(57)【要約】【課題】短時間で挿入でき，ウェッジの座面つぶれを防止したウェッジ挿入装置を提供すること。【解決手段】本発明のインサータ１は，ウェッジをスロットに向けて押圧するプッシャ３３と，プッシャ３３と嵌合するとともに，プッシャ３３をウェッジに向けて押圧する受け部３２とを有し，プッシャ３３と受け部３２とのうち一方が，一対の弾性部分と，一対の弾性部分の少なくとも一方に設けられ，プッシャ３３と受け部３２との他方に近づく方向に開いた第１傾斜部とを有し，プッシャ３３と受け部３２とのうち他方が，一対の弾性部分に挟持される被挟持部分と，第１傾斜部に沿う方向に傾斜した第２傾斜部とを有するものである。【選択図】            図３
2006230171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが挿入されたコアのスロットにウェッジを挿入するウェッジ挿入装置において，
ウェッジをスロットに向けて押圧する第１押圧部材と，
前記第１押圧部材と嵌合するとともに，前記第１押圧部材をウェッジに向けて押圧する第２押圧部材とを有し，
前記第１押圧部材と前記第２押圧部材との嵌合状態に，前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とがより近い第１状態と遠い第２状態とがあり，
前記第１押圧部材と前記第２押圧部材との嵌合状態が第２状態であるときに，前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とを近接させる方向に力が作用すると，前記第１押圧部材と前記第２押圧部材との嵌合状態が第１状態に移行することを特徴とするウェッジ挿入装置。
【請求項２】
コイルが挿入されたコアのスロットにウェッジを挿入するウェッジ挿入装置において，
ウェッジをスロットに向けて押圧する第１押圧部材と，
前記第１押圧部材と嵌合するとともに，前記第１押圧部材をウェッジに向けて押圧する第２押圧部材とを有し，
前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とのうち一方が，
一対の弾性部分と，
前記一対の弾性部分の少なくとも一方に設けられ，前記第１押圧部材と前記第２押圧部材との他方に近づく方向に開いた第１傾斜部とを有し，
前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とのうち他方が，
前記一対の弾性部分に挟持される被挟持部分と，
前記第１傾斜部に沿う方向に傾斜した第２傾斜部とを有することを特徴とするウェッジ挿入装置。
【請求項３】
請求項２に記載のウェッジ挿入装置において，
前記第１傾斜部が前記弾性部分の先端に位置し，
前記被挟持部分が，前記第２傾斜部よりも先方に位置し，
前記一対の弾性部分の間の谷底が，前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とを接触させた状態での前記被挟持部分の先端より深く，
前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とのうち前記一方には，前記他方の部材の一部が当接する当接部が設けられていることを特徴とするウェッジ挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，コアのスロット部にウエッジを挿入するウェッジ挿入装置に関する。さらに詳細には，ウェッジのつぶれを防止したウェッジ挿入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より，モータのステータ等を製造するために，あらかじめコイル状に巻かれた電線をコアのスロット部に挿入するインサータが使用されている。このようなインサータでは，一般に，コイルを挿入するとともに，その挿入されたスロットの開口を覆うためのウェッジも挿入する。例えば，従来より用いられているインサータでは，円周上に並べられた複数のブレードにコイルを掛け渡しておき，そのコイルをコアのスロットに押込むことによって挿入するものがある。また，ウェッジは，樹脂製のシートや厚紙等によってスロットの開口の形状に合わせてあらかじめ成形される。そして，インサータに取りつけられたウェッジ挿入治具によって，コイルの挿入に続いてスロットに押し込まれる。
【０００３】
この挿入過程において，コイルやウェッジがスロットの一部などに引っかかり，スムーズに挿入されない場合があった。そこで，挿入に要する押圧荷重を検出して，その値が所定値に達した場合には警報を発する挿入装置が提案されている（例えば，特許文献１参照。）。特に近年，スロットの断面積に対するコイルの占積率が大きくなっていることから，ウェッジのスムーズな挿入がさらに難しくなる傾向がある。これに対し，例えば，挿入途中のコイルやウェッジをスロットの奥側へ押し込むことにより，その後のウェッジ挿入を容易にし，ウェッジの破損を防止する挿入装置が提案されている（例えば，特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開昭６０−２０７６０号公報
【特許文献２】特開２０００−１１６０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した従来の特許文献１に記載の技術では，一般にコイルの挿入荷重に比較して，ウェッジの挿入荷重は小さく，ウェッジの挿入異常の検出は難しいものであった。そのため，ウェッジの材料強度を超えた押圧力がウェッジの座面に加わり，ウェッジの座面がつぶれるという不具合が発生するおそれがあった。一度つぶれたウェッジは再利用できないので，つぶさないようにしたいという要望があった。
【０００５】
また，特許文献２に記載の挿入装置では，コイルやウェッジの挿入途中で挿入動作を一旦停止させて，奥側に押し込む工程が入ることから，挿入工程全体にかかる時間が長くなるという問題点があった。また，挿入装置が大型化するという問題点もあった。
【０００６】
本発明は，前記した従来の挿入装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，短時間で挿入でき，ウェッジの座面つぶれを防止したウェッジ挿入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題の解決を目的としてなされた本発明のウェッジ挿入装置は，コイルが挿入されたコアのスロットにウェッジを挿入するウェッジ挿入装置であって，ウェッジをスロットに向けて押圧する第１押圧部材と，第１押圧部材と嵌合するとともに，第１押圧部材をウェッジに向けて押圧する第２押圧部材とを有し，第１押圧部材と第２押圧部材との嵌合状態に，第１押圧部材と第２押圧部材とがより近い第１状態と遠い第２状態とがあり，第１押圧部材と第２押圧部材との嵌合状態が第２状態であるときに，第１押圧部材と第２押圧部材とを近接させる方向に力が作用すると，第１押圧部材と第２押圧部材との嵌合状態が第１状態に移行するものである。
【０００８】
本発明のウェッジ挿入装置によれば，第１押圧部材と第２押圧部材とが嵌合され，これらによりウェッジがスロットに向けて押圧され挿入される。このとき，第１押圧部材と第２押圧部材との嵌合状態に２種類の状態があり，これらの間隔が遠い第２状態であるときに，互いに近接させる方向の力が作用すると，間隔が近い第１状態へと移行される。すなわち，第２状態でウェッジをスロットに挿入しているときに，何らかの理由でウェッジ挿入力が大きくなると，このウェッジ挿入装置が第１状態となることによりウェッジに加えられる挿入力がリリースされる。従って，この第２状態から第１状態へと移行されるための力の大きさを，ウェッジの材料強度よりやや小さく設定すれば，ウェッジがつぶれる前にウェッジ挿入装置によって挿入力がリリースされる。これにより，短時間で挿入でき，ウェッジの座面つぶれを防止したウェッジ挿入装置となっている。
【０００９】
あるいは，本発明のウェッジ挿入装置は，コイルが挿入されたコアのスロットにウェッジを挿入するウェッジ挿入装置であって，ウェッジをスロットに向けて押圧する第１押圧部材と，第１押圧部材と嵌合するとともに，第１押圧部材をウェッジに向けて押圧する第２押圧部材とを有し，第１押圧部材と第２押圧部材とのうち一方が，一対の弾性部分と，一対の弾性部分の少なくとも一方に設けられ，第１押圧部材と第２押圧部材との他方に近づく方向に開いた第１傾斜部とを有し，第１押圧部材と第２押圧部材とのうち他方が，一対の弾性部分に挟持される被挟持部分と，第１傾斜部に沿う方向に傾斜した第２傾斜部とを有するものであってもよい。
【００１０】
本発明のウェッジ挿入装置によれば，第１傾斜部と第２傾斜部とが当接した状態となれば，第１押圧部材と第２押圧部材とが係止される。一方，第１傾斜部が一対の弾性部分の一方に設けられているので，弾性部分を弾性変形させることによりそれらの間を広げ，その内部へ向かって第２傾斜部を移動させることができる。このとき，第２傾斜部が第１傾斜部に沿って近づく方向に傾斜しているので，単にこれらを近づける方向の力を加えるのみで弾性変形させることができる。従って，ウェッジに所定以上の挿入力が加えられる前に，リリースされる。これにより，短時間で挿入でき，ウェッジの座面つぶれを防止したウェッジ挿入装置となっている。
【００１１】
さらに本発明では，第１傾斜部が弾性部分の先端に位置し，被挟持部分が，第２傾斜部よりも先方に位置し，一対の弾性部分の間の谷底が，第１傾斜部と第２傾斜部とを接触させた状態での被挟持部分の先端より深く，第１押圧部材と第２押圧部材とのうち一方には，他方の部材の一部が当接する当接部が設けられていることが望ましい。
このようなものであれば，第１傾斜部と第２傾斜部とが当接されている第２状態では，被挟持部分が弾性部分の間に配置されている。このとき，弾性部分の間の谷底は被挟持部分の先端より深いので，被挟持部分はさらに谷底へ向けて移動することが可能になっている。そして，弾性部分が弾性変形して第１状態へと移行した場合には，当接部によって第１押圧部材と第２押圧部材とが当接し，それ以上の移動が不可能にされている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のウェッジ挿入装置によれば，短時間で挿入でき，ウェッジの座面つぶれが防止されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，ステータコアのスロットにコイルとウェッジとを挿入するインサータに本発明を適用したものである。
【００１４】
本形態のインサータ１は，図１と図２に示すように，コイル挿入用のブレード１１とコイル挿入治具１２と，ウェッジ挿入用のウェッジガイド１３とウェッジ挿入治具１４とを有している。コイル挿入治具１２とウェッジ挿入治具１４とは，駆動部１５によって図中上下方向に移動可能にされている。ブレード１１の各先端部は，図中上方から見て円周上に配置され，互いに平行となるように直立している。これらの中央部をコイル挿入治具１２が上下する。ウェッジ挿入治具１４の各先端部も円周上に配置され，ウェッジガイド１３に沿って上下する。
【００１５】
また，図１と図２では，本形態のインサータ１のワークとなるコア２１，コイル２２，複数のウェッジ２３をともに図示している。図１に示しているのは，コイル挿入治具１２とウェッジ挿入治具１４とが図中下方に下がった位置にある状態であり，この状態でこれらのワークがセットされる。そして，駆動部１５によってコイル挿入治具１２とウェッジ挿入治具１４とを図中上方へ移動させ，図２に示すように，コイル２２と複数のウェッジ２３をコア２１に挿入するのである。すなわち，図１は，挿入工程開始前の状態を示し，図２は，挿入工程終了後の状態を示している。
【００１６】
ここで，本形態のインサータ１のウェッジ挿入治具１４は，図３に示すように，腕部３１，受け部３２，プッシャ３３を有している。腕部３１は，ウェッジ挿入治具１４の径方向に複数箇所設けられ，１箇所の腕部３１にそれぞれ２つのプッシャ３３が保持されている。ウェッジ挿入治具１４には，例えば８本の腕部３１が放射状に形成されており，それらが一体として上下される。挿入時には，複数のウェッジ２３が各プッシャ３３の図中上端部にそれぞれ載置され，図中上方へと押し上げられる。
【００１７】
次に，受け部３２とプッシャ３３の形状について，図４と図５とを参照して説明する。この受け部３２とプッシャ３３とが，第２押圧部材と第１押圧部材とにそれぞれ相当する。ここで，図４と図５では，それぞれ（ａ）図に正面図を，（ｂ）図に側面図を示している。この（ｂ）図は図１や図２に示されているものと同じ方向から見た図である。（ａ）図は，（ｂ）図中左方から見た図である。
【００１８】
図４と図５とに示すように，受け部３２は，腕部３１に取りつけられる取付部４１と，プッシャ３３を受ける本体部４２とを有している。本体部４２には，その図中上半部に溝４３が形成され，その内部に２箇所の凸部４４が設けられている。さらに，本体部４２の上端部は二股状のたわみ部４５が形成され，たわみ部４５の上端は中央方向へ突出したプッシャ係止部４６となっている。プッシャ係止部４６の先端上面４７には，中央方向へ下がる斜面部４８が形成されている。この受け部３２の材質は，樹脂やある程度可撓性を持つ金属などであり，所定の柔軟性を有していれば何でもよい。そして，その材質の柔軟性により，たわみ部４５は，その二股部分を多少開閉することができる。ここで，たわみ部４５が一対の弾性部分に相当し，斜面部４８が第１傾斜部に相当する。
【００１９】
また，プッシャ３３は，図４と図５とに示すように，ウェッジ載置部５１，リリース部５２，摺動部５３を有している。ウェッジ載置部５１には，ウェッジ２３の形状に合致させた斜面部５４が形成されている。摺動部５３は，溝４３内を摺動可能な厚みに形成され，内部には凸部４４を貫通させる長孔５５が形成されている。リリース部５２は，摺動部５３より厚く形成され，溝４３内に入り込むことはできない。また，リリース部５２の下端には，摺動部５３の両脇に，プッシャ係止部４６の斜面部４８と合致させた斜面部５６が形成されている。さらに，ウェッジ載置部５１は，リリース部５２より厚く，プッシャ係止部４６の先端上面４７と同程度の幅を有している。ウェッジ載置部５１の下端は，リリース部５２の両脇に平坦部５７が形成されている。ここで，摺動部５３が被挟持部分に相当し，斜面部５６が第２傾斜部に相当する。
【００２０】
ここで，このウェッジ挿入治具１４では，図４の状態においてプッシャ３３と受け部３２とを近づける方向に所定以上の圧力が加えられると，図５の状態へと変位する。すなわち，たわみ部４５が押し開かれてプッシャ係止部４６の間が開き，その間にリリース部５２が挿入される。摺動部５３は，溝４３内を図中下方へ摺動し，凸部４４と長孔５５との相対的な配置が変更される。図４の状態が，プッシャ３３と受け部３２とがより遠い第２状態に相当し，図５の状態が，プッシャ３３と受け部３２とがより近い第１状態に相当する。
【００２１】
次に，これらの状態について，各部分の配置を説明する。図４に示す第２状態では，受け部３２の斜面部４８とプッシャ３３の斜面部５６とが互いに当接することにより嵌合している。プッシャ３３の摺動部５３は，受け部３２のたわみ部４５の間に配置され，その先端部（図中下端部）は受け部３２の溝４３の谷底までは達していない。この図では，長孔５５と凸部４４の１つとが接して描かれているが，長孔５５の下端部がより下方にあってもよい。
【００２２】
一方，図５に示す第１状態では，受け部３２の先端上面４７とプッシャ３３の平坦部５７とが互いに当接することにより嵌合している。たわみ部４５がその柔軟性によりやや開き，その間にプッシャ３３のリリース部５２が入り込んでいる。摺動部５３の先端部は溝４３の谷底あるいはそのやや上方に配置されている。この状態では，先端上面４７と平坦部５７とが当接することにより，これ以上移動できないようになっている。これにより，所定以上の圧力が加えられたときのリリース量が決定されている。ここでは，これらの先端上面４７または平坦部５７が，当接部に相当する。なお，受け部３２とプッシャ３３とが互いに当接して停止される箇所としては，この先端上面４７と平坦部５７の組み合わせに限らず，斜面部５６とたわみ部４５の底，摺動部５３と溝４３の底，長孔５５と凸部４４等の組み合わせとしてもよい。
【００２３】
ここで，受け部３２のたわみ部４５が所定量変形し，上記のような変位が起きるために必要なリリース力の大きさは，受け部３２の材質の選択に加え，図６に示す各パラメータによって決定される。すなわち，たわみ部４５の長さＬ，厚さＤ，幅Ｗ，たわみ量Ｔ（すなわち，プッシャ３３のリリース部５２と摺動部５３との段付きの高さに相当する。），開き角度Ｒを適切に決定すればよい。図６では，図４の一部分を拡大して示している。このインサータ１では，リリース力がウェッジ２３の材料強度より小さくなるように，各所の寸法が算出されて設計されている。これにより，プッシャ３３に載置されたウェッジ２３に，その材料強度を超える力が加えられる前に，受け部３２が変形してプッシャ３３が押し込まれるので，ウェッジ２３にかかる力はごく小さくなる。これにより，ウェッジ２３のつぶれが防止されている。
【００２４】
次に，このインサータ１による一般的な挿入工程について説明する。挿入開始する前にまず，インサータ１に，図１に示すように，ワークとなるコア２１，コイル２２，複数のウェッジ２３をセットする。また，コア２１には，その内周側に複数のスロットがあらかじめ設けられている。それらのスロットとインサータ１の各ブレード１１との位置を合わせた状態で，コア２１はブレード１１の図中上端部近傍に配置される。コイル２２は，所定の巻き数ずつ巻かれたコイルが連続したものであり，その各巻き線部分がブレード１１にかけられる。ウェッジ２３は，それぞれ所定の形状にあらかじめ成形されており，ウェッジ挿入治具１４の各先端部に載置される。このとき，ウェッジ挿入治具１４のプッシャ３３は引き出され，図４の状態にされている。
【００２５】
この図１の状態で，駆動部１５を図中上方へ向かって駆動させることにより，コイル挿入治具１２とウェッジ挿入治具１４とが図中上方へ押し上げられる。これにより，コイル２２は，コイル挿入治具１２によって押し上げられ，巻き線の図中下寄りの部分がまずコア２１のスロットに挿入される。そして，コイル挿入治具１２のさらなる上昇により，コイル２２の図中上方の端部がコア２１の図中上方に押し出され，ブレード１１の上端を越えて図２に示すように挿入される。また，ウェッジ２３は，ウェッジ挿入治具１４によって押し上げられ，コイル２２が挿入されたスロットの開口部にはめ込まれる。
【００２６】
ここで，例えばコイル２２の巻き線がクロスしている等の理由で，ウェッジ２３が挿入途中で引っかかる場合がある。そのような場合でも，駆動部１５は挿入工程を続ける。そして，挿入異常でないウェッジ２３はすべて正常に挿入される。挿入工程を途中で停止させることはないので，挿入工程にかかる時間が長くなることはない。
【００２７】
一方，挿入異常となったウェッジ２３には次第に大きい圧力が加わる。その圧力が受け部３２のリリース力を超えると，たわみ部４５が変形してプッシャ３３が押し下げられる。一旦たわみ部４５が開いてリリース部５２がその内部に入り込むと，後はごく小さい力でもプッシャ３３は摺動される。従って，ウェッジ２３にその材料強度を超える押圧力が加わるおそれはない。適切な摺動距離が得られるように，たわみ部４５の長さＬやプッシャ３３のリリース部５２の長さは設定されている。これにより，引っかかったウェッジ２３に対する押圧は，途中まで挿入された状態で停止され，それ以上の圧力は加えられないので，ウェッジ２３がつぶれるおそれはない。従って，そのウェッジ２３を再利用して挿入し直すことができる。
【００２８】
以上詳細に説明したように本形態のインサータ１によれば，ウェッジ挿入治具１４に受け部３２とプッシャ３３とを設けたので，ウェッジ２３の材料強度を超える押圧力が加わるとプッシャ３３が押し下げられる。すなわち，ウェッジ２３がつぶれるより前に，押圧力がリリースされる。さらに，このプッシャ３３は各ウェッジ２３ごとに設けられているので，正常に挿入されているウェッジ２３は，最後まで挿入される。従って，短時間で挿入でき，ウェッジの座面つぶれを防止したインサータ１となっている。
【００２９】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，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。
例えば，たわみ部４５やリリース部５２等の形状は一例であり，これに限るものではない。所定の圧力が加えられたときに，その圧力がリリースされる構成となっていればよい。例えば，受け部３２にリリース部５２と摺動部５３とに相当する段付きを形成し，プッシャ３３にそれを摺動させる溝と，段付き部分を受けるためのたわみ部やプッシャ係止部４６に相当する凸部を形成してもよい。
また，プッシャ３３がリリースされたときに警報を発したり，リリースされたプッシャ３３を図４の状態に自動的に復帰させる装置を加えると，製造ラインでの使用にさらに適したものとなる。
また，本形態では，コイル２２とウェッジ２３とをコア２１に引き続いて挿入するインサータ１に本発明を適用したが，コイル２２が挿入されたコア２１にウェッジ２３のみを挿入する挿入装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本形態に係るインサータを示す概略構成図である。
【図２】本形態に係るインサータを示す概略構成図である。
【図３】ウェッジ挿入治具を示す斜視図である。
【図４】第２状態におけるウェッジ挿入治具の先端部を示す正面図および側面図である。
【図５】第１状態におけるウェッジ挿入治具の先端部を示す正面図および側面図である。
【図６】ウェッジ挿入治具の設計に係る各寸法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  インサータ（ウェッジ挿入装置）
３２  受け部（第２押圧部材）
３３  プッシャ（第１押圧部材）
４５  たわみ部（一対の弾性部分）
４７  先端上面（当接部）
４８  斜面部（第１傾斜部）
５３  摺動部（被挟持部分）
５６  斜面部（第２傾斜部）
５７  平坦部（当接部）
【図１】
2006230171.tif 000003
【図２】
2006230171.tif 000004
【図３】
2006230171.tif 000005
【図４】
2006230171.tif 000006
【図５】
2006230171.tif 000007
【図６】
2006230171.tif 000008