(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線を巻線してコイルを形成し、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ガイド棒を有するコイル保持具の前記ガイド棒の所定間隙にコイルを順次落とし込み、コイルの一側が隣接するコイルの下に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上に重なって所定間隙に入り、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コイル巻線・セット方法において、
導線供給装置から供給される導線を巻線保持具の外周に所定回数ずつ巻付けて、該巻線保持具の長手方向に沿って複数のコイルを形成する巻線工程と、
前記巻線保持具の外周に巻付けられたコイルの両側を押さえ板で押さえつつ、前記巻線保持具を縮径させて、コイルの一側が他側に対して低い位置になるように斜め掛けにするコイル傾斜工程と、
前記コイル保持具のガイド棒の所定間隙に、斜め掛けされたコイルの一側を整合させて、該コイルの一側を前記ガイド棒の所定間隙に落とし込み、次いで必要に応じて前記コイル保持具を回転させ、前記コイル保持具のガイド棒の別の所定間隙に、斜め掛けされたコイルの他側を整合させて、該コイルの他側を前記ガイド棒の別の所定間隙に落とし込むコイル落とし込み工程とを含むことを特徴とするコイル巻線・セット方法。
【請求項２】
前記ガイド棒の所定の位置からコイルを落とし込み始める際、最初のコイル及びそれに続くいくつかのコイルの他側であって、最後のコイル及びその前のいくつかのコイルの一側を落とし込む際に干渉するもの、及び前のコイルの他側が正規でない間隙に落とし込まれていて、正規の間隙に落とし込むと前のコイルの他側が抜き出せなくなるものについては、それらに干渉しない正規でない間隙に落とし込んでおき、最後のコイルが落とし込まれた後、正規でない間隙に落とし込まれた、最初のコイル及びそれに続くいくつかのコイルの他側を抜き出して正規の間隙に落とし込む請求項１記載のコイル巻線・セット方法。
【請求項３】
前記巻線保持具として、平行リンクによって互いの間隔を変更可能とされた一対の可動板からなる可動ツールと、前記巻線工程時に前記可動ツールに挿入され、前記可動板を拡開状態に保持する巻線用巻型と、前記コイル傾斜工程の際、前記可動ツールに挿入され、前記可動板を縮径状態に保持する挿入用巻型とを備えたものを用い、該巻線保持具の両側には前記押さえ板を配置して、前記コイル傾斜工程の際、前記巻線用巻型を抜き出すと共に前記挿入用巻型を挿入し、前記押さえ板でコイルの両側を押さえつつ、前記可動ツールの一対の可動板の間隔を狭めて、コイルの一側が他側に比べて低くなるように斜め掛けさせる請求項１又は２記載のコイルセット方法。
【請求項４】
前記巻線保持具として、前記可動ツールの可動板外面にガイド溝を形成して、コイルを引き掛ける出没可能な爪部を有するスライド板を装着したものを用い、前記コイル落とし込み工程の際、前記スライド板を下降させて、前記爪部によってコイルを押し下げることにより、該当するコイルの側部を前記ガイド棒の所定間隙に落とし込む請求項３記載のコイル巻線・セット方法。
【請求項５】
前記巻線保持具として、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに対応する３つの巻線保持具を少なくとも１組用い、前記巻線工程において、それぞれの巻線保持具の外周に所定回数ずつ巻き方向を変えながら巻き付けて、該巻線保持具の長手方向に沿って複数のコイルを形成した後、前記コイル落とし込み工程の際、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを順番に落とし込む請求項１〜４のいずれか１つに記載のコイル巻線・セット方法。
【請求項６】
導線を巻線してコイルを形成し、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ガイド棒を有するコイル保持具の前記ガイド棒の所定間隙にコイルを順次落とし込み、コイルの一側が隣接するコイルの下に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上に重なって所定間隙に入り、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コイル巻線・セット装置において、
前記コイル保持具と、導線を外周に巻付けてコイルを形成する巻線保持具と、該巻線保持具に対して相対移動しつつ導線を巻線保持具に供給する導線供給装置と、巻線時に該コイル巻線保持具を回転させる第1回転装置と、前記巻線保持具の両側に配置されて前記巻線保持具に保持されたコイルの両側を押さえる押え板と、前記巻線保持具に保持されたコイルを前記コイル保持具のガイド棒の所定間隙に整合させるコイル整合手段と、前記巻線保持具に保持されたコイルを前記コイル保持具の所定間隙に落とし込むコイル落とし込み手段とを備え、
前記巻線保持具は、平行リンクによって互いの間隔を変更可能とされた一対の可動板からなる可動ツールと、巻線時に前記可動ツールに挿入されて前記可動板を拡開状態に保持する巻線用巻型と、コイル落とし込み時に前記可動ツールに挿入されて前記可動板を縮径状態に保持する挿入用巻型とを有し、
前記可動ツールに前記巻線用巻型を挿入し、前記巻線保持具の外周に導線を巻き付けてコイルを形成した状態で、前記巻線用巻枠を前記可動ツールから抜き出すと共に、前記挿入用巻型を前記可動ツールに挿入し、前記押え板によって前記コイルの両側を押さえつつ前記平行リンクを回動させて前記一対の可動板の間隔を狭めて縮径させることにより、前記コイルの一側が他側に対して低い位置になって斜め掛けされるように構成されており、
前記コイル整合手段は、前記巻線保持具を前記コイル保持具上の所定位置に移動させる巻線保持具移動手段と、前記巻線保持具に斜め掛けされて保持されたコイルのそれぞれの側部を前記コイル保持具のガイド棒の所定の間隙に整合するように、前記コイル保持具を回転させる第２回転装置とを有していることを特徴とするコイル巻線・セット装置。
【請求項７】
前記コイル落とし込み手段は、前記可動ツールの可動板外面に形成されたガイド溝と、該ガイド溝に沿ってスライド可能に装着されたスライド板と、該スライド板に出没可能に装着された爪部とを有し、前記爪部を突出させた状態で前記スライド板を下降させて、前記爪部により前記巻線保持具の外周に巻き付けられたコイルを押し下げることにより、該当するコイルの側部を前記ガイド棒の所定間隙に落とし込むように構成されている請求項６記載のコイル巻線・セット装置。
【請求項８】
前記爪部は、前記巻線保持具の外周に巻き付けられる各コイルに対応して、前記スライド板の長さ方向に沿って複数設けられており、前記スライド板を下降させると、各コイルが対応する爪部によってそれぞれ押し下げられ、前記スライド板を上昇させると、前記爪部が前記スライド板内に没し、上方に位置するコイルの内側を通って、該コイルの上部に係合するように構成されている請求項７記載のコイル巻線・セット装置。
【請求項９】
前記巻線保持具は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに対応する３つのものが少なくとも1組設けられており、前記３つの巻線保持具の間及び両側には、前記押え板がそれぞれ配置されており、中央の巻線保持具に対して、両側の巻線保持具及び前記押え板が、それらの端部を近接離反できるように回動可能に支持されており、中央の巻線保持具に対して、両側の巻線保持具及び前記押え板が離れるように回動した位置で、各巻線保持具が前記第１回転装置によって回転して巻線操作が行われ、中央の巻線保持具に対して、両側の巻線保持具及び前記押え板が近接するように回動した位置で、前記コイルの落とし込み操作が行われるように構成されている請求項６〜８のいずれか１つに記載のコイル巻線・セット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導線を巻線してコイルを形成し、コイル保持具に該コイルを全体として螺旋状に重なり合った状態にセットするコイル巻線・セット方法及びコイル巻線・セット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
しかしながら、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、周方向の起磁力密度が不均一になるという現象によってトルクムラが発生する。このトルクムラはモータの振動や騒音を発生させる原因となり、効率低下も起こす。
【０００４】
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。
【０００５】
そして、このようなステータを作るため、下記特許文献１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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３３６７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、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ていくと、コイル保持具のガイド棒の先端方向に向けてコイルが次第に積み上がっていくので、全部のコイルを引き掛けようとすると、非常に長いガイド棒が必要となり、ガイド棒の製作が困難になるばかりでなく、強度的にも不足してコイル挿入操作に耐えられなくなるという問題があった。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、螺旋巻きステータを作るため、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際、コイルが積み上がってしまわないようにしたコイル巻線・セット方法及びコイル巻線・セット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の１つは、導線を巻線してコイルを形成し、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ガイド棒を有するコイル保持具の前記ガイド棒の所定間隙にコイルを順次落とし込み、コイルの一側が隣接するコイルの下に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上に重なって所定間隙に入り、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コイル巻線・セット方法において、
導線供給装置から供給される導線を巻線保持具の外周に所定回数ずつ巻付けて、該巻線保持具の長手方向に沿って複数のコイルを形成する巻線工程と、
前記巻線保持具の外周に巻付けられたコイルの両側を押さえ板で押さえつつ、前記巻線保持具を縮径させて、コイルの一側が他側に対して低い位置になるように斜め掛けにするコイル傾斜工程と、
前記コイル保持具のガイド棒の所定間隙に、斜め掛けされたコイルの一側を整合させて、該コイルの一側を前記ガイド棒の所定間隙に落とし込み、次いで必要に応じて前記コイル保持具を回転させ、前記コイル保持具のガイド棒の別の所定間隙に、斜め掛けされたコイルの他側を整合させて、該コイルの他側を前記ガイド棒の別の所定間隙に落とし込むコイル落とし込み工程とを含むことを特徴とするコイル巻線・セット方法を提供するものである。
【００１０】
上記発明によれば、巻線保持具の外周に巻線して複数のコイルを形成した後、巻線保持具を縮径させて、コイルの一側が他側に対して低い位置になるように斜め掛けにし、その状態で、コイルの一側と他側とをコイル保持具のガイド棒の所定の間隙に順次落とし込むようにしたので、コイルの一側がガイド棒の低い位置に挿入され、コイルの他側がガイド棒の高い位置に挿入される。したがって、コイルの一側が隣接するコイルの他側の下に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの一側の上に重なるように挿入することにより、コイルが積み上がってしまうことを抑制できるので、コイル保持具のガイド棒の長さを低く抑えることができ、コイル挿入操作を容易に行うことが可能となる。
【００１１】
また、コイルの一側が他側に対して低い位置になるように斜め掛けにしたことにより、コイルの一側と他側とをコイル保持具のガイド棒の所定の間隙に順次落とし込むことができるので、コイルの一側を所定の間隙に落とし込んだ後、コイル保持具を回転させて、コイルの他側を別の所定の間隙に整合させて落とし込むことにより、コイルの一側と他側とをコイル保持具の任意の間隙に落とし込むことが可能となる。
【００１２】
本発明のコイル巻線・セット方法においては、前記ガイド棒の所定の位置からコイルを落とし込み始める際、最初のコイル及びそれに続くいくつかのコイルの他側であって、最後のコイル及びその前のいくつかのコイルの一側を落とし込む際に干渉するもの、及び前のコイルの他側が正規でない間隙に落とし込まれていて、正規の間隙に落とし込むと前のコイルの他側が抜き出せなくなるものについては、それらに干渉しない正規でない間隙に落とし込んでおき、最後のコイルが落とし込まれた後、正規でない間隙に落とし込まれた、最初のコイル及びそれに続くいくつかのコイルの他側を抜き出して正規の間隙に落とし込むことが好ましい。
【００１３】
上記態様によれば、最初のコイル及びそれに続くいくつかのコイルの他側を、最後のコイル及びその前のいくつかのコイルが干渉しないように、正規でない間隙に落とし込んでおくことにより、最後のコイルに至るまで、ガイド棒の間隙の所定の位置から、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを順番に、所定間隔で落とし込むことができる。そして、最後のコイルを落とし込んだ後に、正規でない間隙に落とし込まれた、最初のコイル及びそれに続くいくつかのコイルの他側を抜き出して正規の間隙に落とし込むことにより、コイルの一側が隣接するコイルの下になって所定の間隙に入り、コイルの他側が上記と反対側に隣接するコイルの上に重なって所定の間隙に入り、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ことができる。
【００１４】
このように、最初のコイル及びそれに続くいくつかのコイルの他側と重なる終了側のコイルを、最初のコイルやそれに続くいくつかのコイルを持ち上げることなく、そのまま落とし込むことができるので、作業性よくセットすることができ、セット作業を機械によって自動化することも容易になる。
【００１５】
本発明のコイル巻線・セット方法においては、前記巻線保持具として、平行リンクによって互いの間隔を変更可能とされた一対の可動板からなる可動ツールと、前記巻線工程時に前記可動ツールに挿入され、前記可動板を拡開状態に保持する巻線用巻型と、前記コイル傾斜工程の際、前記可動ツールに挿入され、前記可動板を縮径状態に保持する挿入用巻型とを備えたものを用い、該巻線保持具の両側には前記押さえ板を配置して、前記コイル傾斜工程の際、前記巻線用巻型を抜き出すと共に前記挿入用巻型を挿入し、前記押さえ板でコイルの両側を押さえつつ、前記可動ツールの一対の可動板の間隔を狭めて、コイルの一側が他側に比べて低くなるように斜め掛けさせることが好ましい。
【００１６】
上記態様によれば、可動ツールと、巻線用巻型と、挿入用巻型とを組み合わせて用いることにより、巻線時には巻線用巻型を可動ツールに挿入して可動板を拡径状態に維持し、コイル落とし込み時には、巻線用巻型を抜き出して挿入用巻型を挿入することにより、可動板を縮径状態に維持することができる。
【００１７】
更に、前記巻線保持具として、前記可動ツールの可動板外面にガイド溝を形成して、コイルを引き掛ける出没可能な爪部を有するスライド板を装着したものを用い、前記コイル落とし込み工程の際、前記スライド板を下降させて、前記爪部によってコイルを押し下げることにより、該当するコイルの側部を前記ガイド棒の所定間隙に落とし込むことが好ましい。
【００１８】
上記態様によれば、可動ツールの可動板外面に装着されたスライド板を下降させることによって、爪部によってコイルを押し下げることができるので、コイルの側部をガイド溝の所定間隙に安定して落とし込むことができる。
【００１９】
本発明のコイル巻線・セット方法においては、前記巻線保持具として、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに対応する３つの巻線保持具を少なくとも１組用い、前記巻線工程において、それぞれの巻線保持具の外周に所定回数ずつ巻き方向を変えながら巻き付けて、該巻線保持具の長手方向に沿って複数のコイルを形成した後、前記コイル落とし込み工程の際、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを順番に落とし込むことが好ましい。
【００２０】
上記態様によれば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルを順番に効率よく、コイル保持具のガイド棒の所定間隙に落とし込むことができる。
【００２１】
本発明のもう一つは、導線を巻線してコイルを形成し、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ガイド棒を有するコイル保持具の前記ガイド棒の所定間隙にコイルを順次落とし込み、コイルの一側が隣接するコイルの下に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上に重なって所定間隙に入り、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コイル巻線・セット装置において、
前記コイル保持具と、導線を外周に巻付けてコイルを形成する巻線保持具と、該巻線保持具に対して相対移動しつつ導線を巻線保持具に供給する導線供給装置と、巻線時に該コイル巻線保持具を回転させる第1回転装置と、前記巻線保持具の両側に配置されて前記巻線保持具に保持されたコイルの両側を押さえる押え板と、前記巻線保持具に保持されたコイルを前記コイル保持具のガイド棒の所定間隙に整合させるコイル整合手段と、前記巻線保持具に保持されたコイルを前記コイル保持具の所定間隙に落とし込むコイル落とし込み手段とを備え、
前記巻線保持具は、平行リンクによって互いの間隔を変更可能とされた一対の可動板からなる可動ツールと、巻線時に前記可動ツールに挿入されて前記可動板を拡開状態に保持する巻線用巻型と、コイル落とし込み時に前記可動ツールに挿入されて前記可動板を縮径状態に保持する挿入用巻型とを有し、
前記可動ツールに前記巻線用巻型を挿入し、前記巻線保持具の外周に導線を巻き付けてコイルを形成した状態で、前記巻線用巻枠を前記可動ツールから抜き出すと共に、前記挿入用巻型を前記可動ツールに挿入し、前記押え板によって前記コイルの両側を押さえつつ前記平行リンクを回動させて前記一対の可動板の間隔を狭めて縮径させることにより、前記コイルの一側が他側に対して低い位置になって斜め掛けされるように構成されており、
前記コイル整合手段は、前記巻線保持具を前記コイル保持具上の所定位置に移動させる巻線保持具移動手段と、前記巻線保持具に斜め掛けされて保持されたコイルのそれぞれの側部を前記コイル保持具のガイド棒の所定の間隙に整合するように、前記コイル保持具を回転させる第２回転装置とを有していることを特徴とするコイル巻線・セット装置を提供するものである。
【００２２】
上記発明によれば、可動ツールに巻線用巻枠を挿入した状態で、導線供給装置から引き出された導線の端部を巻線保持具に保持させ、第１回転装置により巻線保持具を回転させることによって、コイルを形成することができる。その際、導線供給手段を巻線保持具に対して相対移動しつつ導線を巻線保持具に供給することにより、巻線保持具の長手方向に沿って複数のコイルを形成することができる。
【００２３】
また、巻操作が終了し、コイルが形成されたら、可動ツールから巻線用巻枠を抜き出して挿入用巻型を挿入すると共に、押え板によってコイルの両側を押さえつつ、平行リンクを回動させて一対の可動板の間隔を狭めて縮径させることにより、コイルの一側が他側に対して低い位置になって斜め掛けされた状態にすることができる。
【００２４】
この状態で、巻線保持具移動手段によって、巻線保持具をコイル保持具上の所定位置に移動させ、巻線保持具により保持されたコイルの一側をコイル保持具のガイド棒の所定間隙に整合させる。
【００２５】
そして、コイル落とし込み手段により、コイルの一側を上記ガイド棒の所定間隙に落とし込む。更に、必要に応じてコイル保持具を回転させて、コイルの他側を上記ガイド棒の別の所定間隙に整合させ、コイル落とし込み手段により、コイルの他側を該間隙に落とし込むことができる。
【００２６】
なお、巻線保持具に斜め掛けされたコイルの一側が、コイル保持具のガイド溝の所定間隙に整合した状態で、コイルの他側も、落とし込むべき別の所定間隙に整合している場合には、コイルの一側の落とし込みと他側の落とし込みとを、コイル保持具を回転させることなく、連続して行うことができる。
【００２７】
しかし、巻線保持具に斜め掛けされたコイルの一側が、コイル保持具のガイド棒の所定間隙に整合した状態で、コイルの他側が、落とし込むべき別の所定間隙に整合していない場合には、コイルの一側を落とし込んだ後、コイルの他側を落とし込む前に、コイル保持具を回転させて、コイルの他側を落とし込むべき別の所定間隙に整合させて落とし込むことができ、それによって、コイルの一側と他側とを、巻線保持具の形状に拘束されることなく、任意の間隙に落とし込むことが可能となる。
【００２８】
こうして、斜め掛けされたコイルの一側と他側とを、保持具のガイド棒の所定間隙に落とし込みつつ、コイル保持具の前記ガイド棒の所定間隙にコイルを順次落とし込むことにより、コイルの一側が隣接するコイルの下に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上に重なって所定間隙に入り、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ことができる。
【００２９】
本発明のコイル巻線・セット装置においては、前記コイル落とし込み手段は、前記可動ツールの可動板外面に形成されたガイド溝と、該ガイド溝に沿ってスライド可能に装着されたスライド板と、該スライド板に出没可能に装着された爪部とを有し、前記爪部を突出させた状態で前記スライド板を下降させて、前記爪部により前記巻線保持具の外周に巻き付けられたコイルを押し下げることにより、該当するコイルの側部を前記ガイド棒の所定間隙に落とし込むように構成されていることが好ましい。
【００３０】
上記態様によれば、爪部を突出させた状態でスライド板を下降させることにより、巻線保持具の外周に巻き付けられたコイルを爪部で押し下げ、ガイド棒の所定の間隙に落とし込むことができる。また、スライド板を上昇させる際に爪部をスライド板内に没せしめることにより、その上部に別のコイルが巻き付けられていても、そのコイルの内側を通過して該コイルの上部で再び突出させることができるので、再びスライド板を下降させることにより、次のコイルをガイド棒の所定の間隙に落とし込むことができる。
【００３１】
更に、前記爪部は、前記巻線保持具の外周に巻き付けられる各コイルに対応して、前記スライド板の長さ方向に沿って複数設けられており、前記スライド板を下降させると、各コイルが対応する爪部によってそれぞれ押し下げられ、前記スライド板を上昇させると、前記爪部が前記スライド板内に没し、上方に位置するコイルの内側を通って、該コイルの上部に係合するように構成されていることが好ましい。
【００３２】
上記態様によれば、スライド板を上下動させるだけで、巻線保持具の長さ方向に沿って形成された複数のコイルを下方のものから順次落とし込むことができる。
【００３３】
本発明のコイル巻線・セット装置においては、前記巻線保持具は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに対応する３つのものが少なくとも1組設けられており、前記３つの巻線保持具の間及び両側には、前記押え板がそれぞれ配置されており、中央の巻線保持具に対して、両側の巻線保持具及び前記押え板が、それらの端部を近接離反できるように回動可能に支持されており、中央の巻線保持具に対して、両側の巻線保持具及び前記押え板が離れるように回動した位置で、各巻線保持具が前記第１回転装置によって回転して巻線操作が行われ、中央の巻線保持具に対して、両側の巻線保持具及び前記押え板が近接するように回動した位置で、前記コイルの落とし込み操作が行われるように構成されていることが好ましい。
【００３４】
上記態様によれば、中央の巻線保持具に対して、両側の巻線保持具及び前記押え板が離れるように回動した位置で、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに対応する３つの巻線保持具に同時に巻線を行い、その状態で中央の巻線保持具に対して、両側の巻線保持具及び前記押え板が近接するように回動させ、それぞれの巻線保持具をコイル保持具のガイド棒の間隙に整合し得る配置関係にし、コイル保持具を回転位置決めさせながら、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルをガイド棒の所定間隙に順次落とし込むことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、巻線保持具の外周に巻線して複数のコイルを形成した後、巻線保持具を縮径させて、コイルの一側が他側に対して低い位置になるように斜め掛けにし、その状態で、コイルの一側と他側とをコイル保持具のガイド棒の所定の間隙に順次落とし込むようにしたので、コイルの一側がガイド棒の低い位置に挿入され、コイルの他側がガイド棒の高い位置に挿入される。したがって、コイルの一側が隣接するコイルの下に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上に重なって所定間隙に入り、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際、コイルが積み上がってしまうことを抑制できるので、コイル保持具のガイド棒の長さを低く抑えることができ、コイル挿入操作を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明によるコイル巻線・セット装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】同装置の右側面図である。
【図３】同装置の平面図である。
【図４】同装置に用いられる巻線保持具の可動ツールと巻線用巻型とを組み付けた状態を示す正面図である。
【図５】同装置に用いられる巻線保持具の可動ツールの拡径状態の側面図である。
【図６】同装置に用いられる巻線保持具の可動ツールと巻線用巻型とを組み付けた状態を示す平面図である。
【図７】同装置に用いられる巻線保持具の巻線用巻型を示す正面図である。
【図８】同装置に用いられる巻線保持具の可動ツールと挿入用巻型とを組み付けた状態を示す正面図である。
【図９】同装置に用いられる巻線保持具の可動ツールの縮径状態の側面図である。
【図１０】同装置に用いられる巻線保持具の可動ツールと挿入用巻型とを組み付けた状態を示す平面図である。
【図１１】同装置に用いられる挿入用巻型を示す正面図である。
【図１２】同装置に用いられるＵ、Ｖ、Ｗの各巻線保持具を、コイル保持具のガイド棒の上方にセットした状態を示す拡大平面図である。
【図１３】同装置を用いた本発明の一実施形態であるコイル巻線・セット方法において、導線供給装置から繰り出された導線を巻線保持具に固定した状態を示し、０１ａは平面図、０１ｂは正面図である。
【図１４】同方法において、巻線保持具の可動ツールに巻線用巻型を下方から挿入した状態を示し、０２ａは平面図、０２ｂは正面図である。
【図１５】同方法において、巻線保持具を回転させて導線を巻線保持具の外周に巻付け、最初のコイルを形成した状態を示し、０３ａは平面図、０３ｂは正面図である。
【図１６】同方法において、巻線保持具の長手方向に沿って複数のコイルを形成した状態を示し、０４ａは平面図、０４ｂは正面図である。
【図１７】同方法において、巻線保持具の可動ツールから巻線用巻枠を抜き出し、挿入用巻枠を挿入した状態を示し、０５ａは平面図、０５ｂは正面図である。
【図１８】同方法において、Ｕ，Ｖ，Ｗの各巻線保持具を、それらの両側に配置された押え板を介して、互いに近接させた状態を示し、０６ａは平面図、０６ｂは正面図である。
【図１９】同方法において、Ｕ，Ｖ，Ｗの各巻線保持具を、コイル保持具の上方に移動させた状態を示し、０７ａは平面図、０７ｂは正面図である。
【図２０】同方法において、最初のコイルの一側をコイル保持具のガイド棒の所定間隙に整合させて、該コイルの一側を落とし込んだ状態を示し、０８ａは平面図、０８ｂは正面図である。
【図２１】同方法において、最初のコイルの一側をコイル保持具のガイド棒の所定間隙に整合させて、該コイルの一側を落とし込んだ状態を示す部分拡大側面図である。
【図２２】同方法において、最初のコイルの他側をコイル保持具のガイド棒の所定間隙に整合させて、該コイルの他側を落とし込んだ状態を示し、０９ａは平面図、０９ｂは正面図である。
【図２３】同方法において、最初のコイルの他側をコイル保持具のガイド棒の所定間隙に整合させて、該コイルの他側を落とし込んだ状態を示す部分拡大側面図である。
【図２４】コイル巻線・セット方法における第１ステップを示す説明図である。
【図２５】同コイルセット方法における第２ステップを示す説明図である。
【図２６】同コイルセット方法における第３ステップを示す説明図である。
【図２７】同コイルセット方法における第４ステップを示す説明図である。
【図２８】同コイルセット方法における第５ステップを示す説明図である。
【図２９】同コイルセット方法における第６ステップを示す説明図である。
【図３０】同コイルセット方法における第１１ステップを示す説明図である。
【図３１】同コイルセット方法における第１２ステップを示す説明図である。
【図３２】同コイルセット方法における第１３ステップを示す説明図である。
【図３３】同コイルセット方法における第１４ステップを示す説明図である。
【図３４】同コイルセット方法における第１５ステップを示す説明図である。
【図３５】同コイルセット方法における第１６ステップを示す説明図である。
【図３６】同コイルセット方法によりセットされたコイルを有するコイル挿入治具をコイル挿入装置に配置して、ステータコアを装着した状態を示す断面図である。
【図３７】図３６に示す状態からコイル挿入治具を上昇させて、ブレードの先端をステータコアの上端面より突出させた状態を示す断面図である。
【図３８】図３７に示す状態からストリッパを上昇させて、コイルの上半部をステータコアのスロットに挿入した状態を示す断面図である。
【図３９】図３８に示す状態からストリッパを更に上昇させて、コイルをステータコアのスロットに完全に挿入した状態を示す断面図である。
【図４０】上記方法によりコイルを装着したステータコアの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面に基づいて本発明によるコイル巻線・セット装置及びコイル巻線・セット方法の一実施形態を説明する。図１〜図２３には、本発明によるコイル巻線・セット装置の一実施形態が示されている。
【００３８】
図１〜３に示すように、このコイル巻線・セット装置１００は、基台１１０を有し、その一側に支持壁１１１が立設されている。そして、支持壁１１１には、上下に伸びる第１ガイドレール１１２が所定間隔で平行に３本取付けられている。３本の第１ガイドレール１１２には、それぞれ昇降ベース１２１を介して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各導線供給装置１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗが取付けられている。各導線供給装置１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗは、テンション装置１２２と、ノズル１２３とを有しており、ノズル１２３から導線が繰り出されるようになっている。また、各導線供給装置１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗは、図示しない駆動装置によって、第１ガイドレール１１２に沿って昇降動作できるようになっている。
【００３９】
また、基台１１０上には、支柱１３０を介して、支持壁１１１から水平に伸びる第２ガイドレール１３１が配設されている。この第２ガイドレール１３１上には、可動フレーム１３２が、図示しない駆動機構により同第２ガイドレール１３１に沿って移動可能に設置されている。可動フレーム１３２は、第２ガイドレール１３１に沿って移動可能なスライド板１３３と、その上方に平行に支持された上板１３４とを有している。
【００４０】
更に、上板１３４上には、ガイド棒１３５を介して、昇降板１３６が水平にかつ昇降可能に支持されている。また、上板１３４に取り付けられたエアシリンダ１３８（図２参照）のロッド１３９が、昇降板１３６に連結されており、エアシリンダ１３８の作動によって、昇降板１３６が昇降動作するようになっている。
【００４１】
また、支持壁１１１には、上下に伸びる３本の第３ガイドレール１３７が、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各導線供給装置１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗに対応して、平行に取付けられている。各第３ガイドレール１３７には、昇降ベース１９０を介して、第１モータ１９２が昇降可能に装着されている。
【００４２】
そして、可動フレーム１３２及び第１モータ１９２には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各導線供給装置１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗに対応して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗが取付けられている。各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗは、上板１３４に支持された可動ツール１５０と、第１モータ１９２の回転軸に支持された巻線用巻型１７０と、昇降板１３６に支持された挿入用巻型１８０とで構成されている。
【００４３】
図４〜６に示すように、可動ツール１５０は、支軸１５３に、上下２つの平行なリンク１５４を介して、平行に支持された可動板１５１，１５２を有している。可動板１５１，可動板１５２は、リンク１５４を回動させることにより、互いに近接離反可能とされ、それによって拡径状態と縮径状態とを取り得るようになっている。一方の可動板１５１より、他方の可動板１５２の方が、やや長く形成されている。支軸１５３は、その上端部を上板１３４に回動可能に支持されている。
【００４４】
可動板１５１、１５２の両側縁部の外周には、ガイド溝１５５がそれぞれ形成されており、そのガイド溝１５５にスライド板１６０が上下スライド可能に装着されている。スライド板１６０には、上下方向に沿って所定間隔で複数の爪部１６１が設けられており、各爪部１６１は、下方に向かうほど突出量が多くなるように斜めに突出し、図示しない付勢手段により常時は外方に突出するが、外部から押圧されることによって内方に没することが可能とされている。また、各スライド板１６０は、図示しない付勢手段によって、常時は上方に付勢されており、その上端が図示しないストッパで規制される位置に保持されるようになっている。
【００４５】
図７に示すように、巻線用巻型１７０は、第１モータ１９２の回転軸に固着された支持板１７１と、その両端部から立設された前方巻枠１７２及び後方巻枠１７３とを有し、各前方巻枠１７２，後方巻枠１７３は、支軸１７６によって支持板１７１に所定角度だけ傾動可能に支持され、常時は、スプリング１７５によって内側に傾動した状態とされている。また、巻線用巻型１７０は、昇降ベース１９０を第３ガイドレール１３７に沿って昇降させることにより、第１モータ１９２と一緒に昇降可能とされている。
【００４６】
そして、図４，６に示すように、巻線用巻型１７０は、可動ツール１５０の可動板１５１，可動板１５２間に、前方巻枠１７２、後方巻枠１７３を下方から挿入することにより、可動ツール１５０に組付けられて、可動板１５１，可動板１５２を拡開した状態に保持するようになっている。このとき、スプリング１７５により内側に傾動するように付勢された前方巻枠１７２、後方巻枠１７３が、やや広げられて可動板１５１，可動板１５２に密接して組付けられる。更に、巻線用巻型１７０を可動ツール１５０に挿入した状態で、第１モータ１９２を作動させることにより、巻線用巻型１７０と可動ツール１５０とが互いに組付けられた状態で一体に回転するようになっている。
【００４７】
また、後方巻枠１７３には、上下方向に所定間隔で複数の突起１７４が出没可能に形成されている。この突起１７４は、１つのコイル巻線が終了した後、その下方に移動して次のコイルを巻線する際、導線を突起１７４に引き掛けて、逆方向に回転させて巻線することを可能にするためのものである。そして、コイル巻線が終了して巻線用巻型１７０を可動ツール１５０から抜き出すときには、突起１７４は後方巻枠１７３の内部に没することが可能とされている。
【００４８】
図８〜１１に示すように、挿入用巻型１８０は、昇降板１３６に着脱可能に支持される支持板１８１と、該支持板１８１の両端部から下方にほぼ平行に垂下された前方枠体１８２、後方枠体１８３とで構成されている。挿入用巻型１８０は、エアシリンダ１３８の作動により昇降板１３６が昇降すると、それと一緒に昇降動作するようになっている。そして、可動ツール１５０から巻線用巻型１７０が下方に抜き出されるとき、可動ツール１５０に上方から挿入され、前方枠体１８２，後方枠体１８３が可動板１５１，可動板１５２間に配置されるようになっている。その状態で、押え板２１０でリンク１５４を回動させて可動板１５１、可動板１５２の間隔を狭めて前方枠体１８２，後方枠体１８３に当接させることにより、可動ツール１５０が縮径状態に保持されるようになっている。このとき、可動板１５１，可動板１５２の下端がほぼ同一水平面上に位置するようになっている。
【００４９】
昇降板１３６上には、プッシャ装置２００が設置されている。プッシャ装置２００は、昇降板１３６上に立設された複数の支柱２０１を介して水平に架設された支持板２０２を有している。この支持板２０２上に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗに対応して、３つのエアシリンダ２０３が設置されており、それらの作動ロッドの下端部に、フランジ状のホルダを介して、長いプッシャ２０４と，短いプッシャ２０５とが、それぞれ２本ずつ合計４本、ほぼ平行に垂下するように取付けられている。後述する態様で、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗが近接するように移動したとき、プッシャ２０４は、可動ツール１５０の一側にある可動板１５１に装着されたスライド板１６０を上方から押すことができる位置に設けられ、プッシャ２０５は、可動ツール１５０の他側にある可動板１５２に装着されたスライド板１６０を上方から押すことが出来る位置に設けられている。すなわち、上記状態で、エアシリンダ２０３が作動し、プッシャ２０４、プッシャ２０５が下降すると、対応するスライド板１６０が押し下げられて、スライド板１６０に設けられた爪部１６１により、対応する巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗに巻線されたコイルが押し下げられるようになっている。この実施形態では、上記プッシャ装置２００及びスライド板１６０が、本発明におけるコイル落とし込み手段をなしている。
【００５０】
基台１１０の支持壁１１１に対して反対側の上面には、コイル保持具２２０が設置されている。この実施形態においては、コイル保持具２２０は、コイル挿入治具をなしており、円筒状のホルダ２２１に下端部を保持されて、図示しない適用すべき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のガイド棒（ブレード）２２２と、その外側に配置されたウェッジガイド２２３を有している。コイル保持具２２０は、基台１１０上に回転可能に設置されており、基台１１０に設置された第２モータ２２４によって回転するようになっている。
【００５１】
前述したように、可動フレーム１３２は、第２ガイドレール１３１に沿って移動可能とされており、可動フレーム１３２をコイル保持具２２０方向に移動させることにより、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗがコイル保持具２２０上に配置されるようになっている。
【００５２】
図３，１２に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗは、所定間隔で互いに平行に配置された状態から、一方の端部を寄せて互いに近接した状態に移動できるように配置されている。すなわち、巻線保持具１４０Ｖは、上板１３４の下面に固定配置された中央板２１６に支持されており、その両側の巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｗは、中央板２１６に対して支軸２１２を介して回動可能に取付けられた可動板２１１に支持されている。また、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの両側には、支軸２１２、支軸２１３を介して、その基端部を中央板２１６及び可動板２１１に回動可能に取付けられた押え板２１０が配置されている。各押え板２１０は、図示しない付勢手段により、互いに離れて外側に開くように常時付勢されており、最も両側に配置された押え板２１０の基部は、可動板２１１に取付けられた開き止め２１７によって外側への開き角度を規制されるようになっている。また、最も両側に配置された押え板２１０の外面には、上板１３４に取付けられたエアシリンダ２１４のロッド２１５が連結されている。
【００５３】
可動ツール１５０に巻線用巻型１７０が挿入されて、巻線を行う際には、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗは、所定間隔で互いに平行に配置され、押え板２１０も互いに平行に支持される。したがって、第１モータ１９２により、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗが回転しても、互いに干渉しないようになっている。
【００５４】
一方、巻線が終了して、可動ツール１５０から巻線用巻型１７０が抜き出され、挿入用巻型１８０が可動ツール１５０に挿入され、可動フレーム１３２が第２ガイドレール１３１に沿って移動して、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗがコイル保持具２２０の上方に配置されるときには、エアシリンダ２１４のロッド２１５が押出され、図１２に示すように、可動板２１１が支軸２１２を中心に回動し、押え板２１０も支軸２１２、２１３を中心に回動して、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの前端部が互いに近接した状態になる。
【００５５】
このとき、同時に可動ツール１５０のリンク１５４が回動し、可動板１５１、１５２の間隔が狭められて縮径し、挿入用巻型１８０に密接して、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗが縮径形状となる。各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの外周に巻付けられたコイルは、それらの内側に配置された可動板１５１、１５２の移動方向に沿って両側が移動し、コイルの一側（可動板１５１に当接する側部）が下方に位置し、コイルの他側（可動板１５２に当接する側部）が上方に位置して、斜め掛けされた状態となる。また、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗが縮径するとき、コイルが緩むことになるが、コイルの両側が押え板２１０によって押え付けられるので、コイルを対応する巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗに密接させた状態で、斜め掛けさせることができる。
【００５６】
次に、このコイル巻線・セット装置１００を用いた、本発明のコイル巻線・セット方法の一実施形態を説明する。
【００５７】
図１３に示すように、まず、各導線供給装置１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗから、図示しないグリッパーで導線Ｗを保持して引き出し、対応する巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの可動ツール１５０に固定する。このとき、巻線用巻型１７０及び挿入用巻型１８０は、可動ツール１５０から抜き出された状態となっている。また、可動フレーム１３２は、導線供給装置１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗに近接した位置にあり、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの可動ツール１５０は、対応する巻線用巻型１７０の上方に位置している。
【００５８】
図１４に示すように、第３ガイドレール１３７に沿って、第１モータ１９２及び巻線用巻型１７０が上昇し、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの可動ツール１５０に、対応する巻線用巻型１７０が挿入される。その結果、図４，６に示すように、巻線用巻型１７０によって、可動ツール１５０の可動板１５１，１５２が拡径した状態に保持される。
【００５９】
図１５に示すように、第１モータ１９２により巻線用巻型１７０を回転させ、それによって巻線用巻型１７０と一体の可動ツール１５０も回転させる。そして、各導線供給装置１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗを徐々に下降させて、可動ツール１５０及び巻線用巻型１７０の外周に導線Ｗを巻付けつつ、巻付け位置を下方に移動させて、最初のコイルＣ１を形成する。
【００６０】
図１６に示すように、１つのコイルの巻線が終了したら、巻線用巻型１７０の突起１７４（図４，７参照）に導線Ｗを引き掛けて、各導線供給装置１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗを下降させ、第１モータ１９２を前回と逆方向に回転させて次のコイルを巻線する。こうして、交互に巻き方向を変えて巻線し、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの軸方向に沿って、複数のコイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を形成する。
【００６１】
図１７に示すように、巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗに対する巻線操作が終了したら、第３ガイドレール１３７に沿って、第１モータ１９２及び巻線用巻型１７０を下降させ、可動ツール１５０から巻線用巻型１７０を抜き出すと共に、エアシリンダ１３８により昇降板１３６を下降させて（図２参照）、可動ツール１５０に対応する挿入用巻型１８０を上方から挿入する。
【００６２】
図１８に示すように、昇降板１３６から挿入用巻型１８０が切り離され、昇降板１３６が一端上昇し、その状態でエアシリンダ２１４のロッド２１５が押出され、図１２に示すように、可動板２１１が支軸２１２を中心に回動し、押え板２１０も支軸２１２、２１３を中心に回動して、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの前端部が互いに近接した状態になる。
【００６３】
このとき、図８，９，１０に示すように、可動ツール１５０のリンク１５４が回動し、可動板１５１、１５２の間隔が狭められて縮径し、挿入用巻型１８０に密接して、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗが縮径形状となる。各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの外周に巻付けられたコイルは、それらの内側に配置された可動板１５１、可動板１５２の移動方向に沿って両側が移動し、コイルの一側（可動板１５１に当接する側部）が下方に位置し、コイルの他側（可動板１５２に当接する側部）が上方に位置して、斜め掛けされた状態となる。また、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗが縮径するとき、コイルが緩むことになるが、コイルの両側が押え板２１０によって押さえ付けられるので、コイルを対応する巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗに密接させた状態で、斜め掛けさせることができる。その後、昇降板１３６は再び下降して巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの直上位置に戻る。
【００６４】
図１９に示すように、可動フレーム１３２が第２ガイドレール１３１に沿って移動し、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗが、コイル保持具２２０の上方に配置される。このとき、図１２に示すように、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの両側が、コイル保持具（コイル挿入治具）２２０のガイド棒（ブレード）２２２の所定の間隙に対応するようになっている。また、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗの両側が整合する間隙は、第２モータ２２４によりコイル保持具２２０を回転させることにより、自由に変更することができるようになっている。
【００６５】
図２０、２１に示すように、１つの巻線保持具１４０Ｕに対応するエアシリンダ２０３によりプッシャ２０４，２０５を途中まで下降させ、その先端によって、同巻線保持具１４０Ｕの可動ツール１５０のスライド板１６０（図８，１０参照）を押下げ、最下方に巻付けられたコイルＣ４の一側を、コイル保持具２２０のガイド棒２２２の所定の間隙に挿入する。
【００６６】
図２３に示すように、第２モータ２２４によってコイル保持具２２０を回転させ、コイル保持具２２０のガイド棒（ブレード）２２２の別の所定の間隙を、巻線保持具１４０Ｕに保持されたコイルＣ４の他側に整合させる。その状態で、エアシリンダ２０３によりプッシャ２０４，プッシャ２０５を更に下降させ、コイルＣ４の他側をコイル保持具２２０のガイド棒２２２の別の所定の間隙に挿入する。
【００６７】
このように、コイルの一側の落とし込みと、コイルの他側の落とし込みとを、順次行うことができるので、その間でコイル保持具２２０を回転させて、コイルの他側が整合する、コイル保持具２２０のガイド棒２２２の間隙を変更することができ、コイルの両側をガイド棒２２２の任意の間隙に落とし込むことが可能となる。また、コイルは巻線保持具１４０Ｕに斜め掛けされているので、その一側はガイド棒２２２の低い位置に、他側は高い位置に挿入される。
【００６８】
こうして、巻線保持具１４０Ｕに保持された最下方のコイルＣ４の落とし込みが終了したら、エアシリンダ２０３によりプッシャ２０４、２０５を上昇させることにより、スライド板１６０が図示しない付勢手段によって上昇して元の位置に戻る。このとき、スライド板１６０の爪部１６１が、その上方に配置されたコイルＣ２、Ｃ３、Ｃ４に押圧されてスライド板１６０内に没して、コイルＣ２、Ｃ３、Ｃ４の内側を通過し、それぞれのコイルＣ２、Ｃ３、Ｃ４の上方に抜け出して、対応するコイルＣ２、Ｃ３、Ｃ４の上方に係合する。このため、再びスライド板１６０を下降させることにより、次のコイルＣ２を落とし込むことができ、このような操作を繰り返すことによって下方のコイルから順次落とし込み作業を行うことができる。
【００６９】
巻線保持具１４０Ｕに保持されたコイルＣ４の落とし込み作業が終了したら、次に、巻線保持具１４０Ｖに保持されたコイルＣ４の落とし込み作業を行い、続いて、巻線保持具１４０Ｗに保持されたコイルＣ４の落とし込み作業を行う。そして、巻線保持具１４０Ｕに保持されたコイルＣ３の落とし込み作業を行い、以下同様にして、各巻線保持具１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗに保持されたＵ，Ｖ，Ｗの各コイルを、その下方から順次落とし込んで、各コイルの一側が下方に入り、他側が隣接するコイルの一側の上に重なるようにコイルを落とし込んでいく。
【００７０】
図２４〜３５には、上記のような操作を繰り返して、巻線されたコイルを１つずつ落とし込みながら、コイル保持具２２０にセットする手順の一実施形態が示されている。それぞれの図の（ａ）は平面図、（ｂ）はガイド棒（ブレード）２２２を展開して示す説明図である。
【００７１】
なお、この実施形態では、コイル保持具２２０（コイル挿入治具）として、合計４８本のガイド棒（ブレード）２２２が環状に配列されたものが用いられている。ただし、図２４〜３５の（ｂ）では、コイルの保持位置を明示するため、両端部の３本のガイド棒（ブレード）を重複して記載している。
【００７２】
また、合計４８本のガイド棒（ブレード）２２２には合計４８の間隙が設けられるが、コイルＵ１の一側（低い位置に保持された側部）が落とし込まれる間隙（図９参照）をＳ１とし、以下反時計回りにＳ２…Ｓ４８と表示する。
【００７３】
なお、以下の説明では、コイルを落とし込む順番で、最初のコイル、２番目のコイル、３番目のコイル…と表記する。この実施形態では、上述したコイル巻線・セット装置１００を２台用いて、落とし込み作業を周方向の対向する２箇所から反時計方向に向かって同時に開始するようにしている。そのため、それぞれの順番のコイルが２つずつ存在することになり、最後のコイルが１２番目となる。
【００７４】
また、図中、Ｕ１〜Ｕ８はＵ相のコイル、Ｖ１〜Ｖ８はＶ相のコイル、Ｗ１〜Ｗ８はＷ相のコイルを表し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルがそれぞれ順番に落とし込まれるようになっている。すなわち、図３５に示されるように、各相８つずつ、合計２４個のコイルが保持されるようになっている。また、それぞれのコイルは、その一側が挿入されたガイド棒２２２の間隙に対して、他側はそれから５つ離れた間隙に挿入される（コイルの両側の間に５本のガイド棒２２２が入る）ようになっている。
【００７５】
図２４に示されるように、この実施形態では、コイル保持具２２０の周方向に対向する２箇所からコイルの落とし込み作業が同時に開始され、それぞれの開始箇所を起点にして反時計方向に落とし込み作業が進行する。そして、最初のコイルＵ１、Ｕ５は、その一側（低い位置に保持された側部）を正規の間隙Ｓ１、Ｓ２５に落とし込まれ、他側（高い位置に保持された側部）は、上記間隙Ｓ１、Ｓ２５に隣接する、正規でない間隙Ｓ４８、Ｓ２４に落とし込まれる。なお、以下の説明において、「一側」とは、低い位置に保持された側部、言い換えると隣接するコイルの下に入る側部を意味し、「他側」とは、高い位置に保持された側部、言い換えると上記と反対側に隣接するコイルの上に重なる側部を意味することにする。
【００７６】
この場合、巻線保持具１４０Ｕ，１４０Ｖ，１４０Ｗに保持されたコイルは、その両側がコイル保持具２２０のガイド棒２２２の正規の間隙に整合するように構成されているので、上記コイルＵ１、Ｕ５の落とし込みは、その一側を正規の間隙Ｓ１、Ｓ２５に落とし込んだ後、コイル保持具２２０を回転させて、コイルＵ１、Ｕ５の他側が正規でない間隙Ｓ４８、Ｓ２４に整合するように配置し、その状態で上記他側を落とし込むことによってなされる。以下のコイルにおいて、他側を正規でない間隙に落とし込む場合も、同様に行うことができる。
【００７７】
図２５は、２番目のコイルＶ１、Ｖ５を落とし込んだ状態を示し、２番目のコイルＶ１、Ｖ５は、その一側を正規の間隙Ｓ３、Ｓ２７に落とし込まれ、他側は、上記間隙Ｓ３、Ｓ２７に対して２つ離れた、正規でない間隙Ｓ１、Ｓ２５に落とし込まれる。
【００７８】
図２６は、３番目のコイルＷ１、Ｗ５を落とし込んだ状態を示し、３番目のコイルＷ１、Ｗ５は、その一側を正規の間隙Ｓ５、Ｓ２９に落とし込まれ、他側は、上記間隙Ｓ５、Ｓ２９に対して３つ離れた、正規でない間隙Ｓ２、Ｓ２６に落とし込まれる。
【００７９】
図２７は、４番目のコイルＵ２、Ｕ６を落とし込んだ状態を示し、４番目のコイルＵ２、Ｕ６は、その一側を正規の間隙Ｓ７、Ｓ３１に落とし込まれ、他側は、上記間隙Ｓ７、Ｓ３１に対して４つ離れた、正規でない間隙Ｓ３、Ｓ２７に落とし込まれる。
【００８０】
図２８は、５番目のコイルＶ２、Ｖ６を落とし込んだ状態を示し、５番目のコイルＶ２、Ｖ６は、その一側を正規の間隙Ｓ９、Ｓ３３に落とし込まれ、他側も、上記間隙Ｓ９、Ｓ３３に対して５つ離れた、正規の間隙Ｓ４、Ｓ２８に落とし込まれる。
【００８１】
このように、５番目のコイルから、コイルの両側を正規の間隙に落とし込むことができるので、第２巻枠３５に保持されたコイルの両側が、ガイド棒２２２の上記正規の間隙に整合するように位置決めして、コイル全体を一度に落とし込むことができる。
【００８２】
図２９は、６番目のコイルＷ２、Ｗ６を落とし込んだ状態を示し、６番目のコイルＷ２、Ｗ６は、その一側を正規の間隙Ｓ１１、Ｓ３５に落とし込まれ、他側も、上記間隙Ｓ１１、Ｓ３５に対して５つ離れた、正規の間隙Ｓ６、Ｓ３０に落とし込まれる。
【００８３】
以下、このような工程を繰り返して、コイルの一側を他のコイルに重ねることなく正規の間隙に落とし込み、コイルの他側を他のコイルに重なるように正規の間隙に落とし込んでいく。その結果、コイルが斜めに重なりながら、螺旋状に配列されていく。
【００８４】
このとき、各巻線保持具１４０Ｕ，１４０Ｖ，１４０Ｗに保持されたコイルは、その一側が低い位置に、他側が高い位置に保持されて、斜め掛けされており、その状態で落とし込まれるので、コイルを重ねながら落とし込んでも、低い位置に挿入されたコイルの一側の上に、高い位置に挿入された隣接するコイルの他側が乗るようになるため、コイルが積み上がってしまうことがなく、ガイド棒２２２が比較的短くても、全てのコイルの挿入が可能となる。
【００８５】
図３０は、上記操作を繰り返して１１番目のコイルＶ４、Ｖ８を落とし込んだ状態を示している。１１番目のコイルＶ４、Ｖ８は、その一側を正規の間隙Ｓ２１、Ｓ４５に落とし込まれ、他側も、上記間隙Ｓ２１、Ｓ４５に対して５つ離れた、正規の間隙Ｓ１６、Ｓ４０に落とし込まれる。
【００８６】
なお、１１番目のコイルＶ４，Ｖ８の一側が落とし込まれる正規の間隙Ｓ２１、Ｓ４５は、１番目のコイルＵ５、Ｕ１の他側が落とし込まれるべき正規の間隙Ｓ２０、Ｓ４４よりも、反時計方向に進行した位置にあり、１番目のコイルＵ５、Ｕ１の他側が正規の間隙に落とし込まれている場合には、１番目のコイルＵ５、Ｕ１の他側の上に重なってしまうのであるが、１番目のコイルＵ５、Ｕ１の他側が正規でない間隙Ｓ２４、Ｓ４８に落とし込まれているので、１番目のコイルＵ５、Ｕ１の上に重なることなく、そのまま落とし込むことができる。
【００８７】
図３１は、１２番目のコイルＷ４、Ｗ８、すなわち最初のコイルＵ１、Ｕ５に隣接する最後のコイルを落とし込んだ状態を示している。１２番目のコイルＷ４、Ｗ８は、その一側を正規の間隙Ｓ２３、Ｓ４７に落とし込まれ、他側も、上記間隙Ｓ２３、Ｓ４７に対して５つ離れた、正規の間隙Ｓ１８、Ｓ４２に落とし込まれる。
【００８８】
なお、１２番目のコイルＶ４，Ｖ８の一側が落とし込まれる正規の間隙Ｓ２３、Ｓ４７は、１番目のコイルＵ５、Ｕ１の他側が落とし込まれるべき正規の間隙Ｓ２０、Ｓ４４、及び２番目のコイルＶ５、Ｖ１の他側が落とし込まれるべき正規の間隙Ｓ２２、Ｓ４６に対して、反時計方向に進行した位置にあり、それぞれのコイルＵ５、Ｕ１、Ｖ５、Ｖ１の他側が正規の位置に落とし込まれている場合には、それらの上に重なってしまうのであるが、上記各コイルＵ５、Ｕ１、Ｖ５、Ｖ１の他側が正規でない間隙Ｓ２４、Ｓ４８、Ｓ２５、Ｓ１に落とし込まれているので、１番目のコイルＵ５、Ｕ１、２番目のコイルＶ５、Ｖ１の上に重なることなく、そのまま落とし込むことができる。
【００８９】
このように、最初のコイルやそれに続くいくつかのコイルの他側を正規でない間隙に挿入しておくことにより、最後のコイルに至るまで、そのまま正規の間隙に落とし込むことが可能となり、最初のコイルやそれに続くいくつかのコイルの他側を抜き出し、持ち上げた状態で挿入する必要がないので、作業性が良好になり、作業を自動化することも容易になる。
【００９０】
図３２は、１番目のコイルＵ１、Ｕ５の他側を、正規でない間隙Ｓ４８、Ｓ２４から抜き出して、正規の間隙Ｓ４４、Ｓ２０に挿入した状態を示している。これによって、１番目のコイルＵ１、Ｕ５の他側が、１１番目のコイルＶ４、Ｖ８及び１２番目（最後）のコイルＷ４，Ｗ８の上に重なって保持される。このとき、２番目のコイルＶ１、Ｖ５、３番目のコイルＷ１、Ｗ５、４番目のコイルＵ２、Ｕ６の他側が、前述したように正規でない間隙に挿入されていることにより、１番目のコイルＵ１、Ｕ５の他側をその正規でない間隙Ｓ４８、Ｓ２４から抜き出すことができる。
【００９１】
図３３は、２番目のコイルＶ１、Ｖ５の他側を、正規でない間隙Ｓ１、Ｓ２５から抜き出して、正規の間隙Ｓ４６、Ｓ２２に挿入した状態を示している。これによって、２番目のコイルＶ１、Ｖ５の他側が、１２番目（最後）のコイルＷ４，Ｗ８及び１番目のコイルＵ１、Ｕ５の上に重なって保持される。このとき、３番目のコイルＷ１、Ｗ５、４番目のコイルＵ２、Ｕ６の他側が、前述したように正規でない間隙に挿入されていることにより、２番目のコイルＶ１、Ｖ５の他側を、正規でない間隙Ｓ１、Ｓ２５から抜き出すことができる。
【００９２】
図３４は、３番目のコイルＷ１、Ｗ５の他側を、正規でない間隙Ｓ２、Ｓ２６から抜き出して、正規の間隙Ｓ４８、Ｓ２４に挿入した状態を示している。これによって、３番目のコイルＷ１、Ｗ５の他側が、１番目のコイルＵ１、Ｕ５及び２番目のコイルＶ１、Ｖ５の上に重なって保持される。このとき、４番目のコイルＵ２、Ｕ６の他側が、前述したように正規でない間隙に挿入されていることにより、３番目のコイルＷ１、Ｗ５の他側を、正規でない間隙Ｓ２、Ｓ２６から抜き出すことができる。
【００９３】
図３５は、４番目のコイルＵ２、Ｕ６の他側を、正規でない間隙Ｓ３、Ｓ２７から抜き出して、正規の間隙Ｓ２、Ｓ２６に挿入した状態を示している。これによって、４番目のコイルＵ２、Ｕ６の他側が、２番目のコイルＶ１、Ｖ５及び３番目のコイルＷ１、Ｗ５の上に重なって保持される。
【００９４】
こうして、全てのコイルが螺旋状に重なりながら、コイル保持具２２０のガイド棒（ブレード）２２２の所定の間隙に挿入された状態にセットすることができる。すなわち、各コイルは、その一側が隣接するコイルの他側の下になって所定の間隙に挿入され、その他側が反対側に隣接するコイルの一側の上に重なって、上記間隙から所定数離れた間隙（この実施形態では上記間隙から５つ離れた間隙）に挿入された状態にセットされる。
【００９５】
なお、正規でない間隙に落とし込んでおくコイルの数は、適用すべきステータコアのスロット数、コイルの数、コイルの両側が挿入される間隙の間に入るガイド棒（この実施形態ではブレード）の数などによって変わってくる。
【００９６】
また、コイルの落とし込み方向は、反時計方向に限らず、時計方向に進めてもよい。更に、コイルの落とし込みは、１箇所からスタートして１周するように行ってもよいし、３箇所からスタートして、１２０度ほど進んだところで終了するようにしてもよい。
【００９７】
更に、正規でない間隙に落とし込んだコイルの他側を、正規でない間隙から抜き出して正規の間隙に挿入する作業は、前述したように、最初のコイルから１つずつ順番に行ってもよいが、複数のコイルを正規でない間隙から同時に抜き出して正規の間隙に同時に挿入することもできる。
【００９８】
次に、図３６〜４０を参照して、上記のようにセットされたコイルを、コイル挿入装置によって、ステータコアに挿入する方法の一実施形態について説明する。なお、図３６〜３９においては、上記コイル保持具２２０として、コイル挿入治具６０を用いた例として説明する。このコイル挿入治具６０は、ブレード６１（本発明におけるガイド棒２２２に相当する）及びウェッジガイド６２を有している。なお、コイル保持具２２０として、トランスファー治具のようにガイド棒だけを有するものを用いた場合には、コイル挿入治具に移し替えた後、コイル挿入装置にセットして行うことができる。
【００９９】
コイル挿入装置としては、通常のコイル挿入装置を用いて行うことができ、図３６〜３９には、その一例が示されている。このコイル挿入装置７０は、テーブル７１に設置されたコイル挿入治具７２を有している。このコイル挿入治具７２は、外周にフランジ部７４が形成されたほぼ筒状の本体ケース７３と、該本体ケース７３内に配置された、複数本のウェッジガイド６２と、その内側に配置されたブレード６１とを有している。そして、コイル挿入治具７２は、本体ケース７３のフランジ部７４を上記テーブル７１に支持されて設置されている。
【０１００】
ブレード６１及びウェッジガイド６２は、ステータコア６５の図示しない内歯に対応して環状に配列されている。ウェッジガイド６２は、それらの基部を本体ケース７３の内周に挿入されて、ボルトによって固定されている。ブレード６１は、それらの基部を筒状のブレードホルダ７５にボルトによって固定され、ウェッジガイド６２に対応して、それらの内側に配置されている。本体ケース７３の下面には、環状の基板７６が取付けられて、ブレード６１及びブレードホルダ７５を支持している。
【０１０１】
ブレード６１の更に内側には、ストリッパ７７が配置されている。ストリッパ７７は、その外周にブレード６１の間隙に挿入される複数の押し歯を有しており、ブレード６１に引き掛けられたコイルＣをステータコア６５のスロットに挿入する役割をなす。ストリッパ７７の上面中央には、コイルエンドどうしの干渉を避けるためのガイド棒７８が立設され、ストリッパ７７の下面には筒状アダプタ７９が取付けられている。
【０１０２】
基板７６の中央の開口には、筒状をなす第１駆動軸８０と、この第１駆動軸８０内に挿入された第２駆動軸８１とが挿入されている。第１駆動軸８０は、その上端部がブレードホルダ７５に連結可能とされ、第２駆動軸８１は、その上端部がストリッパ７７の筒状アダプタ７９に連結可能とされている。すなわち、第１駆動軸８０が上昇すると、ブレードホルダ７５を介してブレード６１が上昇し、第２駆動軸８１が上昇すると、筒状アダプタ７９を介してストリッパ７７が上昇するようになっている。
【０１０３】
次に、上記コイル挿入装置７０を用いて、前記方法でブレード６１の所定の間隙にセットしたコイルＣを、ステータコア６５に挿入する手順を説明する。
【０１０４】
まず、図３６に示すように、ブレード６１の上端部をステータコア６５内に挿入して、ウェッジガイド６２の先端がステータコア６５の下端面に当接する位置に、ステータコア６５を配置する。
【０１０５】
次いで、図３７に示すように、第１駆動軸８０及び第２駆動軸８１を押し上げてブレード６１及びストリッパ７７を上昇させ、ブレード６１の先端部がステータコア６５の上端面よりやや突出した位置にする。
【０１０６】
この状態で、図３８に示すように、第２駆動軸８１だけを更に押し上げてストリッパ７７を上昇させ、ストリッパ７７の図示しない押し歯によって、ブレード６１に引き掛けられてセットされたコイルＣをステータコア６５のスロットに挿入していく。コイルＣは、ブレード６１に案内されて、それらの両側が挿入されている、ブレード６１の間隙に対応するスロットに挿入されていく。
【０１０７】
そして、図３９に示すように、ストリッパ７７をステータコア６５の上端面から突出するまで押し上げると、コイルＣの上方の端部がステータコア６５の上端面から突出し、ブレード６１の上端部を乗り越えて外方に広がり、ステータコア６５のスロットにコイルＣが完全に挿入される。
【０１０８】
最後に第１駆動軸８０及び第２駆動軸８１を下降させて、ストリッパ７７及びブレード６１を元の位置に復帰させ、ステータコア６５をブレード６１の先端から取り外すことにより、コイル挿入作業が終了する。
【０１０９】
こうして製造されたコイル付きのステータコア６５は、図４０に示すように、ステータコア６５の端面から突出する各コイルＣの端部（コイルエンド）が、螺旋状に重なった形状をなし、その高さが比較的均一で、コンパクトな形状となる。そのため、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、モータの効率をよくすることができるという優れた特性を有している。
【符号の説明】
【０１１０】
３５  巻枠
６０  コイル挿入治具
６１  ブレード
６２  ウェッジガイド
６５  ステータコア
７０  コイル挿入装置
７１  テーブル
７２  コイル挿入治具
７３  本体ケース
７４  フランジ部
７５  ブレードホルダ
７６  基板
７７  ストリッパ
７８  ガイド棒
７９  筒状アダプタ
８０  駆動軸
８１  駆動軸
１００  コイル巻線・セット装置
１１０  基台
１１１  支持壁
１１２  ガイドレール
１２０  導線供給装置
１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗ  導線供給装置
１２１  昇降ベース
１２２  テンション装置
１２３  ノズル
１３０  支柱
１３１  ガイドレール
１３２  可動フレーム
１３３  スライド板
１３４  上板
１３５  ガイド棒
１３６  昇降板
１３７  ガイドレール
１３８  エアシリンダ
１３９  ロッド
１４０  巻線保持具
１４０Ｕ，１４０Ｖ，１４０Ｗ  巻線保持具
１５０  可動ツール
１５１，１５２  可動板
１５３  支軸
１５４  リンク
１５５  ガイド溝
１６０  スライド板
１６１  爪部
１７０  巻線用巻型
１７１  支持板
１７２  前方巻枠
１７３  後方巻枠
１７４  突起
１７５  スプリング
１７６  支軸
１８０  挿入用巻型
１８１  支持板
１８２  前方枠体
１８３  後方枠体
１９０  昇降ベース
１９２  モータ
２００  プッシャ装置
２０１  支柱
２０２  支持板
２０３  エアシリンダ
２０４，２０５  プッシャ
２１０  押え板
２１１  可動板
２１２  支軸
２１４  エアシリンダ
２１５  ロッド
２１６  中央板
２２０  コイル保持具
２２１  ホルダ
２２２  ガイド棒
２２３ ウェッジガイド
２２４ モータ
Ｃ  コイル
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４  コイル
Ｓ１〜Ｓ４８  間隙
Ｕ１〜Ｕ８、Ｖ１〜Ｖ８、Ｗ１〜Ｗ８  コイル
Ｗ  導線
【図１】
0005968671.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005968671.tif 000006
【図６】
0005968671.tif 000007
【図７】
0005968671.tif 000008
【図８】
0005968671.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005968671.tif 000011
【図１１】
0005968671.tif 000012
【図１２】
0005968671.tif 000013
【図１３】
0005968671.tif 000014
【図１４】
0005968671.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0005968671.tif 000018
【図１８】
0005968671.tif 000019
【図１９】
0005968671.tif 000020
【図２０】
0005968671.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
0005968671.tif 000023
【図２３】
0005968671.tif 000024
【図２４】
0005968671.tif 000025
【図２５】
0005968671.tif 000026
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
0005968671.tif 000033
【図３３】
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【図３４】
0005968671.tif 000035
【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
0005968671.tif 000038
【図３８】
0005968671.tif 000039
【図３９】
0005968671.tif 000040
【図４０】
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