TWI759737B - 線圈***裝置及線圈***方法 - Google Patents

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Abstract

線圈***裝置（9），具備：一對承接治具（32、32），分別形成可***線圈（12）之互相平行的一對邊部（13a、14a）的槽縫（32a、32b)；以及邊部***機構（61），將已***在槽縫（32a、32b）中的邊部（13a、14a），從槽縫（32a、32b）擠壓出，並***至槽縫（32a、32b）對向的定子鐵心（11）的槽溝（11b）。邊部***機構（61），具有：擠壓片（26），已***於槽縫（32a、32b）；以及擠壓片移動機構（62），將擠壓片（26）往槽縫（32a、32b）的深度方向移動。

Description

線圈***裝置及線圈***方法
本發明為關於一種線圈***裝置及線圈***方法，用以將線圈***旋轉電機中的定子鐵心。
習知，旋轉電機的定子具備：圓筒狀的定子鐵心，具有放射狀排列且朝內徑方向突出的複數個齒部（磁極）、以及在其之間開口的複數個槽溝；以及線圈，藉由在槽溝中收容邊部而組裝至定子鐵心。有關線圈的組裝方式，已知有分別預先製作線圈與定子鐵心後，將線圈的邊部***定子鐵心之各個槽溝的方法。
在日本專利公開公報JP2007-166850A及JP2011-229285A中，作為線圈***方法，提案有一種如圖22所示的方法，其係使用圓柱狀的治具3，該治具3在外周形成複數個保持溝3a，該等保持溝3a為對應定子鐵心2的槽溝2a；將預先繞線之複數個線圈4之一對邊部4a、4b分別***保持溝3a，將各個線圈4沿著治具3的圓周配置排列；將治具3***定子鐵心2的內周，而將保持溝3a定位成與定子鐵心2對應的槽溝2a整合後，將越往前端寬度越狹窄的板狀推動器5由前端***對應的保持溝3a，將已***在保持溝3a之各線圈4的一對邊部4a、4b擠壓出外徑側，***定子鐵心2對應的槽溝2a。
在此，與定子鐵心2分別預先製作的線圈4，係可藉由將線材捲繞在捲芯而得，且構成為具有一對邊部4a、4b及線圈端部4c、4d的軌道狀；前述一對邊部4a、4b為插通保持溝3a而相互呈平行狀；前述線圈端部4c、4d為以圓弧狀連接一對邊部4a、4b之兩端。
預先製作的線圈4係為，為了捲線成軌道狀，而沿其軸向重複堆疊新的軌道狀捲線，進行所謂的整列捲，亦即將線材以無間隙的螺旋狀方式捲繞至捲芯，使得在其積層方向變長而成為筒狀的線圈。
如圖22所示，在上述方法中，從前端往保持溝3a的長邊方向***推動器5至保持溝3a，藉由往保持溝3a的長邊方向***之推動器5的傾斜側面，將已***在保持溝3a之各線圈4的一對邊部4a、4b擠壓出保持溝3a深度方向的外徑側。
因推動器5的***方向正交於一對邊部4a、4b的移動方向，隨著推動器5的***，與推動器5接觸的一對邊部4a、4b的一部分線材會與推動器5一併往推動器5的***方向移動，將有破壞線圈4的整列性之虞。若線材的整列性受到破壞，將使一對邊部4a、4b難以正確地***定子鐵心2的槽溝2a。
本發明目的在於提供一種線圈***裝置及線圈***方法，得以將線圈在無損於整列性的狀態下***至槽溝。
根據本發明的一態樣，一種線圈***裝置，具備：一對承接治具，分別形成槽縫，該槽縫可***線圈互相平行的一對邊部；以及邊部***機構，從前述槽縫擠壓出已***前述槽縫的前述邊部而***至前述槽縫對向的定子鐵心的槽溝；前述邊部***機構具有：已***前述槽縫之擠壓片、以及使前述擠壓片往前述槽縫的深度方向移動的擠壓片移動機構。
根據本發明的其他態樣，一種線圈***方法，具備：承接步驟，將線圈的一對邊部分別***槽縫，前述槽縫分別形成於一對承接治具；治具***步驟，將前述槽縫的開口部對向前述定子鐵心的槽溝的開口部，將前述一對承接治具進入定子鐵心內；以及邊部***步驟，將已***在前述槽縫中的前述線圈的前述邊部，從前述槽縫中擠壓出，並***至前述定子鐵心的前述槽溝；在前述承接步驟中，將前述一對邊部分別***前述槽縫中，在前述槽縫中前述擠壓片被往深處***；在前述邊部***步驟中，藉由使前述擠壓片從前述槽縫的深部往開口部移動，而從前述槽縫擠壓出前述邊部。
以下參照圖式，針對本發明的實施型態進行說明。
圖8所示的俯視圖，為本發明的實施型態之線圈***裝置9。在此，設X、Y、Z為互相垂直的三軸，X軸為朝水平横向延伸者，Y軸為朝水平前後方向延伸者，Z軸為朝垂直方向延伸者，針對線圈***裝置9進行說明。
線圈***裝置9為，製造使用在作為旋轉電機之發電機或馬達的定子10時所使用，並且將作為定子線圈的線圈12***定子鐵心11。如圖18及圖19所示，定子10具備：圓筒狀的定子鐵心11，具有放射狀排列且朝內徑方向突出的複數個齒部11a（磁極）以及在其之間開口的複數個槽溝11b；線圈12，組裝至定子鐵心11。
本發明的實施型態之線圈***裝置9，由於是將線圈12組裝至定子鐵心11，因此如圖1～圖8所示，具備用以支撐定子鐵心11的支撐件15。支撐件15係為將構成為圓筒狀之定子鐵心11的中心軸以水平進行支撐（圖中，中心軸為X軸方向），且將其中心軸作為旋轉中心而支撐成可旋轉。
如圖1～圖10所示，支撐件15具備：水平基板16；複數對的滾筒17，隔著定子鐵心11的周向與軸向之指定間隔分別設置於水平基板16，並載置定子鐵心11；馬達18（圖1～圖5），旋轉複數對的任一滾筒17使得定子鐵心11旋轉；以及固定具19（圖1～圖2），從軸向兩側夾持定子鐵心11，以禁止定子鐵心11旋轉。
如圖1～圖7所示，本實施型態中之馬達18為設置於水平基板16上，該馬達18之旋轉軸18a係藉由皮帶18b連結至滾筒17。當驅動馬達18而旋轉滾筒17時，定子鐵心11將進行旋轉。
如圖1～圖4所示，固定具19具備：抵接片19a，設於水平基板16，並接觸至定子鐵心11軸向的一側端面；致動器19b，以面對定子鐵心11軸向的另一側端面的方式設於水平基板16。藉由突出致動器19b的出沒桿體19c，將抵接片19a連同出沒桿體19c而由軸向兩側夾持定子鐵心11，得以禁止定子鐵心11的旋轉。
如圖8及圖9所示，線圈***裝置9具備作為鐵心移動手段的鐵心移動機構51，該鐵心移動機構51係將支撐件15與支撐件15所支撐的定子鐵心11，朝定子鐵心11的軸向移動。鐵心移動機構51具備：軌道52，以朝定子鐵心11的軸向（X軸方向）延伸的方式設於機台9a，且搭載成水平基板16可往長邊方向移動；移動體53（圖1～圖7），設於水平基板16，沿著軌道52移動；滾珠螺桿54，設置成平行於軌道52；螺母55（圖5～圖7），設於水平基板16，與滾珠螺桿54螺合；以及馬達56，旋轉滾珠螺桿54，以使水平基板16與定子鐵心11共同沿著軌道52移動。
鐵心移動機構51係構成為，使定子鐵心11在搭載位置（圖8）與進入位置（圖9）之間移動；前述搭載位置係指，由支撐件15支撐定子鐵心11時的位置；前述進入位置係指，後述一對承接治具32、32可進入支撐件15所支撐的定子鐵心11的位置。
如圖1～圖8所示，線圈***裝置9具備一對的承接治具32、32。如圖13所示，在一對的承接治具32、32中，分別形成可***線圈12之邊部13a、14a的槽縫32a、32b。在本實施型態中的線圈12，其具有互相平行的一對邊部13a、14a，藉由未圖示的捲線機等捲繞線材8製作而成。
亦即，本實施型態所提及之線圈12形成1個捲線層，將邊部13a、14a分別插通定子鐵心11相鄰的2個槽溝11b（圖17）。線圈12具有：內線圈13，呈軸向較長的軌道狀；以及外線圈14，由外側以指定間隔t2相隔，且包圍內線圈13。
內線圈13具有：互相平行的一對邊部13a、13a；以及線圈端部13b，以圓弧狀連接邊部13a、13a的兩端。以指定間隔t2相隔且設在內線圈13外側之外線圈14，亦具有：互相平行的一對邊部14a、14a；以及線圈端部14b，以圓弧狀連接邊部14a、14a的兩端。
在此，指定間隔t2係與如圖5所示之槽溝11b的周方向的間隔t1一致，前述槽溝11b係為定子鐵心11中相鄰之槽溝11b，用以供內線圈13的邊部13a與外線圈14的邊部14a***定子鐵心11。
一對承接治具32、32中，分別形成槽縫32a、32b，如圖13所示，在使用由內線圈13與外線圈14所構成之線圈12的本實施型態中，於一對承接治具32、32中，分別形成***內線圈13的邊部13a、13a的內槽縫32a，以及***外線圈14之邊部14a、14a的外槽縫32b。形成在一對承接治具32、32中之槽縫32a、32b，係形成為可分別***線圈12之互相平行的一對邊部13a、14a的寬度。
內線圈13兩側中的線圈端部13b係藉由內側捲繞件24a所支撐，外線圈14兩側中的線圈端部14b係藉由外側捲繞件25a所支撐。作為承接治具32，使用有一種方形板材，該方形板材具有可進入內側捲繞件24a與外側捲繞件25a之間L1的長度L2，其厚度T為超過線圈13、14的各邊部13a、14a之間的指定間隔t2，且其寬度S2為超過各線圈13、14的軸向長度S1。
內槽縫32a與外槽縫32b的間隔t3，為與指定間隔t2一致，該指定間隔t2係指內線圈13的邊部13a與外線圈14的邊部14a間的指定間隔t2。內槽縫32a與外槽縫32b係形成為，往承接治具32的寬度方向延伸且互相平行，且深度F形成為超過各線圈13，14軸向的長度S1。
將擠壓片26分別***一對承接治具32、32中的槽縫32a、32b。本實施型態中之擠壓片26為一種截斷面呈方形，且已***至槽縫32a、32b的棒狀物，設置成兩端自承接治具32、32的長邊方向的兩側突出。如圖5所示，當擠壓片26接觸槽縫32a、32b底部，且位於槽縫32a、32b深部時，則擠壓片26形成為線圈12的各邊部13a、14a可進入槽縫32a、32b之殘部的大小。
在本實施型態中，由於一對的槽縫32a、32b係互相平行形成在單一的承接治具32中，因此得以將擠壓片26分別***於槽縫32a、32b中。線圈***裝置9具備暫時固定機構27（圖16），該暫時固定機構27係分別設於一對承接治具32、32，將擠壓片26暫時固定於槽縫32a、32b的深部。
如圖16所示，暫時固定機構27係為一種滾珠螺桿27，該滾珠螺桿27係使螺桿本體27a螺接至一對承接治具32、32。分別在一對承接治具32、32中形成內紋螺孔32f，該內紋螺孔32f為朝向位於深部之擠壓片26而進行貫通。內紋螺孔32f與滾珠螺桿27的螺桿本體27a螺接。在擠壓片26中，形成供從螺桿本體27a突出之前端滾珠27b侵入的凹陷或是圓孔26a。
當已分別***於槽縫32a、32b的擠壓片26位於槽縫32a、32b的深部時，使作為暫時固定機構的滾珠螺桿27的前端滾珠27b進入擠壓片26的凹陷或是圓孔26a中，使擠壓片26維持在槽縫32a、32b的深部。
另一方面，對滾珠螺桿27的前端滾珠27b施力，使前端滾珠27b從擠壓片26的凹陷或圓孔26a脫落且沒入滾珠螺桿27的螺桿本體27a，使擠壓片26得以移動。所謂對滾珠螺桿27的前端滾珠27b施力，係指施加一種力，以對抗前端滾珠27b自螺桿本體27a突出之力，而使得位於深部之擠壓片26往槽縫32a、32b的開口部方向移動。
如圖13所示，在從承接治具32、32的兩側突出之擠壓片26的兩側設置連接片28，以連接已分別***一對槽縫32a、32b的擠壓片26。本實施型態所提及之連接片28為一種梯形板材，其形成切口28a使擠壓片26的端部可進入。在連接片28中，樞軸支撐可抵接後述接觸片64的凸輪從動件29。
如圖8及圖9所示，線圈***裝置9具備治具移動機構40，其作為治具移動手段，使一對承接治具32、32在承接位置與***位置之間移動。所謂的承接位置為如圖8所示，係指在定子鐵心11的外部，將線圈12的一對邊部13a、14a***至一對承接治具32、32的槽縫32a、32b（圖1～圖4）的位置。所謂的***位置為如圖9所示，係指一對承接治具32、32進入定子鐵心11，槽縫32a、32b的開口部則如圖6及圖7所示為對向於槽溝11b的開口部的位置，前述槽溝11b係指支撐件15所支撐之定子鐵心11的槽溝11b。
如圖11及圖12所示，本實施型態中的治具移動機構40具備：旋轉機構33，旋轉一對承接治具32、32的一方或雙方，其旋轉方式為，以與槽縫32a、32b的長邊方向平行的旋轉軸32c為中心而旋轉；離接機構34，使一對承接治具32、32互相分離或接近；以及3軸移動機構41，使離接機構34及旋轉機構33在3軸方向移動。
旋轉機構33即一對電動馬達33，在一對承接治具32、32相互外側，藉由L型托架32d分別設置與槽縫32a、32b長邊方向平行的旋轉軸32c。旋轉軸32c分別以與一對電動馬達33、33之各個旋轉軸33a同軸的方式設置。一對電動馬達33對應設於一對承接治具32、32，以與槽縫32a、32b長邊方向平行的旋轉軸32c為中心，使一對承接治具32、32彼此進行旋轉。
離接機構34係指一對致動器34、34，用以使作為旋轉機構33的一對電動馬達33、33互相分離或接近。致動器34、34分別具備：滾珠螺桿34b，以伺服馬達34a作旋轉驅動；以及從動件34c，與滾珠螺桿34b螺合且平行移動。
一對致動器34、34以其等殼體34d分別於Y軸方向連續排列的方式而得以設置在可動台35。在一對致動器34、34的從動件34c中，分別設置電動馬達33，該電動馬達33係設置成使其等旋轉軸33a於X軸方向延伸、且互相平行。一對致動器34、34為藉由使一對電動馬達33、33分離、靠近，而使設在其等旋轉軸33a的一對承接治具32、32分離、靠近。
3軸移動機構41具備：X軸方向伸縮致動器42，使可動台35往X軸方向移動；Z軸方向伸縮致動器43，使X軸方向伸縮致動器42往Z軸方向移動；以及Y軸方向伸縮致動器44，使Z軸方向伸縮致動器43往Y軸方向移動。
Y軸方向伸縮致動器44具備：一對軌道44d，往Y軸方向延伸且設置於機台9a上；可動台44c，以可移動的方式搭載於軌道44d；滾珠螺桿44b，與可動台44c螺合，沿著軌道44d設置；以及伺服馬達44a，使滾珠螺桿44b旋轉。
Z軸方向伸縮致動器43具備：複數個桿體43d，往Z軸方向延伸且插通可動台44c，使可動台44c可上下移動；升降台43c，搭載於桿體43d的上端；內紋螺板43e，安裝於桿體43d的下端；滾珠螺桿43b，沿著桿體43d平行地設置，且與內紋螺板43e螺合；以及伺服馬達43a，設於可動台44c，且使滾珠螺桿43b旋轉。
符號9b為長孔9b，在機台9a上往Y軸方向延伸所形成，桿體43d貫通長孔9b，容許桿體43d往Y軸方向移動。
X軸方向伸縮致動器42與離接機構中的致動器34構造相同，其中，從動件42c可在X軸方向移動，殼體42d安裝於Z軸方向伸縮致動器43的升降台43c。
線圈***裝置9具備作為一種防止手段的防止機構70，該防止機構70分別設置於一對承接治具32、32，用以防止已***於槽縫32a、32b的邊部13a、14a從槽縫32a、32b脫離。
如圖11及圖16所示，本實施型態之防止機構70具備：軸構件71，以與旋轉軸32c平行的方式，設置於一對承接治具32、32外側的面上；複數個勾部72（圖中所示為單側3片的情況），設置於軸構件71上；以及致動器73，連同旋轉軸構件71一併使複數個勾部72進行旋轉。
致動器73為一種馬達，安裝於連接板74，於該連接板74設有作為旋轉機構之電動馬達33的旋轉軸33a。設置勾部72的承接治具32形成有切口32e，前述切口32e形成為橫越槽縫32a、32b的入口側。
如圖16所示，本實施型態之勾部72為L型的平板，且具有連接部72a與覆蓋部72b。連接部72a為安裝至軸構件71。覆蓋部72b係藉由軸構件71的旋轉進入切口32e，且如圖5所示橫越槽縫32a、32b的開口部，以防止收納於槽縫32a、32b中的邊部13a、14a從槽縫32a、32b掉出。
治具移動機構40中的旋轉機構33及離接機構34係構成為，使得一對承接治具32、32旋轉及分離、靠近，前述一對承接治具32、32為在槽縫32a、32b中以無法脫離的方式收容邊部13a、14a。如圖15所示，一對承接治具32、32係構成為，藉由治具移動機構40的驅動，使其往槽縫32a、32b深度方向相交的傾斜位置操作，讓線圈12變形。
如圖5所示，線圈12變形時，旋轉機構33、33（圖8）係構成為，使承接治具32中之槽縫32a、32b的角度α1配合欲***一對邊部13a、14a時之槽溝11b的角度α2。離接機構34（圖8）係構成為，使一對承接治具32、32中之槽縫32a、32b的開口部間的間隔d1、d2，配合欲***一對邊部13a、14a時之槽溝11b間的間隔D1、D2。
在此，在使用由內線圈13與外線圈14所構成之線圈12的本實施型態中，欲***一對邊部13a、14a之槽溝11b的角度α2，係指欲***線圈12之邊部13a、14a的定子鐵心11之相鄰二個槽溝11b（圖5中，為槽溝11b1與槽溝11b2）之中間線的角度α2。
此外，治具移動機構40的3軸移動機構41，係加以移動一對承接治具32、32，在進入定子鐵心11之***位置，如圖6所示，將槽縫32a、32b開口部對向於欲***一對邊部13a、14a的槽溝11b的開口部。
如圖1～圖4所示，線圈***裝置9具備作為邊部***手段的邊部***機構61，該邊部***機構61係從槽縫32a、32b擠壓已***槽縫32a、32b的線圈12邊部13a、14a，並***槽縫32a、32b所對向的定子鐵心11的槽溝11b。
邊部***機構61具有：擠壓片26，已預先***至一對承接治具32、32之槽縫32a、32b；以及擠壓片移動機構62，作為擠壓片移動手段，使擠壓片26在槽縫32a、32b的深度方向移動。擠壓片移動機構62具有：接觸片64，係直接或間接地接觸從承接治具32、32兩側突出的擠壓片26端部；以及接觸片移動機構65，設於位在進入位置之支撐件15上方，移動接觸片64使得擠壓片26移動。
如圖10所示，機台9a中，以從上方覆蓋位於進入位置之支撐件15的方式，設置ㄇ型構件63。ㄇ型構件63具有：一對支柱63a、63a，豎立設置成夾著位於進入位置的支撐件15；以及上邊板63b，架設於一對支柱63a、63a的上端。接觸片移動機構65係設於上邊板63b。
如圖1～圖4所示，接觸片移動機構65具有：一對升降致動器66、66，係在定子鐵心11軸向的支撐件15兩側，使接觸片64於垂直方向進行升降；以及離接致動器67，係使一對的升降致動器66、66於定子鐵心11的軸向分離、靠近。
離接致動器67係與移動電動馬達33的致動器34相同構造，其中，為使螺合至藉由伺服馬達67a旋轉的滾珠螺桿67b的從動件67c可在X軸方向移動，使殼體67d成對安裝在X軸方向上連續延伸的上邊板63b。於一對離接致動器67的從動件67c分別安裝有升降致動器66、66。
升降致動器66具有：一對桿體66a，其上端安裝於從動件67c並往下方延伸；升降板66b，嵌***桿體66a使其可升降；滾珠螺桿66c，與升降板66b螺合且與桿體66a平行設置；以及伺服馬達66d，用以旋轉滾珠螺桿66c。
接觸片64，沿垂直方向延伸，設於上端部已安裝在升降板66b之垂直棒66e的下端，與垂直棒66e交叉而往水平方向延伸。接觸片64係往水平方向延伸之板材，其上緣或下緣接觸擠壓片26的兩端。設置連接片28之情況下，接觸片64係接觸至連接片28所樞軸支撐的凸輪從動件29。
如圖2所示，當接觸片64的下緣接觸擠壓片26的兩端時，伴隨著接觸片64往下方移動，擠壓片26亦往下方移動。如圖3所示，當擠壓片26到達槽縫32a、32b的開口部時，線圈12的邊部13a、14a從槽縫32a、32b擠壓出。
另一方面，如圖4所示，當接觸片64的上緣接觸擠壓片26的兩端時，伴隨著接觸片64往上方移動，擠壓片26亦往上方移動、擠壓片26返回到槽縫32a、32b的深部。
如此，接觸片64的下緣構成擠壓部位，係將擠壓片26從槽縫32a、32b的深部往開口部移動，接觸片64的上緣構成拉回部位，係將擠壓片26從槽縫32a、32b的開口部往深部移動。
以下，針對本實施型態之線圈***方法進行說明。
本實施型態之線圈***方法具備：承接步驟，係指一對的承接治具32、32分別形成槽縫32a、32b，將線圈12的一對邊部13a、14分別***槽縫32a、32b；治具***步驟，係指一對的承接治具32、32進入定子鐵心11內，使槽縫32a、32b的開口部對向於定子鐵心11中的欲***一對的邊部13a、14a的槽溝11b的開口部；以及邊部***步驟，係為將已***槽縫32a、32b中的線圈12之邊部13a、14a從槽縫32a、32b擠壓出並***於定子鐵心11對應之槽溝11b中。
在承接步驟中，將一對邊部13a、14a分別***已於深部***擠壓片26的槽縫32a、32b。在邊部***步驟中，藉由擠壓片26從槽縫32a、32b的深部往開口部移動，而從槽縫32a、32b擠壓出邊部13a、14a。
本實施型態之線圈***方法，係使用線圈***裝置9操作。線圈***裝置9的動作，係藉由未圖示的控制器自動控制。
在承接步驟中，因使線圈12的邊部13a、14a***承接治具32、32的槽縫32a、32b，故作為此前步驟，實施線圈製作步驟以獲得線圈12。
在邊部***步驟中，因由槽縫32a、32b擠壓線圈12中的邊部13a、14a以***定子鐵心11對應的槽溝11b，故作為此前步驟，實施鐵心支撐步驟，以支撐件15支撐定子鐵心11。
以下將詳述各步驟。
＜鐵心支撐步驟＞ 在鐵心支撐步驟中，以支撐件15支撐定子鐵心11。具體來說，藉由鐵心移動機構51將支撐件15設定在如圖8所示之搭載位置，將定子鐵心11搭載於位在搭載位置之支撐件15的複數對滾筒17。並藉由固定具19由軸向兩側夾持定子鐵心11，得以支撐且禁止定子鐵心11的旋轉。
＜線圈製作步驟＞ 在線圈製作步驟中，如圖13所示，捲繞線材8，製作具有互相平行之一對邊部13a、14a的線圈12。在本實施型態中，於圖8及圖9所示之機台9a上以一點鏈線所示的部位7設置捲線機（未圖示）。捲線機係製作以内線圈13與外線圈14所構成的線圈12，前述外線圈14為將內線圈13從外側包圍。
如圖13所示，內線圈13形成為具有線圈端部13b與邊部13a的軌道狀，前述線圈端部13b為由繞掛至一對內側捲繞件24a的線材8所構成，前述邊部13a為由懸掛在一對內側捲繞件24a之間的線材8所構成。外線圈14形成為具有線圈端部14b與邊部14a的軌道狀，前述線圈端部14b為由繞掛至覆蓋內線圈13之線圈端部13b的一對外側捲繞件25a的線材8所構成；前述邊部14a為懸掛在一對外側捲繞件25a之間的線材8所構成。
由於外側捲繞件25a構成為由外側覆蓋內線圈13的線圈端部13b，因此繞掛至外側捲繞件25a之外線圈14的大小形成為由外側包圍內線圈13之大小。內線圈13與外線圈14的各邊部13a、14a的間隔t2，係與稍後將邊部13a、14a***的定子鐵心11中相鄰之槽溝11b周方向的間隔t1（圖5）一致。
＜承接步驟＞ 在承接步驟中，在分別形成在一對承接治具32、32之槽縫32a、32b中，分別***線圈12的一對邊部13a、14a。將於以下詳細説明。
在使用線圈***裝置9的本實施型態中，如圖13所示，設一對承接治具32、32呈相互平行，使一對承接治具32、32的相互間隔與線圈12的邊部13a、14a間的間隔一致。
之後，藉由治具移動機構40（圖8）移動一對承接治具32、32，如圖14所示，一對邊部13a、14a以互相平行的狀態分別***一對承接治具32、32的槽縫32a、32b。
在本實施型態中，由於使用內線圈13及外線圈14所組成之線圈12，因此在承接步驟中，得以使用一對承接治具32、32，前述一對承接治具32、32分別形成***內線圈13之邊部13a的內槽縫32a與***外線圈14之邊部14a的外槽縫32b。分別在內槽縫32a與外槽縫32b以互相平行的狀態下***內線圈13的邊部13a與外線圈14的邊部14a。
另外，由於在一對承接治具32、32設置防止機構70，前述防止機構70係為防止收容於槽縫32a、32b的邊部13a、14a從槽縫32a、32b脫離，因此一對邊部13a、14a已分別***互相平行之一對承接治具32、32的槽縫32a、32b後，藉由防止機構70的致動器73（圖11）旋轉勾部72與軸構件71，使如圖14所示勾部72的覆蓋部72b進入切口32e。藉此，覆蓋部72b橫越槽縫32a、32b的入口側（圖5）。
如此，藉由覆蓋部72b，可防止收容於槽縫32a、32b的邊部13a、14a從槽縫32a、32b拔出。在此狀態下，治具移動機構40的3軸移動機構41，係使一對承接治具32、32與已***邊部13a、14a之線圈12共同移動，使得線圈12脫離內側捲繞件24a及外側捲繞件25a。
＜治具***步驟＞ 在治具***步驟中，使一對承接治具32、32進入定子鐵心11內，使槽縫32a、32b的開口部對向於欲***定子鐵心11中一對邊部13a、14a之槽溝11b的開口部。
在此，在承接步驟中，互相平行地設置一對承接治具32、32。但，定子鐵心11的槽溝11b係形成放射狀。因此，在治具***步驟中，為了使定子鐵心11的槽溝11b對向於槽縫32a、32b的開口部，實施治具相對移動步驟與治具***步驟，前述治具相對移動步驟，係指一對承接治具32、32進行相對移動，使槽縫32a、32b與槽溝11b進行同樣的交叉；前述治具***步驟，係指使一對承接治具32、32進入定子鐵心11內，使槽縫32a、32b的開口部對向於槽溝11b的開口部。以下進行詳細説明。
＜治具相對移動步驟＞ 在治具相對移動步驟中，如圖15所示，一對承接治具32、32之任一方或雙方以平行於槽縫32a、32b之長邊方向的旋轉軸32c為中心，以實線箭號所示旋轉，隨著使線圈12的線圈端部13b、14b變形，將槽縫32a、32b配合欲***一對邊部13a、14a之槽溝11b的角度α2（圖5）。
另外，在治具相對移動步驟中，如圖5所示，一對承接治具32、32之槽縫32a、32b的開口部間的間隔d1、d2，配合欲***一對邊部13a、14a之槽溝11b的間隔D1、D2。
如圖15所示，在設置L型托架32d於槽縫32a、32b深度方向的本實施型態中，藉由離接機構34（圖8）使一對電動馬達33的間隔接近，如圖15的虛線箭頭所示，隨著一對承接治具32、32互相的接近，線圈12的變形，主要是使線圈12的線圈端部13b、14b變形。
如此，如圖5所示，改變槽縫32a、32b的開口部間的間隔d1、d2，使得與欲***一對邊部13a、14a之槽溝11b的間隔D1、D2一致，前述一對邊部13a、14a係已***至槽縫32a、32b。
＜治具***步驟＞ 在治具***步驟中，一對承接治具32、32進入定子鐵心11內，如圖6所示，槽縫32a、32b的開口部對向槽溝11b的開口部。將於以下詳細説明。
在治具***步驟中，設藉由鐵心移動機構51將已搭載定子鐵心11的支撐件15位於圖9所示的位置為***位置，藉由治具移動機構40移動一對承接治具32、32，如圖5所示，使一對承接治具32、32進入已搭載於支撐件15的定子鐵心11。
在一對承接治具32、32進入定子鐵心11之***位置，3軸移動機構41（圖8）加以移動一對承接治具32、32，如圖6所示，使槽縫32a、32b的開口部對向於欲***一對邊部13a、14a的槽溝11b之開口部，前述一對邊部13a、14a係已***至槽縫32a、32b。
之後，於槽縫32a、32b的入口側，驅動防止機構70的致動器73使軸構件71旋轉，使勾部72的覆蓋部72b脫離切口32e。
＜邊部***步驟＞ 在邊部***步驟中，從槽縫32a、32b擠壓出已***槽縫32a、32b中之線圈12的邊部13a、14a並***定子鐵心11對應的槽溝11b。將於以下詳細説明。
在使用線圈***裝置9之本實施型態中，邊部***步驟係藉由邊部***機構61實施。如圖2及圖6所示，首先，朝向自承接治具32、32兩側突出之擠壓片26端部、在擠壓片26端部設置連接片28之本實施型態中，朝向設於連接片28之凸輪從動件29，接觸片64從上方下降，使接觸片64的下緣抵接至凸輪從動件29。
之後，再使接觸片64往下方移動，擠壓片26從槽縫32a、32b的深部往開口部移動，在此，擠壓片26已***承接治具32、32之傾斜的槽縫32a、32b。在本實施型態中，由於接觸片64接觸至設於連接片28的凸輪從動件29，凸輪從動件29在接觸片64的下緣轉動的同時，使擠壓片26移動。因此，即便承接治具32、32傾斜，亦無損於擠壓片26的移動。
另外，擠壓片26係藉由作為暫時固定機構之滾珠螺桿27暫時固定於槽縫32a、32b的深部。但是，藉由接觸片64下降，以解除暫時固定，接觸片64所接觸的擠壓片26朝向槽縫32a、32b的開口部。因此，朝向開口部的擠壓片26如圖3及圖7所示，已***槽縫32a、32b中之線圈12的邊部13a、14a從槽縫32a、32b擠壓出並***至分別對應之槽溝11b。
此時，如圖1所示，由於擠壓片移動機構62在承接治具32的兩側分別具有升降接觸片64之升降致動器66，接觸片64在承接治具32的兩側以有時間差的方式往下方移動，擠壓片26從槽縫32a、32b的深部往開口部的移動，以在擠壓片26相對於槽縫32a、32b呈傾斜狀態下進行為佳。
當擠壓片26從槽縫32a、32b的深部往開口部的移動，在擠壓片26相對於槽縫32a、32b呈傾斜狀態下進行時，使得線圈12的邊部13a、14a於長邊方向依序由槽縫32a、32b往槽溝11b移動。因此，相較於邊部13a、14a的長邊方向全部同時由槽縫32a、32b往槽溝11b移動的情況，可緩解移動阻抗。
另外，藉由預先***槽縫32a、32b深部之擠壓片26，藉由從槽縫32a、32b的深部往開口部方向移動，線圈12的邊部13a、14a從槽縫32a、32b擠壓出，使擠壓片26與邊部13a、14a的移動方向成為同一方向。因此，由於擠壓片26與邊部13a、14a不會互相摩擦，故可防止因與擠壓片26摩擦所造成線材8的損傷。
另外，因擠壓片26與邊部13a、14a的移動方向為同一方向，故構成擠壓片26所擠壓出的邊部13a、14a之線材8（圖13）於長邊方向不會互相移位。因此，無損於構成邊部13a、14a之線材8的整列性，可將線圈12的邊部13a、14a在無損整列性的情況下***定子鐵心11的槽溝11b。
亦即，從槽縫32a、32b擠壓出並***對應之槽溝11b之邊部13a、14a，係指已***槽縫32a、32b的線材8移動時依舊維持狀態，並以此形式***槽溝11b。因此，以線材8整列捲線組成之邊部13a、14a能夠以此形式***定子鐵心11的槽溝11b。
在本實施型態中，使用內線圈13與外線圈14所組成之線圈12，若將此線圈整列捲線，則維持在該狀態下承接線圈12，整列狀態的邊部13a、14a可直接***定子鐵心11的槽溝11b。因此，可以提升槽溝11b中線材8的占空係數，可以實現使用定子10之發電機或馬達的高效率化和小型化等。
線圈12的邊部13a、14a***定子鐵心11的槽溝11b後，擠壓片26返回到槽縫32a、32b的深部，藉由暫時固定機構27（圖16）暫時固定於此深部，準備線圈12再次的***。使用線圈***裝置9時，藉由操作邊部***機構61實施擠壓片26的返回。針對擠壓片26的返回，將於以下詳細説明。
如圖4所示，在從承接治具32、32的兩側突出之擠壓片26的端部，於擠壓片26的端部設置連接片28之本實施型態中，使接觸片64的上緣從下方抵接至設在連接片28的凸輪從動件29。之後，再使接觸片64上升，藉由接觸片64向上推動使擠壓片26返回槽縫32a、32b的深部，藉由作為暫時固定機構之滾珠螺桿27再次暫時固定至槽縫32a、32b的深部，準備線圈12的再次***。
定子10係藉由複數個線圈12組合至單一的定子鐵心11製造而成，因此以旋轉定子鐵心11、變更朝一對承接治具32、32的槽縫32a、32b的開口部對向之槽溝11b的同時，重複實施上述各項步驟者為佳。
定子鐵心11的旋轉，係在解除藉由固定具19夾住定子鐵心11的狀態下，藉由馬達18執行旋轉支撐件15的滾筒17。
如此，變更槽縫32a、32b的開口部對向之槽溝11b後，藉由重複實施上述各步驟，如圖19所示，可將複數個線圈12組合在單一的定子鐵心11中。
前述實施型態中，已說明具有勾部72的防止機構70。但只要得以防止已***在槽縫32a、32b之邊部13a、14a從槽縫32a、32b脫離，便不將防止機構70限制在此種構造。例如，若為不會發生邊部13a、14a從槽縫32a、32b脫離，則不需要設置防止機構70，即便設置，亦可為未使用勾部72的構造。
另外，在前述實施型態中，已說明接觸片64為平板之情況。但只要得以移動直接或間接地接觸的擠壓片26，將不限制接觸片64為平板狀。例如，亦可為如圖20所示之斷面L型接觸片64，抑或是如圖21所示之斷面U型接觸片64。
若為如圖20所示接觸片64為斷面L型時，在擠壓片26的兩端、或設有連接片28時，則樞軸支撐於連接片28之凸輪從動件29接觸平行於水平面的水平部64a。在此情況下，由於水平部64a的下表面得以使擠壓片26下降，此下表面構成擠壓部位使擠壓片26從槽縫32a、32b的深部往開口部移動，如一點鏈線所示，由於水平部64a的上表面得以使擠壓片26上升，因此該上表面構成拉回部位使擠壓片26從槽縫32a、32b的開口部往深部移動。
另外，若如圖21所示接觸片64為斷面U型時，其上下的水平板部64b、64c設有擠壓片26的端部或連接片28的情況下，由上下夾著樞軸支撐於連接片28之凸輪從動件29。在此情況下，上方的水平板部64b構成擠壓部位使擠壓片26從槽縫32a、32b的深部往開口部移動，下方的水平板部64c構成拉回部位使擠壓片26從槽縫32a、32b的開口部往深部移動。
使用如圖21所示之斷面U型的接觸片64，倘若藉由上下的水平板部64b、64c由上下方夾住擠壓片26的端部或凸輪從動件29時，則僅上下移動接觸片64，便可使擠壓片26從槽縫32a、32b的深部往開口部移動，且在此之後立即可從開口部往深部移動。
根據以上的實施型態，可得到以下的效果。
槽縫32a、32b中預先***擠壓片26，藉由使擠壓片26從槽縫32a、32b的深部往開口部移動，線圈12的邊部13a、14a從槽縫32a、32b擠壓出，因此擠壓片26與邊部13a、14a的移動方向成為同一方向。因此，由於防止擠壓片26與邊部13a、14a互相摩擦，從而可防止邊部13a、14a因摩擦而損傷。
另外，由於擠壓片26與邊部13a、14a的移動方向為同一方向，防止藉由構成擠壓片26所擠壓出的邊部13a、14a的線材8在長邊方向互相偏移。從而，因防止有損於構成邊部13a、14a之線材8的整列性，故可將線圈12的邊部13a、14a在無損於整列性的狀態下***至定子鐵心11的槽溝11b。
以上，針對本發明的實施型態進行說明，但上述實施型態僅揭示本發明一部分的適用例，其用意並非將本發明的技術範圍限制為上述實施型態之具體的構造。
本案主張基於2019年5月9日於日本國特許廳申請之特願2019-88810的優先權，該優先權申請的全部內容作為參考納入本說明書中。
2:定子鐵心 2a:槽溝 3:治具 3a:保持溝 4:線圈 4a、4b:邊部 4c、4d:線圈端部 5:推動器 8:線材 9:線圈***裝置 9a:機台 9b:長孔 10:定子 11:定子鐵心 11a:齒部 11b:槽溝 11b1、11b2:槽溝 12:線圈 13:內線圈 13a:邊部 13b:線圈端部 14:外線圈 14a:邊部 14b:線圈端部 15:支撐件 16:水平基板 17:滾筒 18:馬達 18a:旋轉軸 18b:皮帶 19:固定具 19a:抵接片 19b:致動器 19c:出沒桿體 24a:內側捲繞件 25a:外側捲繞件 26:擠壓片 26a:圓孔 27:暫時固定機構 （滾珠螺桿） 27a:螺桿本體 27b:前端滾珠 28:連接片 28a:切口 29:凸輪從動件 32:承接治具 32a、32b:槽縫 32c:旋轉軸 32d:L型托架 32e:切口 32f:內紋螺桿 33:旋轉機構 （電動馬達） 33a:旋轉軸 34:離接機構 （致動器） 34a:伺服馬達 34b:滾珠螺桿 34c:從動件 34d:殼體 35:可動台 40:治具移動機構 41:3軸移動機構 42:X軸方向伸縮致動器 43:Z軸方向伸縮致動器 43a:伺服馬達 43b:滾珠螺桿 43c:升降台 43d:桿體 43e:內螺紋板 44:Y軸方向伸縮致動器 44a:伺服馬達 44b:滾珠螺桿 44c:可動台 44d:軌道 51:軸移動機構 52:軌道 53:移動體 54:滾珠螺桿 55:螺母 56:馬達 61:邊部***機構 62:擠壓片移動機構 63:ㄇ形構件 63a:支柱 63b:上邊板 64:接觸片 65:接觸片移動機構 66:升降致動器 66a:桿體 66b:升降板 66c:滾珠螺桿 66d:伺服馬達 66e:垂直桿 67:離接致動器 67a:伺服馬達 67b:滾珠螺桿 67c:從動件 67d:殼體 70:防止機構 71:軸構件 72:勾部 72a:連接部 72b:覆蓋部 73:致動器 74:連接板 D1、D2:間隔 d1、d2:間隔 F:深度 L1:間隔 L2:長度 t1:間隔 t2:指定間隔 t3:間隔 S1:長度 S2:寬度 α1、α2:角度
圖1所示的斷面圖，為在有關本發明實施型態的線圈***裝置中，揭示使線圈邊部由槽縫***槽溝之狀態。 圖2所示為沿圖6的E－E線剖面觀察之斷面圖，揭示使槽縫的開口部與槽溝的開口部相對向。 圖3所示為沿圖7的H－H線剖面觀察之斷面圖，揭示線圈的邊部已***至槽溝。 圖4所示的斷面圖，揭示將擠壓片拉回槽縫的內部的狀態。 圖5所示為沿圖9的D－D線剖面觀察之斷面圖，揭示一對的承接治具進入定子鐵心的狀態。 圖6所示的斷面圖，揭示槽縫的開口部對向槽溝的開口部的狀態。 圖7所示的斷面圖，揭示線圈的邊部已***至槽溝的狀態。 圖8所示的俯視圖，揭示本發明實施型態的線圈***裝置 。 圖9所示的俯視圖，揭示線圈與承接治具同時***定子鐵心的狀態。 圖10所示為沿圖8的A－A線剖面觀察之斷面圖。 圖11所示為沿圖8的B－B線剖面觀察之斷面圖。 圖12所示為朝圖8的箭號C觀察之圖。 圖13所示的斜視圖，揭示一對承接治具與線圈之間的關係。 圖14所示的斜視圖，揭示線圈的邊部已***至承接治具之槽縫的狀態。 圖15所示的斜視圖，揭示承接治具旋轉及移動而使線圈變形的狀態。 圖16所示為沿圖11的G－G線剖面觀察之斷面圖。 圖17所示為由內側觀察定子鐵心之圖，該定子鐵心為具有內線圈與外線圈的線圈之邊部插通複數個槽溝。 圖18所示為定子的局部放大俯視圖，揭示槽溝中已***具有內線圈與外線圈的線圈。 圖19所示的定子俯視圖，揭示定子鐵心已安裝複數個線圈。 圖20所示的斷面圖為與圖4對應，揭示接觸片為斷面L型之擠壓片移動機構。 圖21所示的斷面圖為與圖4對應，揭示接觸片為斷面U型之擠壓片移動機構。 圖22所示的分解斜視圖，揭示習知線圈的邊部***定子鐵心的各槽溝的方法。
9a:機台
11:定子鐵心
11a:齒部
11b:槽溝
13a:邊部
14a:邊部
15:支撐件
16:水平基板
17:滾筒
18:馬達
18a:旋轉軸
18b:皮帶
26:擠壓片
28:連接片
29:凸輪從動件
32:承接治具
32a、32b:槽縫
32c:旋轉軸
32d:L型托架
51:軸移動機構
52:軌道
53:移動體
54:滾珠螺桿
55:螺母
61:邊部***機構
62:擠壓片移動機構
64:接觸片
66:升降致動器
66a:桿體
66c:滾珠螺桿
66e:垂直桿
71:軸構件
72:勾部
72a:連接部
72b:覆蓋部

Claims (9)

  1. 一種線圈***裝置，具備：一對承接治具，分別形成槽縫，該槽縫可***線圈互相平行的一對邊部，前述槽縫之間的角度能夠變更；以及邊部***機構，將已***在前述槽縫的前述邊部從前述槽縫擠壓出，並***前述槽縫對向的定子鐵心的槽溝；前述邊部***機構具有：擠壓片，已***前述槽縫；以及擠壓片移動機構，使前述擠壓片於前述槽縫的深度方向移動。
  2. 如請求項1所記載之線圈***裝置，其中，更具備有：防止機構，分別設置於前述一對承接治具，用以防止已***前述槽縫之前述邊部從前述槽縫脫離。
  3. 如請求項1所記載之線圈***裝置，其中，更具備有：暫時固定機構，分別設置於前述一對承接治具，將前述擠壓片暫時固定於前述槽縫的深部。
  4. 如請求項1所記載之線圈***裝置，其中，前述擠壓片係***於前述槽縫中，以自前述承接治具的兩側突出；前述擠壓片移動機構具有：接觸片，直接或間接地接觸自前述承接治具兩側突出之前述擠壓片的端部；以及接觸片移動機構，移動前述接觸片以移動前述擠壓片。
  5. 如請求項4所記載之線圈***裝置，其中， 前述接觸片移動機構係構成為，以時間差的方式移動位於前述承接治具之兩側的前述接觸片。
  6. 如請求項4所記載之線圈***裝置，其中，前述接觸片具有：擠壓部位，使前述擠壓片從前述槽縫的深部往開口部移動；以及拉回部位，使前述擠壓片從前述開口部往前述深部移動。
  7. 如請求項4所記載之線圈***裝置，其中，前述槽縫係在前述承接治具以指定間隔形成複數個；分別於前述一對承接治具設置連接片，該連接片為連接已分別***複數個前述槽縫之前述擠壓片；前述連接片係連接自前述承接治具突出的前述擠壓片之端部；於前述連接片設有接觸前述接觸片的凸輪從動件。
  8. 一種線圈***方法，具備：承接步驟，在分別形成有槽縫且前述槽縫之間的角度能夠變更的一對承接治具的各自的前述槽縫中，分別***線圈的一對邊部；治具***步驟，使前述一對承接治具進入定子鐵心內，前述槽縫的開口部對向前述定子鐵心的槽溝的開口部；以及邊部***步驟，將已***在前述槽縫中的前述線圈的前述邊部，從前述槽縫擠壓出，並***前述定子鐵心的前述槽溝；在前述承接步驟中，將前述一對邊部分別***已於深部***擠壓片之前述槽縫；在前述邊部***步驟中，藉由使前述擠壓片從前述槽縫的深部往開口部移動，而從前述槽縫擠壓出前述邊部。
  9. 如請求項8所記載之線圈***方法，其中，前述擠壓片從前述槽縫的前述深部往前述開口部的移動，係相對於前述槽縫，以前述擠壓片相對於前述線圈的前述一對邊部的長邊方向傾斜的狀態所進行。
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