのようなステータコアを用いたモータは、局所的にコイルが重なるため、コイルエンド寸法が大きくなってしまう。

このような問題を解決するため、ステータコアの端面から見たときコイル同士が螺旋状に重なった形態をなすステータ（以下「螺旋巻きステータ」とする）が知られている。このステータは、コイルエンドが短く、その高さが比較的均一でコンパクトな形状となると共に、モータとしたときのトルクムラが小さく、モータの振動や騒音を低減させることができるという優れた特性を有している。

そして、このような螺旋巻きステータを作るため、下記特許文献２には、コイル保持具に、全体として螺旋状に重なり合った状態にコイルをセットする方法が提案されている。この方法は、コイル保持具に、最初にセットする開始側ステータコイルを基準として所定の一方向となるコイルセット方向に順次重ね合わせながらコイルをセットし、開始側ステータコイルの一方の片側のセット位置に対して他方の片側を同一位置又は超える位置にセットする終了側ステータコイルについては、当該ステータコイルを前記開始側ステータコイルに潜り込ませるようにしてセットすることを特徴としている。

特許４８２０５１１号公報 特開２００７−３３６７２０号公報

上記特許文献１では、コイル挿入時にステータコアの端面を押え続ける内歯押えを設けて、ステータコアのスロットにコイルを高密度で挿入しても、ステータコアの内歯がめくれ上がらないようにしているが、コイルにかかる摩擦力を低減することはできないので、コイルの挿入荷重が高くなり、コイルが損傷しやすくなるという問題があった。

上記特許文献２では、コイルがコイル保持具に、コイルの一側が隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルを、ストリッパによって押し上げてステータコアのスロットに挿入するので、次のような問題があった。

図１０は、上記コイル挿入時の状態を示す説明図である。ステータコア１６は、複数の内歯１７と、内歯１７の間に形成されたスロット１８を有している。コイル挿入治具のブレード１５は、内歯１７の内側に嵌合して配置されている。コイルＣは、ブレード１５の所定の間隙に挿入されて、コイルＣの一側Ｃａが隣接するコイルＣの上に重なって所定間隙に入り、コイルＣの他側Ｃｂが上記と反対側に隣接するコイルＣの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされている。ストリッパ５０は、その外周に、ブレード１５の隙間及びスロット１８内に挿入されるフィン５１を有している。

この状態で、ストリッパ５０を押し上げると、ストリッパ５０のフィン５１が、ブレード１５の隙間に入ったコイルＣをスロット１８に押し込む。この場合、上側に位置するコイルの一側（以下「上コイル」とも称する）Ｃａは、比較的低抵抗で挿入できるものの、下側に位置するコイルの他側（以下「下コイル」とも称する）Ｃｂは、その上に位置する、隣接するコイルＣによって経路を塞がれるため、挿入荷重が著しく高くなり、コイルの損傷や変形を起こす可能性があった。

したがって、本発明の目的は、コイル挿入荷重を低くすることができるようにしたコイル挿入方法及びコイル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１つは、ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具の前記ブレードの所定間隙を介して、コイルをステータコアの対応するスロットに挿入するコイル挿入方法において、前記ブレードの内側に配置され、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有さず、内径方向にコイル退避用の溝を有するリフタによって、コイルをブレードの上端部近傍まで持ち上げるリフト工程と、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有するストリッパを上昇させて、前記コイルをステータコアの対応するスロットに挿入するコイル挿入工程と含むことを特徴とするコイル挿入方法を提供するものである。

本発明のコイル挿入方法によれば、リフト工程によって、コイルをブレードの上端部近傍まで持ち上げておくことにより、コイル挿入工程の際、コイルを対応するスロットにスムーズに挿入でき、コイル挿入荷重を低減することができる。

本発明のコイル挿入方法においては、前記コイルは、コイルの一側が隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルであり、前記コイル挿入工程は、前記コイルの一側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第１ストリッパを上昇させて、前記コイルの一側をステータコアの対応するスロットに挿入する上コイル挿入工程と、前記コイルの他側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第２ストリッパを上昇させて、前記コイルの他側をステータコアの対応するスロットに挿入する下コイル挿入工程とを含むことが好ましい。

これによれば、リフト工程によって、コイルをブレードの上端部近傍まで持ち上げておくことにより、上コイル挿入工程の際、コイルの一側に対して他側が引っ張られることを軽減して、コイルの一側を対応するスロットにスムーズに挿入でき、また、下コイル挿入工程の際、隣接するコイルの一側が既にスロットに挿入されているので、コイルの他側を対応するスロットにスムーズに挿入できる。その結果、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルを、ステータコアの対応するスロットに低荷重で挿入することができ、コイルの絶縁被覆の損傷等を防止できる。

本発明のコイル挿入方法においては、前記上コイル挿入工程により、ステータコアのスロットの一つおきに、前記コイルの一側を挿入し、前記下コイル挿入工程により、ステータコアの残ったスロットに前記コイルの他側を挿入することが好ましい。

これによれば、リフト工程、上コイル挿入工程及び下コイル挿入工程からなる一連の工程を１回行うだけで、ステータコアの全スロットにコイルを挿入して、ステータコアの端面から見たとき、コイルエンドが螺旋状に重なった形状をなすステータを製造できる。

本発明のコイル挿入方法においては、前記リフト工程において、コイルエンドが、ブレードの上端と同じかそれ以上の高さとなるまで、コイルを持ち上げることが好ましい。

これによれば、上コイル挿入工程の際、コイルの一側に対して他側が引っ張られることをより効果的に軽減して挿入抵抗を軽減できると共に、コイルの一側がスロットに挿入された状態で、コイルの他側をできるだけ高い位置に保持させて、下コイル挿入工程の際の挿入抵抗もより低減できる。

本発明のもう１つは、ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具の前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルを、ステータコアの対応するスロットに挿入するコイル挿入方法において、 前記コイルの一側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第１ストリッパを上昇させて、前記コイルの一側をステータコアの対応するスロットに挿入する上コイル挿入工程と、 前記コイルの他側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第２ストリッパを上昇させて、前記コイルの他側をステータコアの対応するスロットに挿入する下コイル挿入工程とを含むことを特徴とするコイル挿入方法を提供するものである。

本発明のコイル挿入方法によれば、下コイル挿入工程の際、隣接するコイルの一側が既にスロットに挿入されているので、コイルの他側を対応するスロットにスムーズに挿入できる。その結果、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルを、ステータコアの対応するスロットに低荷重で挿入することができ、コイルの絶縁被覆の損傷等を防止できる。

本発明のもう１つは、ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具と、前記ブレードの所定間隙を介して、コイルをステータコアの対応するスロットに挿入するコイル押圧手段とを備えたコイル挿入装置において、前記コイル押圧手段は、前記ブレードの内側に配置され、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有さず、内径方向にコイル退避用の溝を有するリフタと、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有するストリッパとを有し、前記リフタを押し上げてコイルをブレードの上端部近傍まで持ち上げ、次いで前記ストリッパを押し上げて前記コイルをステータコアの対応するスロットに挿入するように構成されていることを特徴とするコイル挿入装置を提供するものである。

本発明のコイル挿入装置によれば、リフタによって、コイルをブレードの上端部近傍まで持ち上げておくことにより、ストリッパによりコイルを挿入する際、コイルを対応するスロットにスムーズに挿入でき、コイル挿入荷重を低減することができる。

本発明のコイル挿入装置においては、前記コイルは、コイルの一側が隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルであり、前記ストリッパは、前記コイルの一側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第１ストリッパと、前記コイルの他側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第２ストリッパとを有し、前記リフタを押し上げてコイルをブレードの上端部近傍まで持ち上げ、次いで前記第１ストリッパを押し上げて前記コイルの一側をステータコアの対応するスロットに挿入し、次いで前記第２ストリッパを押し上げて前記コイルの他側をステータコアの対応するスロットに挿入するように構成されていることが好ましい。

これによれば、リフタによって、コイルをブレードの上端部近傍まで持ち上げておくことにより、第１ストリッパによりコイルの一側を挿入する際、コイルの一側に対して他側が引っ張られることを軽減して、コイルの一側を対応するスロットにスムーズに挿入でき、また、第２ストリッパによりコイルの他側を挿入する際、隣接するコイルの一側が既にスロットに挿入されているので、コイルの他側を対応するスロットにスムーズに挿入できる。その結果、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルを、ステータコアの対応するスロットに低荷重で挿入することができ、コイルの絶縁被覆の損傷等を防止できる。

本発明のコイル挿入装置においては、前記第１ストリッパは、ステータコアのスロットの一つおきに対応するフィンを有し、前記第２ストリッパは、ステータコアの残ったスロットに対応するフィンを有することが好ましい。

リフタ、第１ストリッパ及び第２ストリッパによる一連のコイル押し上げ操作を１回行うだけで、ステータコアの全スロットにコイルを挿入して、ステータコアの端面から見たとき、コイルエンドが螺旋状に重なった形状をなすステータを製造できる。
本発明のコイル挿入装置においては、前記リフタは、コイルエンドが、ブレードの上端と同じかそれ以上の高さとなるまで、コイルを持ち上げるように構成されていることが好ましい。

これによれば、第１ストリッパによりコイルの一側を押し上げる際、コイルの一側に対して他側が引っ張られることをより効果的に軽減して挿入抵抗を軽減できると共に、コイルの一側がスロットに挿入された状態で、第２ストリッパによりコイル押し上げる際、コイルの他側をできるだけ高い位置に保持させて、コイルの他側の挿入抵抗もより低減できる。

本発明のコイル挿入装置においては、前記リフタは、前記ブレードの内周側に当接するブレード当接面と、該ブレード当接面どうしの間に形成された前記コイル退避用の溝とを有し、前記第１ストリッパのフィン及び前記第２ストリッパのフィンは、前記リフタのコイル退避用の溝と、前記ブレードの間隙と、前記ステータコアのスロットの入口とに挿入されると共に、押し上げ操作の際に、前記リフタよりも突出する形状を有することが好ましい。

これによれば、リフタによって持ち上げられたコイルを、第１ストリッパ、第２ストリッパにより、ステータコアのスロットに確実に挿入することができる。

本発明のもう１つは、ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具と、前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルを、ステータコアの対応するスロットに挿入するコイル押圧手段とを備えたコイル挿入装置において、 前記コイル押圧手段は、前記コイルの一側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第１ストリッパと、前記コイルの他側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第２ストリッパとを有し、 前記第１ストリッパを押し上げて前記コイルの一側をステータコアの対応するスロットに挿入し、次いで前記第２ストリッパを押し上げて前記コイルの他側をステータコアの対応するスロットに挿入するように構成されていることを特徴とするコイル挿入装置を提供するものである。

本発明のコイル挿入装置によれば、第２ストリッパによりコイルの他側を挿入する際、隣接するコイルの一側が既にスロットに挿入されているので、コイルの他側を対応するスロットにスムーズに挿入できる。その結果、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルを、ステータコアの対応するスロットに低荷重で挿入することができ、コイルの絶縁被覆の損傷等を防止できる。

本発明によれば、コイル挿入荷重を低減することができる。

本発明によるコイル挿入装置の一実施形態を示す正面図である。 コイル挿入治具にコイルを螺旋状に重なり合った状態にセットした状態を示す斜視図である。 コイル挿入治具にコイルを螺旋状に重なり合った状態にセットした状態を示す平面図である。 同コイル挿入装置におけるブレードと、リフタと、第１ストリッパと、第２ストリッパの構造を示す斜視図である。 同コイル挿入装置において、ステータコアにブレードを挿入した状態における、（ａ）は全体断面図、（ｂ）は部分拡大断面図である。 同コイル挿入装置において、リフタを上昇させる状態を示し、（ａ）はリフタの上昇前の状態、（ｂ）はリフタを途中まで上昇させた状態を示す斜視図である。 同コイル挿入装置において、リフタに続いて第１ストリッパを上昇させる状態を示し、（ａ）はリフタを上昇させた状態、（ｂ）は第１ストリッパを途中まで上昇させた状態、（ｃ）は第１ストリッパを完全に上昇させた状態を示す斜視図である。 同コイル挿入装置において、第１ストリッパを上昇させた状態を示し、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は部分拡大断面図である。 同コイル挿入装置において、第２ストリッパを上昇させた状態を示す斜視図である。 従来のコイル挿入装置を用いて、コイル挿入治具に螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルを挿入する状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分拡大斜視図である。 本発明のコイル挿入装置及び従来のコイル挿入装置を用いてコイルを挿入したときの挿入荷重の変化を示す図表である。

以下、本発明のコイル挿入装置の一実施形態を、図１〜９を参照して説明する。

図１に示すように、このコイル挿入装置１０は、テーブル１９を有し、テーブル１９上にはコイル挿入治具１１が設置されている。コイル挿入治具１１の上部には、コアホルダ１２を介して、後述するステータコアが支持されている。コイル挿入装置１０のテーブル１９の下方には、後述する駆動部１３が設置されている。

図２、３に示すように、コイル挿入治具１１は、本体ケース１４と、この本体ケース１４に基部を保持され、環状に配列された複数本のブレード１５とを有している。コイルＣは、それらの両側をブレード１５の所定の間隙に挿入されて、ブレード１５に引き掛けられてセットされている。このとき、この実施形態では、コイルの一側（上コイル）が隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、コイルの他側（下コイル）が上記と反対側に隣接するコイルの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされる。なお、コイルＣとしては、単線、パラ線のいずれも適用可能である。

ブレード１５の上部は、ステータコア１６の対応する内歯１７の内側面に嵌合してステータコア１６に挿入され、ブレード１５の上端部は、ステータコア１６の上端面からやや突出するように配置される。ステータコア１６は、実際には、図１に示したように、コアホルダ１２を介して支持されている。

このようにコイルＣをコイル挿入治具１１にセットする方法としては、特に限定されないが、例えば、前述した特許文献１（特許４８２０５１１号公報）や、特許５７７２２６９８号公報などに記載された方法を採用することができる。

図４に示すように、このコイル挿入装置１０においては、ブレード１５の内側に、リフタ２０と、第１ストリッパ２５と、第２ストリッパ３０とが配置されている。この実施形態では、第１ストリッパ２５と第２ストリッパ３０とが、本発明におけるストリッパを構成している。

リフタ２０は、ほぼ円盤状の基部２１と、基部２１の外周から放射状かつ上方に向けて突出し、各ブレード１５の内側に対応して配置された突出部２２と、各突出部２２の間に設けられたコイル退避溝２３とを有している。リフタ２０は、図示しない駆動軸によって昇降可能に支持されている。

リフタ２０の下方には、第１ストリッパ２５が配置されている。第１ストリッパ２５は、ほぼ円盤状の支持板２６と、支持板２６の外周から放射状かつ上方に向けて突出したフィン２７とを有している。フィン２７は、ブレード１５の間隙及び内歯１７の間隙に、１つ置きに挿入されるようになっている。第１ストリッパ２５がリフタ２０の下面に当接した際、フィン２７は、リフタ２０よりも上方に突出するようになっている。

第１ストリッパ２５の下方には、第２ストリッパ３０が配置されている。第２ストリッパ３０は、ほぼ円盤状の支持板３１と、支持板３１の外周から放射状かつ上方に向けて突出したフィン３２とを有している。フィン３２は、前記フィン２７が挿入されない、ブレード１５の間隙及び内歯１７の間隙に、１つ置きに挿入されるようになっている。第２ストリッパ３０が第１ストリッパ２５の下面に当接した際、フィン３２は、リフタ２０よりも上方に突出するようになっている。

図５に示すように、リフタ２０の各突出部２２は、対応するブレード１５の内側に配置され、リフタ２０が上昇すると、ブレード１５の間隙に保持されたコイルＣは、リフタ２０のコイル退避溝２３に挿入されるようになっている。したがって、リフタ２０が上昇してコイルＣを押し上げても、コイルＣは、コイル退避溝２３に挿入され、その状態では、ステータコア１６のスロット１８に挿入されないようになっている。

再び図１を参照すると、駆動部１３には、リフタ２０、第１ストリッパ２５、第２ストリッパ３０をそれぞれ独立して昇降動作させる機構が設けられている。

リフタ２０を昇降動作させる機構は、第１モータ４３と、第１モータ４３によって回転するボールネジ４４と、ボールネジ４４の回転によって昇降動作する第１昇降部４５とで構成されている。そして、第１昇降部４５に取付けられた図示しない駆動軸が、リフタ２０の基部２１（図４参照）に連結され、第１昇降部４５の昇降に伴って、リフタ２０が昇降動作するようになっている。

第１ストリッパ２５を昇降動作させる機構は、第２モータ４０と、第２モータ４０によって回転するボールネジ４１と、ボールネジ４１の回転によって昇降動作する第２昇降部４２とで構成されている。そして、第２昇降部４２に取付けられた図示しない駆動軸（第１昇降部４５に取付けられた駆動軸の外周に配置された筒状の軸）が、第１ストリッパ２５の支持板２６（図４参照）に連結され、第２昇降部４２の昇降に伴って、第１ストリッパ２５が昇降動作するようになっている。

第２ストリッパ３０を昇降動作させる機構は、第３モータ３５と、第３モータ３５によって回転するボールネジ３６と、ボールネジ３６の回転によって昇降動作する第３昇降部３７とで構成されている。そして、第３昇降部３７に取付けられた図示しない駆動軸（第２昇降部４２に取付けられた駆動軸の外周に配置された筒状の軸）が、第２ストリッパ３０の支持板３１（図４参照）に連結され、第３昇降部３７の昇降に伴って、第２ストリッパ３０が昇降動作するようになっている。

次に、上記コイル挿入装置１０を用いた、本発明のコイル挿入方法の一実施形態を説明する。

コイルＣは、図２，３に示すように、コイルＣの一側（上コイル）Ｃａが隣接するコイルＣの上に重なって所定間隙に入り、コイルＣの他側（下コイル）Ｃｂが上記と反対側に隣接するコイルＣの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされる。

そして、図６（ａ）に示すように、ブレード１５の上部を、対応する内歯１７の内側面に嵌合させて、ステータコア１６の内側に挿入する。この操作は、図１におけるコイルホルダ１２を下降させることによってなされる。このとき、リフタ２０、第１ストリッパ２５及び第２ストリッパ３０は、ステータコア１６の下方に位置している。

次に、図１に示した第１モータ４３の作動により、第１昇降部４５を上昇させると、図示しない駆動軸を介して、図６（ｂ）に示すように、リフタ２０が上昇し、ブレード１５の所定の間隙に挿入されたコイルＣを持ち上げる。なお、図６においては、便宜上、隣接する２個のコイルだけを図示しているが、実際には、図３に示したように、螺旋状に重なり合って設置された複数のコイルが設けられる。以下の図７〜９においても同様である。

図７（ａ）は、リフタ２０が上限位置まで上昇した状態を示している。コイルＣは、リフタ２０によって持ち上げられ、コイルエンド（コイルの上端部）が、ブレード１５の上端近傍、好ましくはブレード１５の上端と同じかそれ以上の高さとなるまで達している。このとき、図５（ｂ）に示すように、コイルＣは、リフタ２０の突出部２２の間に形成されたコイル退避溝２３に入り込み、少なくともその上端部は、ブレード１５の隙間を通ってスロット１８に入り込んではいない。したがって、リフタ２０が上昇しても、コイルＣは、ブレード１５の隙間からスロット１８に押し込まれないので、挿入荷重が大きくなることはない。

次に、図１に示した第２モータ４０の作動により、第２昇降部４２を上昇させると、図示しない駆動軸を介して、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１ストリッパ２５が上昇する。第１ストリッパ２５が上昇すると、第１ストリッパ２５のフィン２７が、対応するブレード１５及び内歯１７の間隙に挿入され、同間隙に保持されたコイルＣの一側（上コイル）Ｃａを持ち上げて、対応するスロット１８に挿入する。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ストリッパ２５のフィン２７は、隣接するコイルＣの上に重なる、コイルＣの一側（上コイル）Ｃａが保持されたブレード１５の間隙に対応して１つ置きに配置されており、上記上コイルＣａを、ブレード１５の間隙を通し、更にステータコア１６の内歯１７の間隙を通して、スロット１８に挿入するようになっている。このとき、リフタ２０によって、コイルＣは、そのコイルエンドがステータコア１６の上端面近傍まで達しており、上コイルＣａだけをスロット１８に挿入するため、コイル挿入荷重は比較的低くてすむ。

次に、図１に示した第３モータ３５の作動により、第３昇降部３７を上昇させると、図示しない駆動軸を介して、図９に示すように、第２ストリッパ３０が上昇する。第２ストリッパ３０が上昇すると、第２ストリッパ３０のフィン３２が、対応するブレード１５及び内歯１７の間隙に挿入され、同間隙に保持されたコイルＣの他側（下コイル）Ｃｂを持ち上げて、対応するスロット１８に挿入する。

第２ストリッパ３０のフィン３２は、上コイルＣａとは反対側に隣接するコイルの下になるコイルＣの他側Ｃｂ（下コイル）が保持されたブレード１５の間隙に対応して１つ置きに配置されており、上記下コイルＣｂを、ブレード１５の間隙を通し、更にステータコア１６の内歯１７の間隙を通して、スロット１８に挿入するようになっている。このとき、リフタ２０によって、コイルＣは、そのコイルエンドがブレード１５の上端部近傍まで達しており、上コイルＣａが既にスロット１８に挿入された状態であるため、コイル挿入荷重は比較的低くてすむ。

こうして、螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルＣを、比較的低い挿入荷重で、ステータコア１６のスロット１８に挿入することができる。

なお、上記実施形態は、螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルＣに適用できるように、ストリッパが、第１ストリッパ２５と、第２ストリッパ３０とを有する態様となっているが、本発明は、通常の同心巻となるようにセットされたコイルにも適用することができる。その場合には、リフタ２０を有する点は同じであるが、ストリッパは、第１ストリッパ２５と第２ストリッパ３０とが一体化した１個のストリッパで構成することができる。

同心巻コイルにおいても、ステータコアのスロットにコイルを高密度で挿入すると、コイル挿入荷重が高くなるが、リフタ２０によってコイルを持ち上げておき、その状態でストリッパを押し上げてコイルを挿入すると、コイル挿入荷重を著しく低減できることがわかった。

また、上記実施形態においては、リフタ２０、第１ストリッパ２５および第２ストリッパ３０が別体に構成され、リフタ２０でコイルＣを持ち上げた後に、第１ストリッパ２５を上昇させてコイルＣの一側Ｃａをスロット１８に挿入し、次いで第２ストリッパ３０を上昇させてコイルＣの他側Ｃｂをスロット１８に挿入した。しかし、螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルＣを挿入する場合には、これに限定されるものではなく、例えば、リフタ２０と第１ストリッパ２５を一体に構成し、第１ストリッパを上昇させてコイルＣを持ち上げつつ、コイルＣの一側Ｃａをスロット１８に挿入した後、第２ストリッパを上昇させてコイルＣの他側Ｃｂをスロット１８に挿入するようにしてもよい。この場合にも、コイルＣの他側Ｃｂの挿入荷重を低減することができる。なお、このようにリフタ２０と第１ストリッパ２５を一体に構成する場合には、リフタ２０に設けられていたコイル退避溝２３は不要である。

＜比較例１＞
リフタを有さない従来のコイル挿入装置によって、コイル挿入治具に同心巻となるようにセットされたコイルを、ステータコアに挿入した。そのときの挿入荷重を測定して、図１１の曲線Ａで示した。

＜比較例２＞
リフタを有さない従来のコイル挿入装置によって、図１０に示すように、コイル挿入治具に螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルを、ステータコアに挿入した。そのときの挿入荷重を測定して、図１１の曲線Ｂで示した。

＜実施例１＞
図１〜９に示した本発明のコイル挿入装置によって、コイル挿入治具に螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルを、ステータコアに挿入した。そのときの挿入荷重を測定して、図１１の曲線Ｃで示した。なお、比較例１，２、実施例１のいずれも、ステータコア及びコイルの仕様は同じである。

図１１の曲線Ａに示されるように、同心巻となるようにセットされたコイルを、従来のコイル挿入装置で挿入すると、挿入荷重は緩やかに上昇し、緩やかに下降する。しかし、ピーク時の挿入荷重は、かなり高くなる。

図１１の曲線Ｂに示されるように、螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルを、従来のコイル挿入装置で挿入すると、挿入工程の後半に挿入荷重が著しく上昇し、コイルに強い摩擦抵抗がかかることがわかる。

図１１の曲線Ｃに示されるように、螺旋状に重なり合った状態にセットされたコイルを、本発明のコイル挿入装置で挿入すると、特に挿入工程後半の挿入荷重が著しく低減し、挿入工程全体としても、最も低い挿入荷重でコイルを挿入できることがわかる。

１０ コイル挿入装置
１１ コイル挿入治具
１２ コアホルダ
１３ 駆動部
１４ 本体ケース
１５ ブレード
１６ ステータコア
１７ 内歯
１８ スロット
２０ リフタ
２１ 基部
２２ 突出部
２３ コイル退避溝
２５ 第１ストリッパ
２６ 支持体
２７ フィン
３０ 第２ストリッパ
３１ 支持板
３２ フィン
３５ 第３モータ
３６ ボールネジ
３７ 第３昇降部
４０ 第２モータ
４１ ボールネジ
４２ 第２昇降部
４３ 第１モータ
４４ ボールネジ
４５ 第１昇降部
Ｃ コイル
Ｃａ コイルの一側（上コイル）
Ｃｂ コイルの他側（下コイル）

Claims (11)

1. ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具の前記ブレードの所定間隙を介して、コイルをステータコアの対応するスロットに挿入するコイル挿入方法において、
   前記ブレードの内側に配置され、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有さず、内径方向にコイル退避用の溝を有するリフタによって、コイルをブレードの上端部近傍まで持ち上げるリフト工程と、
   前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有するストリッパを上昇させて、前記コイルをステータコアの対応するスロットに挿入するコイル挿入工程と、を含むことを特徴とするコイル挿入方法。
2. 前記コイルは、コイルの一側が隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルであり、
   前記コイル挿入工程は、前記コイルの一側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第１ストリッパを上昇させて、前記コイルの一側をステータコアの対応するスロットに挿入する上コイル挿入工程と、前記コイルの他側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第２ストリッパを上昇させて、前記コイルの他側をステータコアの対応するスロットに挿入する下コイル挿入工程とを含む請求項１記載のコイル挿入方法。
3. 前記上コイル挿入工程により、ステータコアのスロットの一つおきに、前記コイルの一側を挿入し、前記下コイル挿入工程により、ステータコアの残ったスロットに前記コイルの他側を挿入する、請求項２記載のコイル挿入方法。
4. 前記リフト工程において、コイルエンドが、ブレードの上端と同じかそれ以上の高さとなるまで、コイルを持ち上げる、請求項２又は３記載のコイル挿入方法。
5. ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具の前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルを、ステータコアの対応するスロットに挿入するコイル挿入方法において、
   前記コイルの一側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第１ストリッパを上昇させて、前記コイルの一側をステータコアの対応するスロットに挿入する上コイル挿入工程と、
   前記コイルの他側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第２ストリッパを上昇させて、前記コイルの他側をステータコアの対応するスロットに挿入する下コイル挿入工程とを含むことを特徴とするコイル挿入方法。
6. ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具と、前記ブレードの所定間隙を介して、コイルをステータコアの対応するスロットに挿入するコイル押圧手段とを備えたコイル挿入装置において、
   前記コイル押圧手段は、前記ブレードの内側に配置され、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有さず、内径方向にコイル退避用の溝を有するリフタと、
   前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有するストリッパとを有し、
   前記リフタを押し上げてコイルをブレードの上端部近傍まで持ち上げ、次いで前記ストリッパを押し上げて前記コイルをステータコアの対応するスロットに挿入するように構成されていることを特徴とするコイル挿入装置。
7. 前記コイルは、コイルの一側が隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルであり、
   前記ストリッパは、前記コイルの一側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第１ストリッパと、前記コイルの他側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第２ストリッパとを有し、
   前記リフタを押し上げてコイルをブレードの上端部近傍まで持ち上げ、次いで前記第１ストリッパを押し上げて前記コイルの一側をステータコアの対応するスロットに挿入し、次いで前記第２ストリッパを押し上げて前記コイルの他側をステータコアの対応するスロットに挿入するように構成されている請求項６記載のコイル挿入装置。
8. 前記第１ストリッパは、ステータコアのスロットの一つおきに対応するフィンを有し、前記第２ストリッパは、ステータコアの残ったスロットに対応するフィンを有する、請求項７記載のコイル挿入装置。
9. 前記リフタは、コイルエンドが、ブレードの上端と同じかそれ以上の高さとなるまで、コイルを持ち上げるように構成されている請求項７又は８記載のコイル挿入装置。
10. 前記リフタは、前記ブレードの内周側に当接するブレード当接面と、該ブレード当接面どうしの間に形成された前記コイル退避用の溝とを有し、前記第１ストリッパのフィン及び前記第２ストリッパのフィンは、前記リフタのコイル退避用の溝と、前記ブレードの間隙と、前記ステータコアのスロットの入口とに挿入されると共に、押し上げ操作の際に、前記リフタよりも突出する形状を有する請求項７〜９のいずれか１つに記載のコイル挿入装置。
11. ステータコアの内歯に対応して円環状に配列された複数本のブレードを有するコイル挿入治具と、前記ブレードの所定間隙に、コイルの一側が隣接するコイルの上に重なって所定間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの下になって所定間隙に入るように、螺旋状に重なり合った状態にセットされた螺旋状重なりコイルを、ステータコアの対応するスロットに挿入するコイル押圧手段とを備えたコイル挿入装置において、
    前記コイル押圧手段は、
    前記コイルの一側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第１ストリッパと、
    前記コイルの他側が挿入されるスロットに対応する、前記ブレードの間隙に入り込むフィンを有する第２ストリッパとを有し、
    前記第１ストリッパを押し上げて前記コイルの一側をステータコアの対応するスロットに挿入し、次いで前記第２ストリッパを押し上げて前記コイルの他側をステータコアの対応するスロットに挿入するように構成されていることを特徴とするコイル挿入装置。