(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状をなすステータコアであって、その軸方向に貫通すると共に径方向内側に開口する複数のスロットを有する前記ステータコアの内側に接するように、環状に固定して配列された複数の棒状体からなるブレードと、ウェッジを挿入するガイド溝をなすように前記ブレードの外周に整合して配列されたウェッジガイドとにより形成された間隙に上方のコイル束と下方のコイル束の複相のコイル束を夫々引っかけておいて、
前記間隙に挿入される外歯を有し、前記ステータコアの軸心に沿って延伸可能とされているストリッパを延伸させて、前記複相のコイル束を前記間隙から前記スロットの中に案内して、同時に前記ステータコアに挿入する挿入方法であって、
前記ストリッパを延伸させて、前記コイル束を前記スロットに挿入するとともに、前記ウェッジガイドに沿って前記ウェッジを挿入する挿入工程と、
設計長のコイル束が全て前記ステータコアに挿入される前に、前記ステータコアのウェッジガイド先端側端面と前記ウェッジガイドのステータコア側端面とを離間させ、前記ステータコアの下端面から一定の高さの範囲を前記コイル束と前記ウェッジガイドが競合しない空間とする離間工程とを含み、
前記離間工程において前記ウェッジガイド先端側端面と前記ステータコア側端面とを離間させている間においても、前記複相のコイル束と前記ウェッジを停止させないように前記ストリッパを延伸させ、上方のコイル束と下方のコイル束と前記ウェッジとを同時に前記ステータコアに挿入させる、
ことを特徴とするコイル挿入方法。
【請求項２】
環状をなすステータコアであって、その軸方向に貫通すると共に径方向内側に開口する複数のスロットを有する前記ステータコアを保持するステータコア保持機構と、
前記ステータコアの内側に接するように環状に固定して配列された複数の棒状体からなるブレードと、ウェッジを挿入するガイド溝をなすように前記ブレードの外周に整合して配列されたウェッジガイドとにより形成された間隙を備え、前記間隙には上方のコイル束と下方の複相のコイル束が夫々引っかけられ、
前記間隙に挿入される外歯を有し、前記ステータコアの軸心に沿って延伸可能とされているストリッパを延伸させて、前記間隙にひっかけられた前記コイル束を前記スロットの中に案内して挿入させるコイル挿入機構とを含んだコイル挿入装置において、
前記ステータ保持機構が、設計長のコイル束が全て前記ステータコアに挿入される前に、前記ステータコア保持機構に保持された前記ステータコアのウェッジガイド先端側端面と、前記ウェッジガイドのステータコア側端面とを離間させ、前記ステータコアの下端面から一定の高さの範囲を前記コイル束と前記ウェッジガイドが競合しない空間とする離間手段を備え、
前記ストリッパが、下方のコイル束を上方のコイル束に追随させて前記ステータコアに同時に挿入させ、
前記離間手段が前記ウェッジガイド先端側端面と前記ステータコア側端面とを離間させている間においても、前記コイル挿入機構が前記複相のコイル束と前記ウェッジを停止させないように前記ストリッパを延伸させ、上方のコイル束と下方のコイル束と前記ウェッジとを同時に前記ステータコアに挿入させる、
ことを特徴とするコイル挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め巻線されたコイルをステータコアのスロットに挿入するコイル挿入方法およびコイル挿入装置に関し、より詳細にはコイル及びウェッジの挿入工程、並びにコイル及びウェッジの挿入機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ステータコアのスロットに巻線を挿入するためのコイル挿入装置及びこれを利用したコイル挿入方式が知られている。コイル挿入方式は、直巻方式に比べて生産性が高いが、ステータコアの端面から突出するコイルエンドが長くなることが欠点とされていた。
【０００３】
これを解決するために特開平２００３-２３０２５８号公報には、ストリッパの周囲に可動ブレードと固定ブレードを配設して、ストリッパと同期して移動する可動ブレードだけ肉厚にして強度を増して変形しないようにし、ループコイルの内側には厚さの薄い固定ブレードだけが配置されるようにした技術が紹介されている。この技術の場合には、ループコイルが肉厚の可動ブレードをくぐり抜ける必要はなく、コイルのループ長を大きく取る必要がない。更に、肉厚に形成された固定ブレードにより、コイル挿入部の強度が向上されるためブレードの破損が防止され、コイルを高密度に挿入することが可能となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００３-２３０２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記のコイル挿入方法の場合には、コイル挿入機構が固定ブレードとストリッパ以外に、可動ブレードを必要とし、部品の種類が増加することとなっていた。また、前記の発明による場合であっても、ステータコアから出ているコイルエンドがステータコアの端面から一定の長さを必要としていた。このような問題が起こる原因としては、コイルの挿入完了の際に、コイルの束がウェッジガイドと競合することがあげられる。また、複相のコイルを同時に挿入しようとする場合には、肉厚のブレードに引っかけられるコイルは、肉厚に相当する長さだけコイルエンドがより長くなってしまうという問題がある。
【０００６】
また、ブレードを肉厚に形成する場合でなくても、複相のコイルを同時に挿入しようとする場合には、先にスロットに挿入されたコイルの上端部における曲線部の内側に、後からスロットに挿入されたコイルの上端部における曲線部の外側が競合するために、先に挿入されたコイルに予め競合部を別の設備で整形して屈曲した形状とすることが必要であり、コイルエンドが長くなっていた。
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ステータコアの端面から突出されたコイルエンドの長さが短くなるコイル挿入方法およびコイル挿入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の発明は、環状をなすステータコアであって、その軸方向に貫通すると共に径方向内側に開口する複数のスロットを有する前記ステータコアの内側に接するように、環状に固定して配列された複数の棒状体からなるブレードと、ウェッジを挿入するガイド溝をなすように前記ブレードの外周に整合して配列されたウェッジガイドとにより形成された間隙にコイル束を引っかけておいて、前記間隙に挿入される外歯を有し、前記ステータコアの軸心に沿って延伸可能とされているストリッパを延伸させて、前記コイル束を前記間隙から前記スロットの中に案内して挿入させるコイル挿入方法において、前記ストリッパを延伸させて、前記コイル束を前記スロットに挿入するとともに、前記ウェッジガイドに沿って前記ウェッジを挿入する挿入工程と、設計長のコイル束が全て前記ステータコアに挿入される前に、前記ステータコアのウェッジガイド先端側端面と前記ウェッジガイドのステータコア側端面とを離間させ、前記ステータコアの下端面から一定の高さの範囲を前記コイル束と前記ウェッジガイドが競合しない空間とする離間工程とを含み、前記離間工程において前記ウェッジガイド先端側端面と前記ステータコア側端面とを離間させている間においても、前記コイル束と前記ウェッジを停止させないように前記ストリッパを延伸させ、前記コイル束と前記ウェッジとを同時に前記ステータコアに挿入させることを特徴としている。
【０００９】
ステータコアの内面にストリッパを摺動させて、ブレードに引っかけたコイルをステータコアのスロットに挿入する工程において、設計長のコイルが全てステータコアに挿入される前に、一旦、ステータコアを上方に持ち上げて離間させる。すると、ステータコアの下端面から一定の長さの範囲にコイルとウェッジガイドが競合しない空間を作ることができる。更にストリッパを延伸させることにより、この空間においてステータコア下方に出ているコイルのコイルエンド部が短くなり、コイルエンドの曲線部がウェッジガイドの上端部に近い位置にあっても、曲線部とウェッジガイドの競合が回避でき、コイルをステータコア内に収納することができるようになる。これによって、ステータコアの端面から突出されたコイルエンドの長さを短くすることができる。また、ストリッパの延伸により、コイルとウェッジとを同時に挿入するので、ウェッジの挿入の際にウェッジが座屈するのを防止できる。
【００１０】
ステータコアのウェッジガイド先端側端面と前記ウェッジガイドのステータコア側端面とを離間させている間に、コイル束とウェッジの挿入が停止してしまうと、次にコイル束とウェッジを挿入する際に挿入抵抗が増加して、ウェッジが座屈する不具合が発生する可能性がある。しかし、前記の離間をさせている間にも、停止させることなくコイル束とウェッジをスロットに挿入するため、挿入抵抗が増加せず、コイル束とウェッジをスムーズに挿入可能であると共に、ウェッジが座屈することもない。
【００１１】
本発明の第２の発明は、前記間隙に、上方のコイル束と下方のコイル束の複相のコイル束を夫々引っかけておいて、前記ストリッパを延伸させて、複相のコイル束を同時に前記ステータコアに挿入する挿入方法であって、前記離間工程において前記ウェッジガイド先端側端面と前記ステータコア側端面とを離間させている間においても、複相のコイル束と前記ウェッジを停止させないように前記ストリッパを延伸させ、下方のコイル束と上方のコイル束と前記ウェッジとを同時に前記ステータコアに挿入させることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第３の発明は、環状をなすステータコアであって、その軸方向に貫通すると共に径方向内側に開口する複数のスロットを有する前記ステータコアを保持するステータコア保持機構と、前記ステータコアの内側に接するように環状に固定して配列された複数の棒状体からなるブレードと、ウェッジを挿入するガイド溝をなすように前記ブレードの外周に整合して配列されたウェッジガイドとにより形成された間隙を備え、前記間隙に挿入される外歯を有し、前記ステータコアの軸心に沿って延伸可能とされているストリッパを延伸させて、前記間隙にひっかけられた前記コイル束を前記スロットの中に案内して挿入させるコイル挿入機構とを含んだコイル挿入装置において、前記ステータ保持機構が、設計長のコイル束が全て前記ステータコアに挿入される前に、前記ステータコア保持機構に保持された前記ステータコアのウェッジガイド先端側端面と、前記ウェッジガイドのステータコア側端面とを離間させ、前記ステータコアの下端面から一定の高さの範囲を前記コイル束と前記ウェッジガイドが競合しない空間とする離間手段を備え、前記離間手段が前記ウェッジガイド先端側端面と前記ステータコア側端面とを離間させている間においても、前記コイル挿入機構が前記コイル束と前記ウェッジを停止させないように前記ストリッパを延伸させ、前記コイル束と前記ウェッジとを同時に前記ステータコアに挿入させることを特徴としている。
【００１３】
本発明のコイル挿入装置においては、ステータコアはステータコア保持機構に保持される。コイル挿入装置には、前記ステータコア保持機構に保持された前記ステータコアのウェッジガイド先端側端面と、前記ウェッジガイドのステータコア側端面とを離間させる離間手段が備えられているため、ステータコアの下端面から一定の長さの範囲にコイルとウェッジガイドが競合しない空間を作ることが可能である。またストリッパの外歯の下端部近傍には、ウェッジホルダが形成される。ウェッジホルダは、樹脂性の絶縁シートであるウェッジ（図２参照）の下端面を挟持する溝が斜め上方に開口した爪部が、ストリッパの外歯面とほぼ同一面となるようにスロット開口に突出して形成される。
【００１４】
そして、コイル挿入装置の下方からウェッジ３５を挿入して所定の位置に送り出す場合であっても、ウェッジ３５がウェッジホルダ１６０に引っかからず挿入される。ウェッジホルダ１６０を乗り越えたウェッジ３５は、ストリッパ１２０の上方への移動により前記爪１６１の溝に引っかかり前記爪部１６１に挟持され、ストリッパ１２０と同期して移動される。これによって、前記ステータ３０を上方に持上げてウェッジガイド１４０の先端から離間した状態にしても、ウェッジが外れて滑ることもなく、ウェッジを脱落させないでコイルと同時に挿入することができる。
【００１５】
前記離間手段が、少なくとも前記ステータコア保持機構に備えられ、前記ステータコア保持機構に保持された前記ステータコアのウェッジガイド先端側端面と前記ウェッジガイドのステータコア側端面とを離間させている間においても、前記ステータコアに前記コイル束と前記ウェッジを停止させることなく挿入するように、前記コイル挿入機構が前記ストリッパの延伸を継続させる。ステータコア保持機構に備えられているサーボモータや油圧機構等の駆動装置によってステータコア保持機構が移動して、前記ステータコア保持機構に保持された前記ステータコアのウェッジガイド先端側端面と前記ウェッジガイドのステータコア側端面とが離間される。また、その離間工程の間においても、ステータコアにコイル束とウェッジを停止させることなく挿入するように、コイル挿入機構の駆動装置がストリッパを軸に沿って延伸を継続させる。これにより、前記の離間をさせている間にも、コイル束とウェッジを停止させることなくスロットに挿入するため、挿入抵抗が増加せず、ウェッジが座屈することもない。
【００１６】
本発明の第４の発明は、前記間隙には、上方のコイル束と下方の複相のコイル束が夫々引っかけられ、前記ストリッパが、下方のコイル束を上方のコイル束に追随させて前記ステータコアに同時に挿入させ、前記離間手段が前記ウェッジガイド先端側端面と前記ステータコア側端面とを離間させている間においても、前記コイル挿入機構が複相のコイル束と前記ウェッジを停止させないように前記ストリッパを延伸させ、下方のコイル束と上方のコイル束と前記ウェッジとを同時に前記ステータコアに挿入させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、複相のコイルを同時に挿入してコイルエンドの短いステータを製造することができるので、巻線を節約し、高い生産効率でステータを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は本発明のコイル挿入機構を縦断面により説明する図である。
【図２】図２は本発明のコイル挿入機構を斜視した説明図である。
【図３】図３はステータコアの斜視図である。
【図４】図４はコイル挿入機構の断面図である。
【図５】図５は本発明のコイル挿入装置の概要を説明する図である。
【図６】図６は本発明のコイル挿入装置の動作を説明する図である。
【図７】図７は本発明のコイル挿入機構にコイルを引っかけた状態の説明図である。
【図８】図８は本発明の補助ストリッパの説明図である。
【図９】図９は本発明のコイル挿入方法の工程説明図である。
【図１０】図１０は本発明のコイル挿入方法の工程説明図である。
【図１１】図１１は本発明の押し倒し手段の説明図である。
【図１２】図１２は離間手段による離間工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施例１）
ステータコアの端面から突出されたコイルエンドの長さを短くするという目的を、ステータコアを上方に持ち上げて離間させ、ステータコアの下端面から一定の長さの範囲にコイルとウェッジガイドが競合しない空間を作ることにより実現した。
【００２０】
図１は本発明のコイル挿入装置に備えられるコイル挿入機構１０を縦断面により説明する図であり、図２は本発明のコイル挿入機構１０の斜視図であり、図３はステータコア３０の斜視図である。コイル挿入機構１０の斜視図は、全体の理解を容易にするため、ストリッパ１２０を上方に延伸させた状態を示している。図４はコイル挿入機構の水平方向断面図である。
【００２１】
図３に示すように、ステータコア３０は、その内側にコイルを挿入する複数のスロット３１が形成されている。コイルとステータコアの絶縁のために、各スロット３１内部の外径側には樹脂製のスロット絶縁紙３３（図３−Ａ図参照）が、予めはめ込まれている。コイルが挿入された状態では、スロット開口３２をふさぐウェッジ３５（図３−Ｂ図参照）がコイルとスロット開口３２との間に挟まれる。ステータコア３０は、コイル挿入装置の上方でステータコア保持機構２０（図１参照）に保持されて、その内部開口３４にブレード１３０が差し込まれる。
【００２２】
図１に示すように、コイル挿入機構１０はベース１１０に支持され、内側からストリッパ１２０、ブレード１３０、ウェッジガイド１４０の順に配列され、ストリッパ１２０の頂部には補助ストリッパ１５０が固定される。ベース１１０の下方には、前記ウェッジを挿入して送り出すウェッジ差し込み口１７０が形成されている。
【００２３】
説明のため、図１において、図上左側のウェッジ３５は差し込み口に差込む状態を説明し、右側のウェッジ３５はストリッパ１２０とともに移動している状態を示している。ウェッジガイド１４０は、ベース１１０に図示しない固定手段で固定され、このウェッジガイド１４０の内側にウェッジガイドと整合するようにブレード１３０が固定されている。このブレード１３０に沿ってストリッパ１２０がステータコア３０の内部開口３４（図３参照）に延伸される。
【００２４】
図２に示すように、ストリッパ１２０は、前記ステータコア３０のスロット開口３２（図３参照）に整合した位置に外歯１２１を備えて、外歯と外歯の間は窪んだ状態１２２とされている。外歯１２１上面は、コイルをスロット開口３２に向かって滑らかに傾斜して形成されている。ストリッパ１２０は、その下方を延伸手段１８０により支持され（図１参照）、延伸手段１８０は、図示しないサーボモータにより駆動されて、延伸可能とされている。ストリッパ１２０の上方には、補助ストリッパ１５０が固定されている。補助ストリッパ１５０の詳細は後述する。
【００２５】
ストリッパ１２０の下端部近傍にはウェッジホルダ１６０が形成されている（図１参照）。ウェッジホルダは、そのスロット開口３２への突入部がわずかに前記スロット開口３２内に突出し、前記突入部下方はスロット開口３２から外となるように、緩やかな曲面に形成されている。また、ウェッジホルダには斜め上方に開口した溝を備えた爪１６１が形成されている。これにより、前記ウェッジ差し込み口１７０から差し込まれて送り出されたウェッジは、ウェッジホルダの爪部１６１を下方から乗り越えてから前記溝に挟持されて、ストリッパ１２０の延伸とともにスロット開口３２に向かって移動して、コイルと前記開口３２の間に差し込まれる。
【００２６】
図２、図４に示すように、ブレード１３０は、環状に配列された複数の棒状体１３１が前記ベース１１０に図示しない固定方法により固定されて形成されている。各棒状体１３１のストリッパに面する側の形状は、前記ストリッパの窪み１２２に整合する断面形状とされている。外部側すなわちステータコアを支える側の形状は、ステータコアの内部開口３４の形状に整合する断面形状となっている。また、ストリッパ外歯１２１に接する端部には、前記スロット開口３２に突出する突起１３２が筋状に形成されている。すなわち、各スロット開口３２には、中央のストリッパの外歯と、その両側のブレードの突起１３２，１３２がはめ込まれて突出することになる。
【００２７】
次に、ウェッジガイド１４０は、ブレードと同数の棒状体１４１からなり、その内面の形状は、ブレードを構成する棒状体１３１の外面の形状と整合する形状とされている。ウェッジガイド１４０は、その上端でステータコアに当接してステータコア３０を支承する。ウェッジガイドを構成する棒状体１４１の先端の両側１４３は滑らかに傾斜して形成され、コイル挿入の際にコイル束の抵抗が小さくなるようにされている。更に、前記棒状体１４１の上方１４４は、下方１４５よりも狭く形成されている。これにより、隣り合うウェッジガイド外側の間の巾は、下方よりも上方が広く形成され、挿入されたコイルの収納場所を広くしている。
【００２８】
前記したウェッジガイド１４０がなすガイド溝１４６に、ベース下方の差し込み口１７０から差込まれたウェッジ３５が誘導される。ウェッジはコ字状断面をなし、つなぎ部であるウェブ部分がウェッジホルダの溝１６１に係止されて、ガイド溝をストリッパ１２０とともに移動して、前記スロット３１内に挿入される。
【００２９】
次に、コイル挿入装置の概要を、図５を参照して説明する。図５−Ａ図はコイル挿入装置の正面を示し、図５−Ｂ図はコイル挿入装置の側面の概要を示す説明図である。ここで説明するコイル挿入装置は、説明のための例示であり、多くの場合には、コイル製造ラインに組み込まれてコイル挿入装置が構成される。
【００３０】
コイル挿入装置の各機構は、図示しないサーボモータや油圧機構により駆動される。コイル挿入装置１は、その上方にステータコア保持機構２０を備え、下方にコイル挿入機構１０を備え、それらがつなぎ枠４０で一体に構成されている。コイル挿入機構１０が本体前面１１から本体所定位置１２まで移動可能とされ、ステータコアの種類に応じた、コイル挿入機構１０の交換が本体前面で可能となっている。
【００３１】
次に、図６を参照して、前記のコイル挿入装置１により、コイル挿入装置の作用を説明する。ステータコア保持機構２０は、ステータコア３０を上下から挟み込んで保持する下部保持部２１と上部保持部２３とからなるステータコア保持部と、該保持部の上方に形成されたコイル押し倒し機構部２２とを備えている。まず、ステータコア３０は下部保持部２１にセットされる（Ａ図）。次に、下部保持部２１が上昇してステータコア３０は上部保持部２３との間に挟み込まれ保持される（Ｂ図）。ここで、ステータコア保持機構２０と、下部保持部２１と、上部保持部２３とはそれぞれ図示しない油圧機構により延伸される。
【００３２】
更に、上方から棒状のアライメントツール２４が下降してステータ保持機構が一体となる（Ｃ図）。一体となるのにともなって、棒状のアライメントツールにより、ステータコアとコイル押し倒し機構部２２の軸心が確認保持される。
【００３３】
更に、ステータコア保持機構２０が下降して、コイル挿入機構１０に形成されているブレードにステータコアを差し込む（Ｄ図）。その際にアライメントツール２４は、下方のステータコア保持部２１のブレードに、ステータコアを精度良く誘導して保持させる。そして、コイル挿入装置によってコイルが挿入される。なお、図１はその状態の断面を説明する図面である。コイル押し倒し機構の作用と、ステータコアを持ち上げるステータ保持機構によるステータコアのウェッジガイドからの離間作用については、次に詳述する。
【００３４】
次に、図７〜図１０を参照して、コイル挿入工程を説明しつつ前記作用を詳述する。まず、ブレード１３０にコイル３１０，３２０が引っかけられた状態を、図７を参照して説明する。図７では、ステータコア３０を一転鎖線で示し、ウェッジ絶縁紙３３とウェッジ３５を破線で示し、ブレード１３０に先に引っかけられるコイル３１０を２点鎖線で示し、隣り合う前記コイル３１０の上に乗ってブレード１３０に引っかけられるコイル３２０を実線で示す。なお、図７は、理解を容易にするため６つのコイルのうち４つを示して、２つのコイルを省略してあらわしている。
【００３５】
図７は、１２個のスロットを有するステータコアに上方のコイルが下方のコイルに乗り上げた状態で引っかけられた状態を示している。ストリッパの上方には、補助ストリッパが固定されている。ここで、補助ストリッパを、図８を参照して説明する。図８−Ａ図は補助ストリッパの平面図であり、図８−Ｂ図は図８−Ａ図におけるａ−ａ’位置の断面図である。補助ストリッパ１５０は、３つの方向に放射状に形成されたコイル押上げ部１５１を有し、コイル押上げ部の間は窪んだ状態となっている。該コイル押し上げ部１５１は中央から周辺に向けて低くなるように段部１５２が形成されている。各段部１５２はその隅部が滑らかに構成されている。
【００３６】
これにより、補助ストリッパ１５０に引っかかった上方コイル３２０は、窪んだ位置に差込まれている下方コイルより高い位置に保持される。また、上方コイル３２０は、前記段部１５２により分散されて押し上げられる。これにより一部のコイルに集中して力が加わることがなく、コイルの巻線を破損することが無い。また、上方に乗ったコイル３２０が下方のコイル３１０より先行して、スロット開口３２（図３参照）から挿入される。これにより、挿入の際の抵抗が減少して、図のように複相のコイルを重ねて挿入する場合であっても、上方のコイルに下方のコイルが滑らかに追随してスロット３１内に挿入される。
【００３７】
ストリッパ１２０の周囲には前記スロットに整合する位置に外歯１２１（図２参照）が形成され、該外歯がスロットの内径方向の開口３２（図３参照）に沿って延伸される。隣り合うブレードがなす間隙には、巻回されてコイルをなす巻線が引っかけられる。前記ストリッパの延伸により、前記巻線はストリッパの頂部にあたった状態で押し上げられて、前記コイルをなす巻線は前記間隙に沿って前記スロット開口３２から挿入される。また、コイルの挿入に追随してストリッパ下方に形成されたウェッジホルダの溝を備えた爪部１６１に挟持されたスロット開口を塞ぐウェッジ３５も挿入される。
【００３８】
次に、図９および図１０を参照して、コイル挿入工程を分けて説明する。図９−Ａ図は、ブレード１３０にコイル３００が引っかけられて、ステータコア３０がセットされた状態を示している。図９−Ｂ図は、下方からストリッパ１２０が上昇している状態を示している。図９−Ｃ図は、コイルがステータコアのスロットにほぼ挿入された状態を示している。図９−Ｄ図は、コイル押し倒し機構のスライド棒２３０が上方コイルの内側にセットされた状態を示している。図９−Ｅ図は、コイル押し倒し機構に備えられたスライド棒の軸体２２０が周囲に向けて移動してコイルを押し倒した状態を示している。
【００３９】
図９−Ｆ図は、ステータコア離間手段によりステータコア３０がブレード先端から離間された状態を示している。図１０−Ｇ図は、ステータコア３０がブレード先端から離間されて、空間が空いた状態で、ストリッパが上昇してコイルを押し上げている状態を示している。空間が空いているため下方のコイルがウェッジガイドと競合せず、ストリッパが更に上昇してコイルエンドが短い状態となるまで押し込むことができる。図１０−Ｈは、ステータコア保持機構が上昇して、ステータコアをコイル挿入機構から離間させた状態を示している。
【００４０】
まず概略を説明すると、コイルがストリッパによって押し上げられてステータコアに挿入され、コイルの上方端部がステータコア上端面から突出した状態で、コイル押し倒し機構に備えられたスライド棒先端から下方に延びる軸体２２０がコイルの上方端部を周囲に向けて押し倒している。上方のコイルと一体に下方のコイルを挿入するように、複相のコイルを挿入する場合であっても、上方のコイルの端部が外方に向けて押し倒されているため、下方のコイルがステータコア上端面から上方に押し出されるにあたっても、下方のコイルが上方のコイルに競合することがない状態とされる。
【００４１】
更に、ステータコア離間手段によりステータコア保持機構に保持された状態で、ステータコアがブレード先端から離間されて、ステータコア下端部とブレード先端部との間に空間を形成させる。それに追随してストリッパを上昇させてコイルとウェッジの挿入を完了させる。そして、コイルを挿入したステータをコイル挿入装置から離脱させる。
【００４２】
以下、詳細に説明する。図９−Ａ図では、ウェッジ３５が、予めウェッジ差し込み口１７０から差込まれ、ウェッジガイドにガイドされて、ウェッジホルダ１６０の溝１６１に挟み保持された状態を示している（図１参照）。この状態から、図示しない駆動手段により、ストリッパ延伸手段１８０を延伸させ、ストリッパ１５０を上昇させ、コイル３００を補助ストリッパ１５０の段部１５１またはストリッパ１２０の頂部に当接させ、更に前記延伸手段１８０を延伸させて、ストリッパ（以下、明記ない場合には「補助ストリッパ」を含む。）を上昇させて、コイル３００をステータコアに当接させる（図９−Ｂ図）。
【００４３】
ストリッパ１２０を更に上昇させるとコイル３００を構成する各巻線が、スロット開口３２に近い巻線から順にスロット内に挿入される（図９−Ｃ図）。複相のコイルを挿入する場合であっても、図７に示したように、上方のコイル３２０が補助ストリッパ１５０によって先行して挿入されるため、下方のコイル３１０がストリッパ１２０によって挿入される際にも抵抗が少なくなり、スムーズに上方コイル３２０と下方コイル３１０が挿入されていく。
【００４４】
しかし、コイルの挿入が完了する前の状態では、挿入されてステータコア１３０の上に突出した上方コイル３２０の曲線部の内側に、下方から突出したコイル３１０の曲線部の外側があたり挿入抵抗が増し、滑らかに挿入することができなくなる。そこで、全てのコイルが押し出される前に、前記上方コイル３２０の上方にステータコア３０の軸心と上方コイルの曲線部との間に、曲線部スライド棒の軸体２２０をセットする（図９−Ｄ図，図１１参照）。
【００４５】
そして、スライド棒の軸体２２０を軸心から離間する方向に移動させることにより（図１１参照）、コイル曲線部をコイル軸心から離間する方向に斜めに押し倒してコイル曲線部の内側を拡大する（図９−Ｅ図）。これにより、上方コイル３２０の曲線部の内側に、下方から突出した下方コイル３１０の曲線部の外側があたらなくなり、下方コイル３１０が滑らかに挿入される。
【００４６】
更に、ストリッパ１２０を上昇させると、挿入されていないコイルの残部の束が、ウェッジガイドの先端部１４２（図２参照）と競合し抵抗が増す。このままでは、所定長の残余部分３３０を挿入しにくくなるが、本実施例では、ここでステータコア保持部によりステータコアを保持させた状態で、図示しないサーボモータ又は油圧機構を離間手段として、ステータコア保持機構を上昇させステータコア３０をウェッジガイド１４０から軸方向に離間させ、ステータコア３０とウェッジガイドを構成する棒体の先端１４２（図２参照）の間に空間（α）を空けている（図９−Ｆ図）。
【００４７】
前記空間（α）は、コイル量によって可変とされるが、約１０ｍｍの高さである。こうして、挿入されていないコイルの残部の束とウェッジガイドとの競合を回避させた状態として、ストリッパを追随して延伸させている。
【００４８】
前記のようにステータコアを持上げて、ステータコアをウェッジガイドから離間させて空間を空けることに先立って、本実施例ではコイル曲線部を押し倒すことにより、よりスムーズにコイル挿入を可能として、従来技術では挿入しにくかった所定長の残余部分３３０を小さくして、コイルエンドが短い状態にコイルを挿入できるようにした（図１０−Ｇ図）。そして、コイル挿入が完了した時点で、ステータコア保持機構２０が上方に移動され、ステータコアが取り外される（図１０−Ｈ図）。
【００４９】
ここで、図１１を参照してコイル押し倒し機構を詳細に説明する。図１１−Ａ図はコイル押し倒し機構の平面説明図であり、図１１−Ｂ図は円盤を回転させた状態を示し、図１１−Ｃ図はコイル押し倒し機構の断面方向の説明図である。コイル押し倒し機構２００は、ステータコア保持機構２０に装着されている。コイル押し倒し機構２００は、基盤２０１と、基盤２０１に設けられると共に図示しない駆動機構により伸縮される２本の伸縮アーム２１０，２１１と、前記伸縮アーム先端に架け渡されて、その端部を前記伸縮アーム先端に軸支された円盤回転アーム２１３と、基盤２０１に平行に配置された円盤２１４を備えている。
【００５０】
円盤回転アーム２１３には、ステータコア３０の軸心と円盤２１４の軸心が一致するように円盤２１４が保持されている。前記２本の伸縮アーム２１０，２１１が反対方向に伸縮することにより、この円盤２１４が回転される。（図１１−Ｂ図参照）
【００５１】
また、基盤２０１と円盤２１４の間には、下方に延びる軸体２２０を固定したスライド棒２３０が６セット挟まれている。スライド棒２３０には上部に凸部２２６が形成されている。円盤２１４の下側には、その回転に伴い前記凸部２２６を円盤の軸心から離間させ、または接近させるように、凸部２２６がすり動く溝２４１が形成されている。前記スライド棒２３０は、基台２０１に固定されてスライド棒をすり動かせる溝を形成する支持体２０２に挟まれてスライドする。
【００５２】
すなわち、伸縮アーム２１０の延伸と、伸縮アーム２１１の収縮によって円盤が回転し、円盤の回転によってスライド棒が円盤の軸心から離間して、スライド棒２３０の円盤軸心近傍にて下方に延びる軸体２２０が軸心から遠ざかることによって、ステータコア３０の上方から突出されたコイルが外方に押し倒される。
【００５３】
（実施例２）
実施例２では、ステータコア３０を上方に持ち上げて離間させている間においても、その各々のスロットにコイル３００とウェッジ３５を停止させることなく挿入するように、ステータコア３０の離間中におけるストリッパ１２０の延伸速度を、ステータコアとウェッジガイド１４０との離間距離（α１）に応じて、ストリッパ１２０の移動距離がそれに応じた距離（α１）だけ増加するように、図示しないストリッパ延伸機構に延伸速度調整機構が備えられている実施例を説明する。換言すれば、離間前の延伸速度にステータコア３０の離間速度を加えた速度を離間中の延伸速度として、前記コイル挿入機構がストリッパ１２０の延伸を継続させることにより、挿入抵抗を増加させずスムーズにコイル３００とウェッジ３５を挿入させ、また、ウェッジ３５の座屈を防止した。
【００５４】
図１２を参照して離間手段による離間工程を説明する。図１２−Ａ図では、ステータコア３０下端部とウェッジガイド１４０上端部との間（α０）が接している状態を示し、図１２−Ｂ図では、ステータコア下端部とウェッジガイド上端部との間がα１の距離離間した状態を示し、図１２−Ｃ図では、ステータコア下端部とウェッジガイド上端部との間が所望の距離αだけ離間した状態を示している。
【００５５】
図１２−Ａ図では、各々のスロットへのコイル３００とウェッジ３５の挿入がすすみ、スロット下端から下方に出ているコイル束の末端の曲線部がウェッジガイド１４０の先方の空間の中でウェッジガイド１４０と競合をはじめる状態の図を説明している。ウェッジガイド１４０のその両側先方１４３（図２参照）はコイルの曲線部と競合しにくいように滑らかに傾斜して形成されている。しかしスロットの下方に出ているコイルが引き寄せられると、コイル末端の曲折部の剛性が高いためウェッジガイドと競合して挿入抵抗が増加する。
【００５６】
しかし、その時点で図１２−Ｂ図に示すように、図示しないステータコア保持機構の離間手段により、ステータコア３０が上方に移動して、ステータコア３０の下端とウェッジガイド１４０の上端の間を離間させるようにする。そして、ステータコア３０の下端とウェッジガイド１４０の上端との離間距離（α１）に応じて、ストリッパ１２０の移動距離がそれに応じた距離（α１）だけ増加するように、図示しないストリッパ延伸機構によりストリッパの延伸速度が調整され、各々のスロットには、離間開始前と同じように、コイル３００とウェッジ３５の移動が停止することなく、連続して挿入されていく。これにより、コイル３００とウェッジ３５の挿入抵抗は増加せず、コイルとウェッジはスムーズに挿入され、ウェッジ３５も座屈することがない。
【００５７】
そして、図１２−Ｃ図に示すように、スロット上端からコイル３００とウェッジ３５が所望の距離だけ突出した段階では、ステータコア３０の下端とウェッジガイド１４０の上端との距離が所望の距離αだけ離間し、スロット下端から曲がりにくいコイル末端の曲折部は、隣り合うウェッジガイド１４０に挟まれた高さαが増加した空間に収納される。これにより、コイル末端の曲折部に、コイルを外方に逃がしてウェッジガイド先端部１４１（図２参照）との競合を回避するため直線部の余長を付属させる必要がなくなり、スロットから突出するコイルエンドの距離が短くなる。
【００５８】
（その他の実施例）
・実施例１とは工程を異にして、図９−Ｆ図に示したステータコア３０をウェッジガイド１４０から軸方向に離間させる離間工程を先行させ、その後に図９−Ｄ図、図９−Ｅ図で示したステータコア上端部でのコイルの押し倒し工程を実施してもよい。
・以上の実施例では、ステータコア保持機構を上昇させたが、下方のコイル挿入機構をベース１１０に対して下降させて、ステータコアとウェッジガイドとを離間させる離間手段としてもよい。更にステータコアを上昇させると共にコイル挿入機構を下降させ、ステータコアとウェッジガイドとの離間手段としてもよい。
・上記の実施例では、ブレードを固定した実施例を説明したが、ブレードを可動としてステータコアのウェッジガイド先端側端面とウェッジガイドのステータコア側端面とを離間可能としてもよい。
【００５９】
・実施例１では、ステータコアの軸を立ててセットする例を説明したが、ステータコアをセットする向きに限定があるわけではなく、軸を横方向にしてコイルを挿入することとしてもよい。
・上記の実施例はコイル挿入装置単体で説明したが、本発明の要旨を含んだコイル挿入機を一連の製造ラインに含む機構としてもよい。
【００６０】
なお上述した実施例は、単なる例示に過ぎず、本発明をなんら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６１】
１：コイル挿入装置
１０：コイル挿入機構，２０：ステータコア保持機構，３０：ステータコア
１１０：ベース，１２０：ストリッパ，１３０：ブレード，１４０：ウェッジガイド，
１５０：補助ストリッパ，１６０：ウェッジホルダ，１７０：ウェッジ挿入口，
１８０：ストリッパ延伸手段，２１０：伸縮アーム，２２０：軸体，
２３０：スライド棒,
３００：コイル，１６１：ウェッジガイド爪，３５：ウェッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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