(57)【要約】【課題】並列して巻線された複数本の導線が、ステータコアのスロットに挿入されて回転電機に使用されたとき、複数本の導線のインダクタンスがほぼ均一化されて、電流密度が均一化して、銅損が少なくなり、優れた性能の回転電機が得られるようにしたコイル挿入方法、及び該方法に用いられるコイル反転装置を提供する。【解決手段】巻線装置によりパラ巻線されて、コイル挿入治具３０又はトランスファー治具に落とし込まれた複数極のコイルＣのうちの所定のコイルを、外側チャック２２及び中型１８とで挟持して、コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、外側チャック及び中型を回転させて、該コイルを上下反転し、再びコイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すことにより、いくつかの極のコイルを反転させた後、コイル挿入装置によりステータコアへのコイル挿入を行う。【選択図】図１
2010172108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線装置によりパラ巻線されたコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込んで複数極のコイルを連続して形成し、トランスファー治具を用いた場合は、該コイルを更にコイル挿入治具に移し変えた後、前記コイル挿入治具に落とし込まれた複数極のコイルを、ステータコアのスロットに挿入する方法において、
前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込まれた前記複数極のコイルのうちのいくつかのコイルを、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、該コイルを上下反転して、再び前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻した後、以後の工程を行うことを特徴とするコイル挿入方法。
【請求項２】
前記複数極のコイルが、渡り線を介して連続して巻線された一つの相のコイル群からなり、該コイル群の１極おき又は複数極毎に前記反転操作を行う請求項１記載のコイル挿入方法。
【請求項３】
反転を行うコイルのループ内に中型を挿入し、前記コイルを挟んで前記中型を外側チャックで把持し、前記中型及び前記外側チャックを上昇させてコイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、前記中型をフリー状態にして前記外側チャックを回転させて、前記コイルを上下反転させ、前記中型及び前記外側チャックを再び下降させて、前記コイルを前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻す請求項１又は２記載のコイル挿入方法。
【請求項４】
巻線装置によりパラ巻線されて、コイル挿入治具又はトランスファー治具に引き掛けられた複数極のコイルのうちのいくつかを、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、該コイルを上下反転して、再び前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すためのコイル反転装置において、
開閉可能なホルダに保持されて昇降動作し、反転を行うコイルのループ内に挿入される中型と、
前記中型の外側に配置されて昇降動作し、前記中型を開閉可能に把持し、前記中型を把持して前記中型が前記ホルダから遊離された状態で、上下反転するように回転する外側チャックとを備えていることを特徴とするコイル反転装置。
【請求項５】
前記中型及び外側チャックの上昇時に、反転を行うコイル以外のコイルが、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜かれるのを防止する押え板が設けられている請求項４記載のコイル反転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラ巻線されたコイルを、コイル挿入治具を介してステータコアのスロットに挿入するコイル挿入方法、及び該方法に用いられるコイル反転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車などのモータにおいては、導線（「電線」、「ワイヤ」とも言う）の断面積を大きくして大電流を流すことにより、小型で大きな駆動力が得られるようにするため、パラ巻線されたコイルを装着したステータコアが採用されている。このステータコアは、コイル巻線装置によりパラ線を巻枠に巻き付けてパラ線のコイルを形成し、このコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込み、その操作を繰り返して複数極のコイルを連続して巻線し、トランスファー治具を用いた場合は、該コイルを更にコイル挿入治具に移し変えた後、コイル挿入治具に落とし込まれた複数極のコイルを、ステータコアのスロットに挿入することにより形成されている。
【０００３】
パラ線を巻枠に巻き付けてコイルを形成する巻線装置として、本出願人は、下記特許文献１に示されるように、巻線装置のフライヤに、複数本の導線が並列して巻き付けられたボビンを装着し、このボビンから複数本の導線を並列させて引出しながら、前記フライヤを回転させて、前記複数本の導線を巻枠に巻き付けてコイルを形成し、このコイルをコイル受け治具に落とし込むようにしたパラ巻線装置を提案している。
【０００４】
更に、下記特許文献２には、巻枠と、巻枠の周囲を公転するガイドローラと、回転軸心をガイドローラの公転軸心と同心にして配設されたストックリングと、巻枠の下方に配置されたコイル挿入治具とを備え、ストックリングに複数本のワイヤを並列して巻き付けておき、このストックリングから複数本のワイヤを引出して、ガイドローラを通して巻枠に巻き付けてコイルを形成し、このコイルをコイル挿入治具に落とし込むようにした巻線方法及び巻線装置が開示されている。
【０００５】
一方、下記特許文献３には、複数の素線を束状にした連続コイルからなる波形巻線がステータコアのスロットに配設されたステータであって、前記波形巻線は、前記スロット間に導出されるコイルエンドに転移用の捻り形状部が設けられることを特徴とするステータが開示されている。このステータによれば、パラ巻きされた導線の位置によって電流密度が不均一になることを抑制し、ステータの電流密度を均一化して、電流の損失を削減することにより、効率的に使用可能なモータを提供できるとされている。
【特許文献１】特開２００６−２７１１１８号公報
【特許文献２】特許第３９８９９４８号公報
【特許文献３】特開平８−１８２２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パラ巻きされたコイルは、複数本の導線が一列に並んでループを描いており、その配列のままコイル挿入治具又はトランスファー治具に保持されて、コイル挿入治具に保持された場合にはそのまま、トランスファー治具に保持された場合には、コイル挿入治具に移し変えられて、コイル挿入治具にステータコアが組付けられ、コイル挿入治具の内側を移動するストリッパによってステータコアのスロットに挿入される。
【０００７】
しかしながら、このような方法で製造されたステータにおいても、上記特許文献３に記載されたような導線の位置によって電流密度が不均一になることにより、銅損が生じることがわかった。
【０００８】
すなわち、上記コイル挿入操作によって、一列に並んだ複数本の導線は、その配列順序でスロットに挿入されていく傾向があり、その結果、複数本の導線の配列順序によって、ステータコアのスロット内の位置が外径側に配置されやすいものと内径側に配置されやすいものとが生じ、スロット内の位置に偏りが生じる。
【０００９】
一方、スロットに挿入された導線のインダクタンスは、ステータコアのスロット内での径方向の位置によって変化することが知られている。このため、上記パラ巻きされたコイルを挿入したステータコアでは、複数本の導線によってインダクタンスが異なることとなり、電流密度を片寄らせ、それにより多大な銅損を発生させ、回転電機の性能の低下につながることがわかった。
【００１０】
特許文献１、２に記載されたコイル巻線装置においては、上記のような問題について何ら解決手段を講じておらず、パラ巻線されたコイルを挿入したステータコアを有する回転電機の性能を低下させる原因となっていた。
【００１１】
また、特許文献３に記載されたコイルエンドに転位用の捻り形状部が設ける技術は、波形巻線を施すステータには適用できるものの、特許文献１，２に示されるような、ループ状のコイルを複数極形成して、これらのコイルをステータコアのスロットに挿入するタイプのステータには適用できなかった。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、並列して巻線された複数本の導線が、ステータコアのスロットに挿入されて回転電機に使用されたとき、複数本の導線のインダクタンスがほぼ均一化されて、電流密度が均一化して、銅損が少なくなり、優れた性能の回転電機が得られるようにしたコイル挿入方法、及び該方法に用いられるコイル反転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明のコイル挿入方法は、巻線装置によりパラ巻線されたコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込んで複数極のコイルを連続して形成し、トランスファー治具を用いた場合は、該コイルを更にコイル挿入治具に移し変えた後、前記コイル挿入治具に落とし込まれた複数極のコイルを、ステータコアのスロットに挿入する方法において、
前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込まれた前記複数極のコイルのうちのいくつかのコイルを、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、該コイルを上下反転して、再び前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻した後、以後の工程を行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明のコイル挿入方法によれば、コイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込まれた複数極のコイルのうちのいくつかのコイルを、コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、該コイルを上下反転して、再び前記コイル挿入治具又は前記トランスファー治具に戻すことによって、複数極のコイルのうちのいくつかのコイルの導線の配列が上下逆になる。その状態で、トランスファー治具を用いた場合は、該コイルを更にコイル挿入治具に移し変えた後、コイル挿入治具に落とし込まれた複数極のコイルを、ステータコアのスロットに挿入することにより、連続して巻線された複数極のコイルのうち、いくつかの極のコイルは、スロット内における導線の配列が逆になるので、パラ巻きされた導線によるスロット内での位置の偏りが是正され、複数本の導線のインダクタンスがほぼ均一化されて、電流密度が均一化して、銅損が少なくなり、優れた性能のモータ等の回転電機を得ることができる。
【００１５】
本発明のコイル巻線方法においては、前記複数極のコイルが、渡り線を介して連続して巻線された一つの相のコイル群からなり、該コイル群の１極おき又は複数極毎に前記反転操作を行うことが好ましい。これによれば、複数本の導線のインダクタンスがより均一化され、電流密度が均一化して、銅損が少なくなり、より優れた性能の回転電機を得ることができる。
【００１６】
また、反転を行うコイルのループ内に中型を挿入し、前記コイルを挟んで前記中型を外側チャックで把持し、前記中型及び前記外側チャックを上昇させてコイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、前記中型をフリー状態にして前記外側チャックを回転させて、前記コイルを上下反転させ、前記中型及び前記外側チャックを再び下降させて、前記コイルを前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すことが好ましい。これによれば、中型と外側チャックとでコイルを把持して、コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、コイルを反転させて、再びコイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すことができるので、作業を機械的に自動化して行うことができる。
【００１７】
また、本発明のコイル反転装置は、巻線装置によりパラ巻線されて、コイル挿入治具又はトランスファー治具に引き掛けられた複数極のコイルのうちのいくつかを、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜き、該コイルを上下反転して、再び前記コイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すためのコイル反転装置において、
開閉可能なホルダに保持されて昇降動作し、反転を行うコイルのループ内に挿入される中型と、
前記中型の外側に配置されて昇降動作し、前記中型を開閉可能に把持し、前記中型を把持して前記中型が前記ホルダから遊離された状態で、上下反転するように回転する外側チャックとを備えていることを特徴とする。
【００１８】
本発明のコイル反転装置によれば、ホルダで保持した中型を、反転を行うコイルのループ内に挿入すると共に、該中型の外側に配置された外側チャックも一緒に下降させて、中型と外側チャックとの間にコイルを導入し、その状態で外側チャックと中型とでコイルを挟持するように外側チャックで中型を把持し、次いで中型及び外側チャックを上昇させて、挟持したコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具から抜き出し、ホルダを開いて中型をホルダから遊離させ、外側チャックを回転させて中型及び外側チャックの上下を反転させ、再び中型及び外側チャックを下降させて、反転したコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具に戻し、ホルダで再び中型を保持し、中型に対して外側チャックを開いてコイルを離し、反転したコイルを残して中型及び外側チャックを上昇させて上昇位置に復帰させることにより、コイル挿入治具又はトランスファー治具に引き掛けられたコイルを反転させて再び引き掛けることができる。この操作を複数回繰り返すことにより、複数極のコイルのうちのいくつかを反転させることができる。なお、トランスファー治具に引き掛けられたコイルを反転させた場合には、トランスファー治具からコイル挿入治具へコイルを移し変える。
【００１９】
こうして、コイル挿入治具に、複数極のコイルのうちのいくつかを反転させた状態で保持させることができ、このコイルを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ことにより、連続して巻線された複数極のコイルのうち、いくつかの極のコイルは、スロット内における導線の配列が逆になるので、パラ巻きされた導線によるスロット内での位置の偏りが是正され、複数本の導線のインダクタンスがほぼ均一化されて、優れた性能のモータ等の回転電機を得ることができる。
【００２０】
本発明のコイル反転装置においては、前記中型及び外側チャックの上昇時に、反転を行うコイル以外のコイルが、前記コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜かれるのを防止する押え板が設けられていることが好ましい。これによれば、押え板によって、反転を行うコイル以外のコイルが引き抜かれるのを防止できるので、コイル反転操作を支障なく行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、コイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込まれた複数極のコイルのうちのいくつかのコイルを、コイル挿入治具又はトランスファー治具から引き抜いて、上下反転して再びコイル挿入治具又はトランスファー治具に戻すことによって、複数極のコイルのうちのいくつかのコイルの導線の配列を上下逆にすることができるので、ステータコアのスロットに挿入したとき、連続して巻線された複数極のコイルのうち、いくつかの極のコイルは、スロット内における導線の配列が逆になるので、パラ巻きされた導線によるスロット内での位置の偏りが是正され、複数本の導線のインダクタンスがほぼ均一化されて、電流密度が均一化して、銅損が少なくなり、優れた性能のモータ等の回転電機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるコイル反転装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】同反転装置の中型とそのホルダと外側チャックの把持板との関係を示す部分拡大側面図である。
【図３】同反転装置の中型と外側チャックの把持板とコイルとの関係を示す部分拡大平面図である。
【図４】同反転装置の昇降フレームを下降させて、コイル内に中型を挿入すると共にコイルの外側に外側チャックを配置した状態を示す正面図である。
【図５】図４の状態における部分拡大平面図である。
【図６】外側チャックを閉じて、中型と把持板との間にコイルを挟持した状態を示す部分拡大側面図である。
【図７】図６の状態における部分拡大平面図である。
【図８】同反転装置の昇降フレームを上昇させて、反転すべきコイルをコイル挿入治具から引き抜いた状態を示す正面図である。
【図９】更にホルダのクランプを開いて上昇させ、ホルダから中型を遊離させた状態を示す正面図である。
【図１０】図９の状態における部分拡大側面図である。
【図１１】同反転装置の外側チャックを１８０°回転させて、コイルを反転させた状態を示す正面図である。
【図１２】図１１の状態における部分拡大側面図である。
【図１３】同反転装置の昇降フレームを再び下降させて、反転させたコイルをコイル挿入治具に戻した状態を示す正面図である。
【図１４】同反転装置のホルダを下降させてそのクランプを閉じ、中型をホルダに保持させた状態を示す正面図である。
【図１５】図１４の状態における部分拡大側面図である。
【図１６】同反転装置の外側チャックを開き、把持板を中型から離した状態を示す部分拡大側面図である。
【図１７】図１６の状態における部分拡大平面図である。
【図１８】同反転装置の昇降フレームを再び上昇させて、コイルをコイル挿入治具に残して、中型及び外側チャックを上昇させた状態を示す正面図である。
【図１９】同反転装置の外側チャックを閉じ、把持板で中型を保持させた状態を示す部分拡大側面図である。
【図２０】図１９の状態における部分拡大平面図である。
【図２１】同反転装置のホルダのクランプを開いて上昇させ、ホルダから中型を遊離させた状態を示す正面図である。
【図２２】図２１の状態における部分拡大平面図である。
【図２３】外側チャック及び中型を１８０°前回とは逆方向に回転させた状態を示す部分拡大平面図である。
【図２４】同反転装置のホルダを下降させ、クランプを閉じて、ホルダにより中型を保持させた状態を示す正面図である。
【図２５】図２４の状態における部分拡大側面図である。
【図２６】同反転装置において、コイルの押え板を上昇させた状態を示す正面図である。
【図２７】同反転装置において、外側チャックを開いて把持板を中型から離した状態を示す部分拡大側面図である。
【図２８】本発明のコイル挿入方法において、巻線装置で巻線されたパラ巻線コイルをコイル挿入治具にそのまま保持させた状態と、複数の極の１つ置きにコイルを反転させて保持させた状態とを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のコイル挿入方法は、巻線装置によりパラ巻線されたコイルをコイル挿入治具又はトランスファー治具に落とし込んで複数極のコイルを連続して形成し、トランスファー治具を用いた場合は、該コイルを更にコイル挿入治具に移し変えた後、前記コイル挿入治具に落とし込まれた複数極のコイルを、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方法において、コイル挿入治具又はトランスファー治具に保持された複数極のコイルのうちのいくつかのコイルを反転させる点に特徴を有している。したがって、反転装置以外の、巻線装置並びにコイル挿入装置としては、公知の装置を利用することができるので、その説明を省略することにする。巻線装置としては、例えば前述した特許文献１や特許文献２に記載されたような装置を利用することができ、コイル挿入装置としては、例えば本出願人による特許第３７５３６６２号公報に記載された装置など、公知の装置が利用できる。
【００２４】
次に、本発明のコイル挿入方法において、コイルを反転させるために用いられるコイル反転装置について説明する。図１〜図２７には、本発明によるコイル反転装置の一実施形態が示されている。
【００２５】
図１に示すように、この反転装置１０は、図示しない駆動機構により昇降動作する支軸１１と、この支軸１１の下端部に連結された昇降フレーム１２とを有している。昇降フレーム１２には、上下に伸びる縦フレーム１２ａと、この縦フレーム１２ａの上端部から水平方向に伸びる横フレーム１２ｂとが設けられている。
【００２６】
図２を併せて参照すると、横フレーム１２ｂの先端部には、第１エアシリンダ１３が取付けられており、この第１エアシリンダ１３の作動ロッド１４ａとガイド棒１４ｂとが下方に伸びて支持板１４ｃに連結されている。したがって、第１エアシリンダ１３の作動により、ガイド棒１４ｂに案内されて、支持板１４ｃが昇降動作するようになっている。
【００２７】
そして、この支持板１４ｃに、本発明におけるホルダ１５が装着されている。ホルダ１５は、支持板１４ｃに取付けられた第２エアシリンダ１６と、この第２エアシリンダ１６の作動によって開閉する一対のクランプ１７とを有し、このクランプ１７によって中型１８を開閉可能に保持するようになっている。一対のクランプ１７は、それぞれの内側にピン１７ａを有している。
【００２８】
中型１８は、全体として角柱状をなし、その上下端部に、前記クランプ１７のピン１７ａが嵌入する係合孔１９が設けられ、この係合孔１９の周縁は、クランプ１７が入り込むガイド凹部２０をなしている。したがって、一対のクランプ１７が、中型１８の一方の端部の対向する面に形成されたガイド凹部２０にそれぞれ入り、その状態で一対のクランプ１７が閉じて、ピン１７ａが係合孔１９に嵌入することにより、中型１８がホルダ１５に保持されるようになっている（図１参照）。中型１８の上下端部の両肩部には、後述する把持板２８の上下端部に設けられた突起部２９が入り込む保持溝２１が形成されている。
【００２９】
図４及び図５に示すように、中型１８は、ホルダ１５に保持された状態で、昇降フレーム１２が下降することにより、コイル挿入治具３０のブレード３４ａ、３４ｂに保持されたコイルＣのうち、反転させようとするコイルＣの内部に挿入されるようになっている。
【００３０】
一方、縦フレーム１２ａの下端部には、上記中型１８との間にコイルＣを挟み込む外側チャック２２が取付けられている。外側チャック２２は、縦フレーム１２ａの下端部に取付けられた支持ブロック２３と、この支持ブロック２３の一端部に取付けられた回転駆動装置２４とを有し、この回転駆動装置２４の回転軸２５が支持ブロック２３内を水平方向に貫通して、その先端部に第３エアシリンダ２６が取付けられている。なお、この実施形態では、回転駆動装置２４として、エアー圧によって動作する回転アクチュエータが用いられているが、回転位置を制御可能なサーボモータ等を用いることもできる。
【００３１】
更に、図３に示すように、上記第３エアシリンダ２６には、同シリンダの作動によって開閉動作する一対の開閉アーム２７が取付けられている。また、この開閉アーム２７の先端部の内側には、上下に伸びる把持板２８がそれぞれ取付けられており、開閉アーム２７を閉じるとき、上記把持板２８によって、中型１８を把持するようになっている。なお、把持板２８には、その上下端部に突起部２９が設けられており、この突起部２９が、前述した中型１８の保持溝２１に入り込むようになっている。
【００３２】
また、把持板２８及び中型１８の長さは、コイル挿入治具３０のブレード３４ａ、３４ｂに引き掛けられたコイルＣの上下積層幅を超える長さとされている。すなわち、中型１８及び外側チャック２２を下降させ、中型１８と外側チャック２２の把持板２８との間にコイルＣを挿入し、外側チャック２２の把持板２８を閉じたとき、把持板２８の上下端部に設けた突起部２９が、中型１８の保持溝２１に入り込み、コイルＣの両側部が、把持板２８の上下端部の突起部２９の間に配置され、中型１８と把持板２８との間に挟まれて保持されるように構成されている。この場合、中型１８と把持板２８との間に、線材１本分より少し小さい程度の隙間が形成されていることが好ましく、それによってパラ線の配列が乱れてしまうことを防止できる。
【００３３】
なお、図１に示すコイル挿入治具３０は、例えば前記特許第３７５３６６２号公報などに記載されているものと同様な構造をなす公知のものである。すなわち、コイル挿入装置３０は、基台３１と、この基台３１上に立設された筒状ホルダ３２と、この筒状ホルダ３２の内周に基部を固定されたウェッジガイド３３と、更にウェッジガイド３３の内側に配設された固定ブレード３４ａ及び可動ブレード３４ｂとを有している。
【００３４】
そして、例えば前記特許文献１、特許文献２などの巻線装置によって、パラ線を連続して巻線して形成した複数極のコイルＣが、ブレード３４ａ、３４ｂの対応する隙間に落し込まれて保持されている。
【００３５】
また、コイル挿入治具３０のブレード３４ａ、３４ｂの上端部外周には、円弧状の押え板４０が昇降可能に配置されている。図３に示すように、この押え板４０は、平面的に見て、反転すべきコイルＣが装着された部分を切り欠かれた円弧状をなし、その周方向４箇所に支持棒４２が連結され、図示しない駆動機構により支持棒４２を介して昇降動作するようになっている。
【００３６】
次に、上記コイル反転装置１０を用いた、本発明によるコイル挿入方法の一実施形態を説明する。
【００３７】
前述したように、コイル挿入治具３０には、例えば前記特許文献１、特許文献２などの巻線装置によって、パラ線を連続して巻線して形成した複数極のコイルＣが、ブレード３４ａ、３４ｂの対応する隙間に落し込まれて保持されている。コイル挿入治具３０は、図示しないターンテーブル上に設置され、１つのコイルの反転操作が終了するたびに、所定角度ずつ回転するようになっている。
【００３８】
図１，３に示す状態で、コイル挿入治具３０に保持されたコイルＣのうち、反転すべき１つのコイルＣが、中型１８及び把持板２８の下方に位置し、押え板４０の切欠き部４１に配置されると、コイル反転装置１０によるコイル反転操作が行われる。このとき、中型１８は、その上端をホルダ１５のクランプ１７で保持され、外側チャック２２の把持板２８は、中型１８に対して開いた状態となっている。
【００３９】
この状態で、図４，５に示すように、昇降フレーム１２を下降させ、反転すべきコイルの内部に中型１８を挿入すると共に、同コイルの外側に外側チャック２２の把持板２８を配置する。
【００４０】
次いで、図６，７に示すように、第３エアシリンダ２６の作動により、外側チャック２２の開閉アーム２７を閉じ、把持板２８で中型１８を把持する。このとき、把持板２８の上下端部に設けた突起部２９が、中型１８の保持溝２１に入って保持されると共に、中型１８と把持板２８との間に、コイルＣの両側部が挟み込まれて、コイルＣが保持される。
【００４１】
そして、図８に示すように、昇降フレーム１２が上昇し、中型１８と外側チャック２２とで保持されたコイルＣが、コイル挿入装置３０のブレード３４ａ、３４ｂから引き抜かれる。このとき、上記コイルＣは、押え板４０の切欠き部４１（図３参照）を通して上方に引き抜かれると共に、他のコイルＣは、押え板４０によって上方に引き抜かれるのを防止される。
【００４２】
次いで、図９、１０に示すように、第２エアシリンダ１６の作動によりクランプ１７が開き、更に第１エアシリンダ１３の作動によりホルダ１５が上昇して、ホルダ１５から中型１８が遊離される。このとき、中型１８は、外側チャック２２で保持されているので、落下してしまうことはない。
【００４３】
次に、図１１、１２に示すように、回転駆動装置２４の作動により、外側チャック２２が、中型１８と共にほぼ１８０°回転して、中型１８及び外側チャック２２で保持されたコイルＣの上下が反転される。
【００４４】
そして、図１３に示すように、昇降フレーム１２が再び下降し、反転されたコイルＣがコイル挿入治具３０の所定のブレード３４ａ、３４ｂの間隙に挿入されて、コイル挿入治具３０に保持される。
【００４５】
次いで、図１４，１５に示すように、第１エアシリンダ１３の作動により、ホルダ１５が下降し、クランプ１７が閉じて、中型１８の上端部が再びホルダ１５によって保持される。
【００４６】
次に、図１６、１７に示すように、第３エアシリンダ２６の作動により、開閉アーム２７が開き、把持板２８が開いて、中型１８から離れる。このとき、中型１８は、ホルダ１５によって保持されているので、落下することはない。
【００４７】
そして、図１８に示すように、昇降フレーム１２が再び上昇し、中型１８と把持板２８との隙間を通ってコイルＣが抜き出され、コイルＣをコイル挿入治具３０に残して、中型１８及び外側チャック２２が上方に移動する。
【００４８】
これで１つのコイルＣの反転操作が終了するので、回転駆動装置２４が、例えばパルスモータなどのモータであれば、コイル挿入治具３０を回転させて、上記操作を繰り返すことにより、次のコイルＣの反転操作を開始することができるが、この実施形態では、回転駆動装置２４として、エアー圧によって動作する回転アクチュエータが用いられているので、更に下記の操作を行うようにしている。
【００４９】
すなわち、図１９、２０に示すように、第３エアシリンダ２６の作動により、開閉アーム２７及び把持板２８が閉じて中型１８を保持する。
【００５０】
次いで、図２１，２２に示すように、第２エアシリンダ１６の作動により、ホルダ１５のクランプ１７が開き、第１エアシリンダ１３の作動により、ホルダ１５が上昇する。その結果、中型１８は、外側チャック２２で把持されて、ホルダ１５から遊離する。
【００５１】
更に、図２３に示すように、回転駆動装置２４を構成する回転アクチュエータが、前回とは逆方向に１８０°回転し、初期状態に戻される。
【００５２】
そして、図２４，２５に示すように、第１エアシリンダ１３の作動により、ホルダ１５が下降し、第２エアシリンダ１６の作動により、クランプ１７が閉じて、クランプ１７により、中型１８の上端部が再び保持される。
【００５３】
更に、図２６に示すように、押え板４０が上昇し、図２７に示すように、外側チャック２２が開いて、把持板２８が中型１８から離れる。
【００５４】
こうして、図１，３に示した最初の状態に戻るので、コイル挿入治具３０を回転させて、上記操作を繰り返すことにより、次のコイルＣの反転操作を行うことができる。
【００５５】
本発明の好ましい実施形態では、コイルＣの反転操作は、連続して巻き付けられた複数極のコイルＣの１つ置きに行うようにする。それによって、半数のコイルＣが反転されると共に、反転されたコイルＣが周方向に均等に配置される。
【００５６】
なお、巻線装置において、巻線されたコイルをトランスファー治具に落とし込むようにした場合には、各コイルがトランスファー治具に保持された状態で上記コイル反転操作を行ってもよく、あるいは、トラスファー治具からコイルをコイル挿入治具に受け渡した状態で上記コイル反転操作を行ってもよい。
【００５７】
図２８の（ａ）は、巻線装置によって、合計８極のコイルを連続して巻線し、コイル挿入治具に保持させた状態を模式的に示している。すなわち、この実施形態では、パラ線が各極でそれぞれ８ターンずつ巻き付けられてコイルが形成され、コイル挿入治具のブレードの所定の間隙に保持されている。各コイルは、１〜８ターンが下方から上方に向けて順に積層された状態となっており、各ターンのパラ線も下方から上方に向けて積層された状態となっている。
【００５８】
従来のコイル挿入方法では、上記の状態でコイル挿入治具に保持されたコイルを、コイル挿入装置によって、そのままステータコアに挿入しているが、その場合には、ステータコアのスロットの最も奥側に上方の８ターンが入り、ステータコアのスロットの最も開口部側に下方の１ターンが入る。すなわち、上方に積層されたコイルほどステータコアのスロットの奥側に入り、下方に積層されたコイルほどステータコアのスロットの開口部側に入ることになる。
【００５９】
このことは、各ターンを構成するパラ線の配列においても言えることであり、パラ線のうち、上方に配置されたものは、いずれのターンでもスロットの奥側に配置され、下方に配置されたものは、いずれのターンでもスロットの開口部側に配置されることになる。その結果、パラ線を構成する導線によって、スロットの奥側に配置されやすいものと、開口部側に配置されやすいものとが生じ、各導線のインダクタンスにばらつきが生じ、電流密度が片寄り、銅損が増えて、モータ等の回転電機の性能を低下させる原因となっていた。
【００６０】
本発明によれば、各コイルがコイル挿入治具に保持された状態で、１つの極毎にコイルを反転させることにより、図２８の（ｂ）に示される状態となる。すなわち、この実施形態では、２、４、６、８極目のコイルが、それぞれ反転させられて、８ターンが最下端に、１ターンが最上端に積層された状態となる。それだけでなく、各ターンを構成しているパラ線の配列も、１、３、５、７極目とは上下逆にされる。
【００６１】
その結果、パラ線を構成する各導線についてみると、１、３、５、７極目で下方に配置される導線は、２、４、６、８極目で上方に配置されることになり、１、３、５、７極目で上方に配置される導線は、２、４、６、８極目で下方に配置されることになる。このよに、導線による上下配置の傾向が全体として平均化されることになり、そのことが、ステータコアのスロットに挿入したときの、スロット内での位置の偏りをなくして、各導線のインダクタンスのばらつきを少なくして、モータ等の回転電機の性能を向上させることができる。
【００６２】
なお、コイルの反転操作は、必ずしも１極おきに行う必要はなく、２極以上の複数極毎に行ってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０  コイル反転装置
１１  支軸
１２  昇降フレーム
１２ａ  縦フレーム
１２ｂ  横フレーム
１３  第１エアシリンダ
１４ａ  作動ロッド
１４ｂ  ガイド棒
１４ｃ  支持板
１５  ホルダ
１６  第２エアシリンダ
１７  クランプ
１７ａ  ピン
１８  中型
１９  係合孔
２０  ガイド凹部
２１  保持溝
２２  外側チャック
２３  支持ブロック
２４  回転駆動装置
２５  回転軸
２６  第３エアシリンダ
２７  開閉アーム
２８  把持板
２９  突起部
３０  コイル挿入治具
３１  基板
３２  筒状ホルダ
３３  ウェッジガイド
３４ａ  固定ブレード
３４ｂ  可動ブレード
３５  ストリッパ
４０  押え板
４１  切欠き部
４２  支持棒
Ｃ  コイル
【図１】
2010172108.tif 000003
【図２】
2010172108.tif 000004
【図３】
2010172108.tif 000005
【図４】
2010172108.tif 000006
【図５】
2010172108.tif 000007
【図６】
2010172108.tif 000008
【図７】
2010172108.tif 000009
【図８】
2010172108.tif 000010
【図９】
2010172108.tif 000011
【図１０】
2010172108.tif 000012
【図１１】
2010172108.tif 000013
【図１２】
2010172108.tif 000014
【図１３】
2010172108.tif 000015
【図１４】
2010172108.tif 000016
【図１５】
2010172108.tif 000017
【図１６】
2010172108.tif 000018
【図１７】
2010172108.tif 000019
【図１８】
2010172108.tif 000020
【図１９】
2010172108.tif 000021
【図２０】
2010172108.tif 000022
【図２１】
2010172108.tif 000023
【図２２】
2010172108.tif 000024
【図２３】
2010172108.tif 000025
【図２４】
2010172108.tif 000026
【図２５】
2010172108.tif 000027
【図２６】
2010172108.tif 000028
【図２７】
2010172108.tif 000029
【図２８】
2010172108.tif 000030