特許 5995393 ステータコア保持手段及びコイル挿入装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5995393

(24)【登録日】2016年9月2日

(45)【発行日】2016年9月21日

(54)【発明の名称】ステータコア保持手段及びコイル挿入装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/06 20060101AFI20160908BHJP

【ＦＩ】

   H02K15/06

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-520105(P2016-520105)

(86)(22)【出願日】2015年6月17日

(86)【国際出願番号】JP2015067396

【審査請求日】2016年4月4日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】510054049

【氏名又は名称】Ｅ−Ｔｅｃ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100143111

【弁理士】

【氏名又は名称】青山 秀夫

(72)【発明者】

【氏名】細野聖二

【審査官】 津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８２４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１５４７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２８９６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−０５１３８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ１５／００−１５／０２

Ｈ０２Ｋ１５／０４−１５／１６

Ｂ２３Ｑ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状に配列されたブレード軸と、前記ブレード軸の外周に配列されたウェッジガイド軸とを有する電動機のコイル挿入装置に備えられ、ステータコアを前記ブレード軸の先端に装嵌させ、前記ウェッジガイド軸の先方の位置に、前記ステータコアを保持させるステータコア保持手段において、
前記ステータコア保持手段は、積厚の公差があるステータコアを軸方向に遊んだ隙間をあけるように保持させる所定の間隔を有する一対の保持板と、前記一対の保持板とステータコアとの間の遊んだ隙間を縮減させる隙間縮減手段とを含み、
前記隙間縮減手段は、前記ウェッジガイド軸の先端から遠いステータコアの端面を前記ウェッジガイド軸の先端に向けて押圧させる押圧手段を備え、
前記押圧手段が、前記ウェッジガイド軸の先端から遠い保持板に備えられ、被押付テーパ面を有する被押付部材と、被押付テーパ面に対向するように重ねられた押付テーパ面を有する押付部材とを備えると共に、前記押付テーパ面と前記被押付テーパ面とが摺動可能とされ、
前記一対の保持板の間隔が、所定の間隔とされたままで、前記押圧手段が、前記コイル挿入方向と交差する方向に、前記ウェッジガイド軸の先端から遠い保持板に沿って前記押付部材を移動させて、前記被押付部材を前記ステータコアの端面に向けて押圧させ、前記遊んだ隙間がない状態とさせる、
ことを特徴とするステータコア保持手段。

【請求項2】

複数組の前記押圧手段が、ステータコアの軸芯を挟むように配列され、
各々のテーパ面がステータコアの軸芯に向かって傾斜されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のステータコア保持手段。

【請求項3】

前記押付テーパ面と前記被押付テーパ面の各々の角度が、１５度以下の緩やかな角度とされている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステータコア保持手段。

【請求項4】

少なくとも一組の前記押圧手段を含み、各々のテーパ面がステータコアの円周方向に傾斜されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のステータコア保持手段。

【請求項5】

電動機のコイルを挿入させるコイル挿入装置が、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のステータコア保持手段を含んでいる、
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、電動機用ステータコアにコイル束を挿入させるコイル挿入装置に備えられるステータコア保持手段に関する。より詳細には、積層厚さに個体差があり又は工業規格が異なり、ステータコアが保持手段に遊びがある状態で保持されていても、コイル束の挿入に伴う大きな摩擦力により、保持手段内でステータコアが移動しないようにし、ウェッジガイド軸の先端とステータコアとの間に隙間が発生しないようにするステータコア保持手段及びコイル挿入装置に関する。これにより、ウェッジガイド軸の先端とステータコアとの間に隙間にコイル線が滑り込み、コイル線の一部がスロット絶縁紙の外側に外れることがなくなる。

【背景技術】

【0002】

従来、ステータコアをコイル挿入装置のブレード軸に装嵌させるには、予めステータコアの軸方向両端面を一対の保持板からなるステータコアの保持手段で挟むように保持させてから、コイル挿入装置に向けて保持手段を移動させ、ステータコアをブレード軸に装嵌させている。

【0003】

また、ステータコアは薄い電磁鋼板が積層されて製造されているため、同一の規格寸法であったとしてもステータコアの積層厚さには個体差がある。更に、企業活動の国際化により、ひとつの国で製造された電動機製造設備が、工業規格が異なる他の国で使用されて、電動機が製造されるようになっている。工業規格が異なる場合には、夫々の工業規格で製品に許容される個体差が異なっている。ここで、個体寸法の基準値と許容される範囲の最大値および最小値との差を「公差」と呼ぶことにする。大きな公差を許容する工業規格では、ステータコアの製品寸法に大きな寸法誤差が発生することになる。

【0004】

そのため、一対の保持板の間隔は、ステータコアと接触して損傷することがないように、ステータコアの積層厚さが最大となる個体に合わせて、予め広い間隔があけられている。そうすると、積層厚さが最大となる個体以外のステータコアが保持手段に保持された場合には、ステータコアの軸方向端面とウェッジガイド軸から遠い方の保持板との間に、ステータコアの個体差に応じて遊んだ隙間が発生することになる。

【0005】

ステータコアと保持手段との間に前記遊んだ隙間がある状態で、ステータコアにコイル束の挿入が行われると、コイル束の挿入に伴い大きな摩擦力が作用して、ステータコアが前記隙間の寸法だけ移動して、ウェッジガイド軸の先端とステータコアとの間には、前記遊んだ隙間の寸法に応じた離間した隙間が発生していた。この離間した距離がステータコアに挿入されるコイル線の外径寸法よりも大きくなると、コイル束を挿入する際にコイル線の一部がこの離間した隙間に滑り込み、コイル線の一部がスロット絶縁紙の外側に外れて、コイル線の挿入不良が発生する原因のひとつとなっていた。

【0006】

そこで、本願の発明者は、ステータコアが製造される際に個体差があっても又は異なる公差を許容する工業規格であっても適合できるように、前記遊んだ隙間を縮減させる隙間縮減手段をステータコア保持手段に備えさせることを検討し、本発明に至ったものである。

【0007】

特許文献１には、コイル束を挿入させる際に、スロット絶縁体のカフスを引っ掛けず、スロット絶縁体の歪みが発生しないようにする技術が開示されている。特許文献１の技術によれば、ステータコア保持板でステータコアを保持する際に、カフスを保護するカフサーを隣り合うスロット絶縁体のカフスの間に挿入すると共に、駆動源によりステータコアの端面に当接させておくとされている。これにより、スロット絶縁体のカフスを保護し得るとされている。

【0008】

この技術に開示されたカフサーをステータコアの端面に当接させる技術は、スロット絶縁体のカフス部を保護することを目的としていたため、カフサーは隣接するスロットの間に挿入できる程度の細幅の軸体とされていた。カフサーがステータコアの端面に当接されていたとしても、コイル束の挿入に伴う大きな摩擦力によっては、ステータコアに当接されたまま細幅のカフサーが撓むように変形することになる。

【0009】

カフサーが撓むように変形すると、ステータコアの移動を止めてウェッジガイド軸の先端とステータコアとの間に隙間が発生しないようにすることはできないことになる。そのため、特許文献１の技術によっては、前記ステータコア端面とウェッジガイド軸の先端との間の離間した隙間をなくすことはできず、コイル線が滑り込むことによるコイル線の挿入不良を抑制することはできなかった。

【0010】

特許文献２には、ステータコアの積層厚さの個体差に対応できるコイルエンド形成装置の技術が開示されている。特許文献２によれば、コイルエンド形成装置に、ステータコアの上下の端面と接するカフスサポート（特許文献１のカフサーと同じ。）と、軸方向に弾性部材を有するカフスサポート保持部材とを備えさせている。そして、コイルエンド形成の際に、前記弾性部材の弾性力により、ステータコアとステータコアの上下の端面に接するカフスサポートとを密着させ、カフスサポートが撓まないようにしている。

【0011】

そして、ステータコアの積層厚さに個体差があったとしても、コイルエンドを所望の形状とするために、カフスサポート保持部材が弾性変形して、上下のカフスサポートの間隔が縮められ、カフスサポートと、ステータコアの端面とが隙間がない密着された状態とされる。上下方向から大きな荷重が加えられても、コイルエンド形成の際にカフスサポートに撓みが生じないとされている。そうすると、カフスサポートと、外成形型との間に隙間が発生されないため、その隙間にコイル線が噛み込まれてカフスが損傷されることがなく、絶縁不良の発生を抑止できるとされている。

【0012】

しかし、コイル挿入装置のコイル束の挿入に伴い、ウェッジガイド軸の先端から離間する方向に作用する大きな摩擦力がステータコアに発生する。その大きな摩擦力により、ステータコアは弾性手段に挟まれたまま、ウェッジガイド軸の先端から離間するように移動され、特許文献２の技術を適用したとしても、ウェッジガイド軸の先端とステータコアとの間に隙間があき易く、前記隙間にコイル線の一部が滑り込み、コイル線の一部がスロット絶縁紙の外側に外れるという課題があった。

【0013】

特許文献３には、ステータコアの積層厚さに個体差があっても、スロット絶縁紙の破れを防止することが可能なステータコアの位置決め方法、及び装置の技術が開示されている。特許文献３のカフスサポートでは、ステータコアの積層厚さに個体差があっても、ステータコアの浮き上がりを防止できるように、カフスサポートに設けられた穴を貫通して、ステータコアの外周部を押圧手段により押圧するとされている。

【0014】

特許文献３の技術によれば、コイル束の挿入に伴う大きな摩擦力がステータコアに作用したとしても、上下のカフスサポートに挟まれたステータコアが浮き上がることがないように押圧される。これにより、ステータコアの浮き上がりを防止させた状態で、コイル束を挿入することができると共に、スロット絶縁紙の上端部及び下端部が保護され、スロット絶縁紙のカフス部の破れを防ぐことができるとされている。

【0015】

しかし、コイル挿入装置は、ステータコアの上端面側にコイルエンドの成形機が設けられるため、コイル束が押し出される範囲外に押圧手段を形成させる必要があり、押圧手段の位置が限定される。特許文献３では、ステータコア上面を押圧するためには、ステータコアの外周に突出部を設け、その近傍を押圧ピンで押圧する実施例が示されている。ステータコアの外周部に突出部を設けると電動機が重くなるという課題があると共に、小型モータにはステータコアの周囲に突出部を備えさせることができず、特許文献３の技術が適用できる場合が限られているという課題があった。

【0016】

仮に、ステータコアの範囲内に押圧手段を設けるとしても、極数が異なる場合には、コイル束の挿入される位置が異なり、ステータコアの端部から出るコイルエンドの形状も異なり、押圧手段を設ける位置が異なってくる。ステータコアのスロットの位置や数が異なる場合には、コイルエンドの形状や、コイルエンドがステータコア上面に張り出している位置が異なってくることは勿論のことである。ステータコアの外形が異なる場合も同様である。

【0017】

ここで、図１０を参照して、電動機の極数が異なる場合を例に、具体的に説明する。極数が２極となるステータコア１１０に、コイルエンドと干渉しないように押圧ピンで押圧できる位置は、ステータコア周縁部の僅かな幅の押圧位置１１３に限定される（図１０（Ａ）図参照）。極数が４極となるステータコア１１１に、押圧ピンで押圧できる位置は、隣接する内方側コイル同士の間の４箇所の押圧位置１１４に限定される（図１０（Ｂ）図参照）。極数が３極とされるステータコア１１２に、押圧ピンで押圧できる位置は、隣接する外方側コイル同士の間の３箇所の押圧位置１１５に限定される（図１０（Ｃ）図参照）。このように、周辺に突出部を設けていない場合には、ステータコアの外形が同一であったとしても、スロット数や電動機の極数に応じて、コイルエンドに干渉しないように押圧手段を変更する必要があった。

【0018】

また、押圧ピンによってステータコアの上面が押圧されるため、コイル束の挿入に伴う大きな摩擦力が作用すると、押圧ピンによって押圧されている狭い面積の範囲に大きな力が集中される。そのため、積層厚さが薄いステータコアの場合には、その大きな加力に耐えられずステータコアがいびつに反る可能性があり、特許文献３の技術が適用できる場合が限られているという課題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

特許文献１：特開平８−３３２９０号公報
特許文献２：特開２００５−１１０４３５号公報
特許文献３：特開２０１０−２００５０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、積層厚さに個体差があっても、又はステータコアの積層厚さの工業規格が異なっていても、コイル束の挿入に伴い作用する大きな摩擦力によりステータコア保持手段の中でステータコアが動くことがなく、極数が異なる場合や薄いステータコアでも適用でき、コイル線の挿入不良が発生しにくいステータコア保持手段及びコイル挿入装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0021】

本発明の第１の発明は、環状に配列されたブレード軸と、前記ブレード軸の外周に配列されたウェッジガイド軸とを有する電動機のコイル挿入装置に備えられ、ステータコアを前記ブレード軸の先端に装嵌させ、前記ウェッジガイド軸の先方の位置に、前記ステータコアを保持させるステータコア保持手段において、前記ステータコア保持手段は、積厚の公差があるステータコアを軸方向に遊んだ隙間をあけるように保持させる所定の間隔を有する一対の保持板と、前記一対の保持板とステータコアとの間の遊んだ隙間を縮減させる隙間縮減手段とを含み、前記隙間縮減手段は、前記ウェッジガイド軸の先端から遠いステータコアの端面を前記ウェッジガイド軸の先端に向けて押圧させる押圧手段を備え、前記押圧手段が、前記ウェッジガイド軸の先端から遠い保持板に備えられ、被押付テーパ面を有する被押付部材と、被押付テーパ面に対向するように重ねられた押付テーパ面を有する押付部材とを備えると共に、前記押付テーパ面と前記被押付テーパ面とが摺動可能とされ、前記一対の保持板の間隔が、所定の間隔とされたままで、前記押圧手段が、前記コイル挿入方向と交差する方向に、前記ウェッジガイド軸の先端から遠い保持板に沿って前記押付部材を移動させて、前記被押付部材を前記ステータコアの端面に向けて押圧させ、前記遊んだ隙間がない状態とさせることを特徴としている。

【0022】

ここで「遊んだ隙間」とは、公差が異なる規格のステータコアを保持板で挟んで保持した際に、ステータコアの積層厚さの個体差に応じて、ウェッジガイド軸の先端から遠いステータコアの端面と、前記先端から遠い方の保持板との間に発生している僅かな隙間をいう。

【0023】

より具体的に説明すると、一対の保持板の間隔は、保持板とステータコアとの接触による損傷を避けるために、積層厚さが最大となる個体に合わせて、予めステータコアの規格寸法よりも広くされ、この間隔が所定の間隔とされる。そうすると、積層厚さが最大となる個体以外のステータコアが保持板に保持された場合には、ステータコアの軸方向端面とウェッジガイド軸から遠い方の保持板との間に、ステータコアの個体差に応じて僅かな隙間が発生する。この僅かな隙間が、遊んだ隙間とされる。

【0024】

隙間縮減手段とされる被押付テーパ面と押付テーパ面は、一組のテーパ面であってもよく、複数組のテーパ面であってもよく、その数は限定されない。押付テーパ面は、コイル挿入方向と交差する方向に移動し、押付テーパ面と被押付テーパ面とが上下に重なって遊んだ隙間が縮減される。押付テーパ面の移動方向とコイル挿入方向とが対向していないため、コイル束の挿入に伴う大きな摩擦力が作用しても、押付テーパ面の移動方向に力が加わることがなく、ステータコアが浮き上がることがない。

【0025】

隙間縮減手段によって、一対の保持板の間隔を変えないで、遊んだ隙間が縮減されるため、ステータコアに大きな摩擦力が作用しても、保持板に保持されたステータコアが移動することがない。そのため、一対の保持板の間隔を所定の間隔として、ステータコアの公差に対応できるように、遊んだ隙間を備えさせた場合であっても、ウェッジガイド軸の先端とステータコアの間に隙間があくことがない。また、コイル束の挿入に先立って遊んだ隙間を縮減すれば、コイル束の挿入に伴う大きな摩擦力と比べて小さな力、例えば小型のエアシリンダーであっても、遊んだ隙間を縮減した状態を維持できる。また、押圧手段を一対の保持板の間に設けさせると、保持板の外側に配置されるコイル束の端部成形手段等と隙間縮減手段とが干渉することがなく、コイル束の端部成形手段等を設けたままでも、隙間縮減手段を設けることができる。

【0026】

これにより、前記隙間にコイル線が滑り込み、コイル線の一部がスロット絶縁紙の外側に外れた状態とならず、ステータコアの公差が大きい規格であってもコイル挿入不良が発生しにくく、電動機を高い歩留りで製造できる。更に、隙間縮減手段が被押付テーパ面と押付テーパ面を含んだ簡単な構成であるため、隙間縮減手段を小型化でき、コイル挿入装置に付随する他の機器に干渉しないように隙間縮減手段を配設させることが容易となる。また、公差のあるステータコアを保持させる際に、一対の保持板の間隔を所定の間隔としたままであっても、保持板とステータコアとの接触による損傷を避けることができる。

【0027】

本発明の第２の発明は、第１の発明のステータコア保持手段であって、複数組の前記押圧手段が、ステータコアの軸芯を挟むように配列され、各々のテーパ面がステータコアの軸芯に向かって傾斜されていることを特徴としている。押付テーパ面の移動方向とコイル挿入方向とが対向していないため、コイル束の挿入に伴う大きな摩擦力が作用しても、押付テーパ面の移動方向に力が加わることがなく、ステータコアが浮き上がることがない。

【0028】

ステータコアの軸芯に向かって複数組の被押付テーパ面、押付テーパ面が設けられているため、遊んだ隙間が均等に縮減される。これにより、ステータコアがコイル束の挿入摩擦により傾いて、ウェッジガイド軸の先端とステータコアとの隙間が拡がることがなく、その隙間にコイル線の一部が滑り込み、コイル線の一部がスロット絶縁紙の外側に外れた状態となることがない。

【0029】

本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明のステータコア保持手段であって、前記押付テーパ面と前記被押付テーパ面の各々の角度が、１５度以下の緩やかな角度とされていることを特徴としている。これにより、コイル挿入時に伴う大きな摩擦力が働いても、テーパ面が押し戻されにくいという有利な効果を奏する。

【0030】

本発明の第４の発明は、第１の発明のステータコア保持手段であって、少なくとも一組の前記押圧手段を含み、各々のテーパ面がステータコアの円周方向に傾斜されていることを特徴とする請求項１に記載のステータコア保持手段。押付テーパ面の移動方向とコイル挿入方向とが対向していないため、コイル束の挿入に伴う大きな摩擦力が作用しても、押付テーパ面の移動方向に力が加わることがなく、ステータコアが浮き上がることがない。

【0031】

被押付テーパ面及び押付テーパ面は、例えば回転楔から構成されればよい。ここで、回転楔とは、軸芯の周りに回転されて押付テーパ面が被押付テーパ面を押し付ける楔をいう。被押付テーパ面及び押付テーパ面は、ステータコアの周りの全周に亘って一組のテーパ面が設けられてもよく、ステータコアの軸芯を挟んで複数組のテーパ面が設けられてもよい。これにより、ステータコアがコイル束の挿入摩擦により傾いて、ウェッジガイド軸の先端とステータコアとの隙間が拡がることがなく、その隙間にコイル線の一部が滑り込み、コイル線の一部がスロット絶縁紙の外側に外れた状態となることがない。

【0032】

本発明の第５の発明は、電動機のコイルを挿入させるコイル挿入装置が、第１から第４の発明のステータコア保持手段を含んでいることを特徴としている。本発明のステータコア保持手段を含んだコイル挿入装置とすることにより、コイル挿入の際にステータコアが移動して、ウェッジガイド軸の先端とステータコアとの間に隙間が発生することがない。そのため、前記隙間にコイル束の一部のコイル線が滑り込み、コイル線の一部がスロット絶縁紙の外側に外れにくいコイル挿入装置を提供することができる。これにより、ステータコアの形状・極数に制限されず、絶縁不良のない電動機を高い歩留りで製造できるコイル挿入装置を提供することができる。

【発明の効果】

【0033】

・本発明の第１の発明によれば、ステータコアに大きな摩擦力が作用しても、保持板に保持されたステータコアが移動することがない。そのため、ステータコアの公差に対応できるように遊んだ隙間を備えさせた場合であっても、ウェッジガイド軸の先端とステータコアの間に隙間があくことがない。これにより、前記隙間にコイル線が滑り込み、コイル線の一部がスロット絶縁紙の外側に外れた状態とならず、ステータコアの公差が大きい規格であっても、電動機を高い歩留りで製造できる。更に、隙間縮減手段が被押付テーパ面と押付テーパ面を含んだ簡単な構成であるため隙間縮減手段を小型化でき、コイル挿入装置に付随する他の機器に干渉しないように隙間縮減手段を配設させることが容易となるという有利な効果がある。また、公差のあるステータコアを保持させる際に、一対の保持板の間隔を所定の間隔としたままであっても、保持板とステータコアとの接触による損傷を避けることができる。
・本発明の第２の発明によれば、ステータコアがコイル束の挿入摩擦により傾いて、ウェッジガイド軸の先端とステータコアとの隙間が拡がることがなく、その隙間にコイル線の一部が滑り込み、コイル線の一部がスロット絶縁紙の外側に外れた状態となることがない。

【0034】

・本発明の第３の発明によれば、コイル挿入時に伴う大きな摩擦力が働いても、テーパ面が押し戻されにくくいという有利な効果を奏する。
・本発明の第４の発明によれば、ステータコアがコイル束の挿入摩擦により傾いて、ウェッジガイド軸の先端とステータコアとの隙間が拡がることがなく、その隙間にコイル線の一部が滑り込み、コイル線の一部がスロット絶縁紙の外側に外れた状態となることがない。
・本発明の第５の発明によれば、ステータコアの形状・極数に制限されず、絶縁不良のない電動機を高い歩留りで製造できるコイル挿入装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】遊んだ隙間を説明する説明図（実施例１）。

【図2】ステータコア保持手段を備えたコイル挿入装置の全体図（実施例１）。

【図3】ステータコアの斜視図（実施例１）。

【図4】ステータコアの装着工程を説明する工程図（実施例１）。

【図5】隙間縮減手段を説明する説明図（実施例１）。

【図6】隙間縮減手段をなす楔の構成図（実施例１）。

【図7】遊んだ隙間が縮減される工程を説明する工程図（実施例１）。

【図8】回転楔を説明する側面図（実施例２）。

【図9】ステータコアの浮き上がりを説明する説明図（従来例）。

【図10】ステータコアの平面図（従来例）。

【発明を実施するための形態】

【0036】

一対の保持板に挟まれた状態でステータコアが遊嵌されていても、コイル挿入の際に、ウェッジガイド軸の先端とステータコアとの間に隙間が発生しないように、被押付テーパ面と押付テーパ面とを含んだ簡単な機構の隙間縮減手段により前記隙間をなくして、ステータコアが移動しないようにした。

【0037】

まず図９を参照して、従来のステータコア保持手段１００について簡単に説明する。理解を容易にするためスロット絶縁紙９７とコイル束９５を破線で示している。図９（Ａ）図は上方の保持板１０１とステータコア９０の上面との間に個体差に応じた遊んだ隙間８１がある状態で、コイル束９５の挿入が始まる段階を示し、図９（Ｂ）図はコイル挿入時の摩擦力によってステータコア９０が上方に浮き上がるように移動した状態を示している。ここでは遊んだ隙間８１の寸法を約１．０ｍｍから１．５ｍｍと想定しているが、この数値に限定されない。

【0038】

ステータコア保持手段１００は、ステータコア９０の両端面を挟んで保持させる一対の保持板１０１，１０２と、保持板を垂直方向に駆動させる駆動手段をなすエアシリンダー２２（図２参照）と、ステータコアの上面９３と上方の保持板１０１に備えられる押圧部材１０３との接触を防止するストッパー４３（図２参照）が備えられている。一対の保持板は、上方の保持板１０１及び下方の保持板１０２とからなり、その間にステータコア９０が挟まれて保持される。

【0039】

上方の保持板１０１の下面側には、ステータコア９０の上面をその外周縁に沿うように押圧する押圧部材１０３が備えられている。押圧部材１０３は、複数のネジ１０４及びナット１０５によって、上方の保持板１０１と一体に固定されている。ストッパー４３の高さは、同一の規格寸法のステータコアの中から、積層厚さが最大となる個体に合わせられている。このストッパー４３の高さが、ステータコア９０を保持した際の一対の保持板の間隔とされる。

【0040】

一対の保持板１０１，１０２の間隔は、ステータコアの積層厚さが最大となる個体に合わせられているため、その個体以外のステータコアが保持された場合には、ステータコアの上面９３と上方の保持板１０１に備えられる押圧部材１０３の下面との間にステータコアが遊んだ状態となる遊んだ隙間８１が形成される（図９（Ａ）図）。ステータコア９０にコイル束９５が挿入されると、その摩擦力により上方の押圧部材１０３に押し付けられるように、ステータコア９０が上方に浮き上がるように移動する。そして、ウェッジガイド軸の先端１３とステータコアの下面９４との間が離間して、隙間８０が発生する（図９（Ｂ）図）。

【0041】

この隙間８０の幅寸法が、コイル束をなすコイル線の外径寸法よりも大きい寸法となる場合には、コイル線の一部が前記隙間に滑り込むようにして挟まることがある。その状態でウェッジ９６が挿入されると、コイル線の一部がスロット絶縁紙９７とウェッジ９６とに囲まれた領域から外側に外れることがあり、コイル線の挿入不良が発生する原因のひとつとなっていた。

【実施例1】

【0042】

実施例１では、隙間縮減手段がテーパ面とされるステータコア保持手段２０を、図１から図７を参照して説明する。図１はステータコア保持手段２０の構成を説明する断面図、図２はステータコア保持手段を含んだコイル挿入装置１の全体構成を説明する側面図、図３はステータコア９０の斜視図、図４はステータコアをブレード軸１１に装嵌させる工程を説明する工程図、図５は遊んだ隙間８１が縮減された状態のステータコア保持手段の構成を説明する断面図、図６は隙間縮減手段５０の構成を説明する断面図、図７は遊んだ隙間８１が縮減される工程を説明する工程図である。

【0043】

まず、図２を参照して、コイル挿入装置１の全体構成を説明する。コイル挿入装置１は、ステータコアにコイル束とウェッジとを挿入させるコイル挿入装置本体１０と、ステータコアを保持するステータコア保持手段２０とから構成されている。ステータコア保持手段２０は、隙間縮減手段５０が備えられる点以外については従来と同じ構成とされている。

【0044】

コイル挿入装置本体１０は、環状に配列されたブレード軸１１と、その外周に接するように配列されたウェッジガイド軸１２と、ブレード軸に沿って摺動されるストリッパ１４と、ストリッパと係合してストリッパをステータ軸方向に延伸させる延伸軸１５と、ウェッジガイド軸に沿って摺動されるウェッジプッシャー１６とから構成されている（図１参照）。延伸軸１５とウェッジプッシャーの駆動手段は図上省略している。

【0045】

次に、図３を参照して、ステータコア９０について説明する。図３は、スロット絶縁紙９７が装着された状態のステータコアの一例を示している。ここでは、理解を容易にするため１か所のスロット９９にのみウェッジ９６を挿入した状態を示している。

【0046】

ステータコア９０は、薄い電磁鋼板９１が積層されて構成されるため、同一の規格寸法とされるステータコアであっても、その積層厚さには寸法誤差が発生する。この寸法誤差がステータコアの積層厚さの個体差とされ、積層厚さの最大値と最小値との差がステータコアの公差とされる。スロット絶縁紙９７は、両端部に襟状に折り返されたカフス部９８を備えている。

【0047】

次に、図１、図５及び図６を参照して、ステータコア保持手段２０及び隙間縮減手段５０の構成を説明する。図１では理解を容易にするため、ストリッパ１４を一部切欠断面図で示すと共に、図中左側のスロットにのみウェッジ９６が挿入される位置を破線で示している。図６では、下方の保持板４０、ステータコア９０、ブレード軸１１及びウェッジガイド軸１２を一点鎖線で示している。図１はステータコア保持手段の構成を説明する説明図、図５は遊んだ隙間が縮減された状態を説明する説明図、図６（Ａ）図は隙間縮減手段の構成を説明する平面図、図６（Ｂ）図は図６（Ａ）図のＡ−Ａ位置断面を示し、図６（Ｃ）図は図６（Ａ）図のＢ−Ｂ位置断面を示している。

【0048】

隙間縮減手段５０は、上下に対向するように重ねられる被押付テーパ面７０を有する被押付部材７１と押付テーパ面６０を有する押付部材６１とを含んだ押圧手段５１とされている。各テーパ面の傾斜角度は１５度とされているが、緩やかな角度であればよい。被押付テーパ面７０と押付テーパ面６０は、一対の保持板３０，４０の間に形成され、ステータコア９０の軸芯を挟んで対向するように配置された二組のテーパ面とされている。押付テーパ面６０がコイル挿入方向と交差する方向に移動して被押付テーパ面７０を押し付けるように、各々のテーパ面はステータコアの軸芯に向かって傾斜されている。押付テーパ面の移動手段は、延伸軸６３とエアシリンダー６２と、図示していないコンプレッサーを含んでいる。

【0049】

被押付テーパ面７０は、上方の保持板３０に装着される被押付部材７１の外周に外方に向けて拡開するように形成されている。被押付部材７１は、コイル挿入作業と干渉しないように、ステータコアの外周縁近傍のみを押圧できるように、中空の円盤形状に形成され、上方の保持板３０とステータコア９０との間に配置されている（図６（Ａ）図、図６（Ｂ）図参照）。被押付部材７１は、上下方向に摺動可能な可動軸３２を介して、上方の保持板の天面に付設された連結部材３１と連結され、可動軸３２が上下方向に摺動されることにより軸方向に移動可能とされている（図６（Ｃ）図参照）。

【0050】

押付テーパ面６０が、被押付テーパ面７０に沿って、コイル挿入方向と交差する方向からステータコアの軸芯に向かって移動されることにより、被押付テーパ面７０がステータコアの軸方向に沿って下方に押し付けられる。そして、被押付部材７１がステータコアの上面に向かって下方に移動し、被押付部材７１とステータコアの上面９３が接して遊んだ隙間８１（図１参照）が縮減される（図５参照）。

【0051】

ステータコアの上面９３が、隙間縮減手段５０によって押し付けられているため、ステータコア９０にコイル束９５の挿入に伴う大きな摩擦力が作用したとしても、ステータコア９０が上方に浮き上がるように移動されることがない。これにより、ウェッジガイド軸の先端１３とステータコアの下面９４との間に隙間が発生することがなく、コイル線の一部が隙間に滑り込んでスロット絶縁紙９７の外側に外れることがない。

【0052】

また、ステータコアの上面９３が被押圧部材７１によって、その外周縁に沿って均等に押圧されているため、コイル束の挿入に伴う大きな摩擦力が狭い面積の範囲に集中することがない。これにより、積層厚さが薄く変形しやすい小型電動機用のステータコアであっても、電磁鋼板が反るように変形されることがない。

【0053】

下方の保持板４０には、ステータコア９０の外径よりも大きい外径のステータコア受台４１が備えられ、ステータコアが、窪み部４２に、水平方向に僅かに位置調整されるように遊嵌された状態で載置される。ステータコア９０が窪み部４２に載置される際には、側部にある平坦面９２（図３参照）を基準として、その向きが合わせられる。また、ステータコアの下面９４と接するようにカフサー４４が備えられ（図６参照）、スロット絶縁紙の下方のカフス部９８の損傷を防止している（図３参照）。

【0054】

次に、図４を参照して、ステータコア９０がブレード軸１１に装嵌される工程を説明する。ここでは、理解を容易にするため、ステータコアを破線で示すと共に、ブレード軸１１及びウェッジガイド軸１２について各２本のみを記載し、他を省略している。図４（Ａ）図はステータコア９０が下方の保持板４０に載置された状態を示し、図４（Ｂ）図はステータコア９０が一対の保持板に挟まれて保持された状態を示し、図４（Ｃ）図はステータコアをブレード軸に案内するコアガイド２１が降下された状態を示し、図４（Ｄ）図はステータコアがブレード軸に装嵌された状態を示している。

【0055】

まず、ステータコア９０を下方の保持板４０に載置させる（図４（Ａ）図）。次に、下方の保持板４０が所定距離持ち上げられ、上方の保持板３０とステータコア９０との間に遊んだ隙間があく状態で、ステータコアが一対の保持板３０，４０に挟まれて保持される（図４（Ｂ）図）。次に、下方の保持板４０よりも先行するように、コアガイド２１が降下される（図４（Ｃ）図）。次に、遊んだ隙間を維持しながらステータコアが一対の保持板に挟まれた状態で一体に降下される。そして、コアガイド２１がステータコア９０に先行して、環状に配列されたブレード軸の内方１７に装嵌される。最後に、ステータコア９０がコアガイド２１に案内されて、ブレード軸１１に装着される（図４（Ｄ）図）。

【0056】

一連のステータコア装着工程において、ステータコア９０は遊んだ隙間８１により垂直方向の遊び、窪み部４２における水平方向の遊びによって、いずれの方向にも僅かに移動できるように遊嵌された状態で、一対の保持板３０，４０に保持されている（図１参照）。そのため、一対の保持板に保持された状態のステータコア９０が、ブレード軸が競り合わないように装嵌され、ブレード軸が撓むように変形することが抑止される。

【0057】

次に、図７を参照して、遊んだ隙間が縮減される工程について説明する。図７（Ａ）図はステータコアがブレード軸に装嵌された状態を示し、図７（Ｂ）図は押付部材６１が延伸されている状態を示し、図７（Ｃ）図は遊んだ隙間８１が縮減された状態を示している。

【0058】

まず、上方の保持板３０に備えられる被押付部材７１の下面と、ステータコアの上面９３との間に、遊んだ隙間８１があいた状態のまま、ステータコア９０がブレード軸１１に装嵌される（図７（Ａ）図）。次に、エアシリンダー６２により延伸軸６３が延伸され、押付部材６１が上方の保持板３０の下面に沿って延伸される（図７（Ｂ）図）。そして押付テーパ面６０が被押付テーパ面７０に沿って移動され、被押付テーパ面７０がウェッジガイド軸の先端に向かって押し付けられる。それに伴って被押付部材７１が、ステータコアの上面に向かって下方に移動して、遊んだ隙間８１が縮減される（図７（Ｃ）図）。

【実施例2】

【0059】

実施例２では、図８を参照して、隙間縮減手段５２が回転楔５３からなるステータコア保持手段２３を説明する。回転楔とは、軸芯の周りに回転されて押付テーパ面が被押付テーパ面を押し付ける楔をいう。図８では、軸芯７６を一点鎖線で示している。図８（Ａ）図は遊んだ隙間が縮減される前の状態を示し、図８（Ｂ）図は、回転楔が回転され、遊んだ隙間が縮減された状態を示し、図８（Ｃ）図は、図８（Ｂ）図のＡ−Ａ位置断面の見上げ図を示している。

【0060】

回転楔５３は、被押付部材７３と押付部材６５とからなっている。被押付部材７３には軸芯を挟んで、向かい合う位置に軸芯７６の周りに回転される一対の被押付テーパ面７２，７２が備えられる。押付部材６５にも軸芯７６を挟んで、向かい合う位置に軸芯７６の周りに回転される一対の押付テーパ面６４，６４が備えられる。押付テーパ面６４と被押付テーパ面７２は、向かい合うように傾斜され、押付部材７３が、一方向に回転された際に、向かい合うテーパ面同士６４，７２が摺れ合って押付部材６５と被押付部材７３の距離が変化するようにされている。

【0061】

図８において、押付テーパ面６４を上方から看て反時計回りに回転させると、押付テーパ面６４は被押付テーパ面７２を押し付けて、被押付部材７３がステータコアの上面９３を押付け、遊んだ隙間８１を縮減させる（図８（Ｂ）図参照）。軸芯７６の周りに回転される押付部材６５は、その周囲に歯部６６が備えられ、押付部材の外周位置に設けられた円形歯車６７に噛み合うようにされている。円形歯車６７は、図示していない駆動手段により回転される。駆動手段は公知の電動機等であればよい。円形歯車６７を、筋状に延びる歯車としてもよいことは勿論のことである。ここでは、向かい合う２組のテーパ面により押し付けあうようにしたが、テーパ面の数は限定されない。

【0062】

（その他）
・今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、上記した説明に限られず特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0063】

１…コイル挿入装置、
１０…コイル挿入装置本体、１１…ブレード軸、１２…ウェッジガイド軸、１３…先端、１４…ストリッパ、１５…延伸軸、１６…ウェッジプッシャー、１７…内方、
２０，２３…ステータコア保持手段、２１…コアガイド、２２…エアシリンダー、
３０…保持板、３１…連結部材、３２…可動軸、
４０…保持板、４１…ステータコア受台、４２…窪み部、４３…ストッパー、４４…カフサー、
５０，５２…隙間縮減手段、５１…押圧手段、５３…回転楔、
６０，６４…押付テーパ面、６１…押付部材、６２…エアシリンダー、６３…延伸軸、６５…押付部材、６６…歯部、６７…円形歯車、
７０，７２…被押付テーパ面、７１，７３…被押付部材、７６…軸芯、
８０…隙間、８１…遊んだ隙間、
９０…ステータコア、９１…電磁鋼板、９２…平坦面、９３…上面、９４…下面、９５…コイル束、９６…ウェッジ、９７…スロット絶縁紙、９８…カフス部、９９…スロット、
１００…ステータコア保持手段、１０１…上方の保持板、１０２…下方の保持板、１０３…押圧部材、１０４…ネジ、１０５…ナット、
１１０，１１１，１１２…ステータコア、１１３，１１４，１１５…押圧位置

【要約】

【課題】ステータコア９０の積層厚さの規格が異なっても、積層厚さに個体差があっても、コイル線がウェッジ９６とスロット絶縁紙９７の外側に外れて絶縁不良を発生させることもないステータコア保持手段を提供することである。
【解決手段】ステータコア保持手段２０に、ステータコア９０の積層厚さの個体差に対応する遊んだ隙間８１と、遊んだ隙間を縮減させる隙間縮減手段５０とを備えさせる。遊んだ隙間を隙間縮減手段により縮減させ、ステータコア９０の浮き上がりを防止する構成とした。これにより、ステータコアの積層厚さに個体差があっても、コイル束９５の挿入に伴って大きな摩擦力が作用しても、ステータコアが浮き上がることがなく、コイル線の一部がウェッジガイド軸の先端１３とステータコアとの間の隙間に滑り込み、絶縁不良を発生させることがない。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】