线圈插入装置的制作方法

1.本发明涉及线圈插入装置。


背景技术：

2.以往，已知一种线圈插入装置，其在定子铁芯的槽中插入卷绕有线圈线的环状线圈束。例如，日本特开平5-236712号公报(专利文献1)公开了一种线圈插入装置，其包括：保持线圈的第一可动叶片及第二可动叶片；使线圈插入槽内的剥离器；以及驱动第一可动叶片和第二可移动叶片的第一可移动叶片驱动单元和第二可移动叶片驱动单元。第一可移动叶片驱动单元和第二可移动叶片驱动单元在使第一可动叶片和第二可移动叶片前进到定子铁芯的第一规定位置的状态下，仅使第二可动叶片在线圈不脱离的范围内后退，再次使第一可动叶片及第二可动叶片进一步前进到第二规定位置，在此状态下，仅使第二可动叶片在上述范围内下降。另外，在专利文献1中公开了以下内容：通过反复进行第一可动叶片的前进、停止和第二可动叶片的前进、后退的一系列动作，与以往一下子插入全部行程的情况相比，线圈与槽内表面的摩擦大幅缓和，能够容易地插入高占空系数的线圈。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：日本特开平5-236712号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
4.但是，在使用上述专利文献1的线圈插入装置将环状的线圈束插入槽时，本发明人注意到不能充分降低对线圈的负荷的问题。本发明人发现该问题起因于线圈被叶片夹入。
5.鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种降低线圈上产生的负荷的线圈插入装置。
6.根据本发明第一方面的线圈插入装置使卷绕线圈线而成的环状线圈从轴向一侧向轴向另一侧相对移动，从而插入定子铁芯的沿轴向贯穿的多个槽，该线圈插入装置包括：多个叶片，其沿轴向移动，配置在定子铁芯的径向内侧，并保持线圈；线圈移动机构，其沿轴向移动，配置在多个叶片的径向内侧，并使线圈移动；以及控制部，其控制叶片及线圈移动机构的移动，控制部进行第一控制，在该第一控制中，使线圈移动机构相对于叶片的相对位置向轴向一侧移动，或者使线圈移动机构及叶片向轴向一侧移动相同量。
7.本发明能够提供一种降低在线圈上产生的负荷的线圈插入装置。
附图说明
8.图1是定子的与轴向垂直的剖面的示意图。图2是实施方式的线圈插入装置的示意图。图3是实施方式的线圈插入装置的框图。
图4是示出实施方式的第一控制的示意图。图5是示出实施方式的第二控制的示意图。图6是示出实施方式的第三控制的示意图。图7是示出实施方式的线圈插入方法的流程图。图8是用于说明技术问题的示意图。
具体实施方式
9.以下，根据附图说明本发明的实施方式。另外，在以下的附图中对相同或相当的部分标注相同的参照符号，不重复其说明。
10.另外，在以下的说明中，将定子1的中心轴线延伸的方向、即槽的贯通方向设为"轴向"。将沿轴向的一侧设为下(后)侧，将另一侧设为上(前)侧。上下(前后)方向是为了确定位置关系而使用的，并不限定实际的方向。即，向下方向不一定意味着重力方向。轴向没有特别限定，包括铅垂方向、水平方向、与这些方向交叉的方向等。
11.另外，将与定子1的中心轴线正交的方向设为"径向"。将沿径向的一侧设为内侧，将另一侧设为外侧。而且，将沿着以定子1的中心轴线为中心的圆弧的方向设为"周向"。
12.另外，在以下说明中使用的附图中，为了强调特征部分，有时为了方便起见而将成为特征的部分放大示出。因此，各构成要素的尺寸及比率未必与实际的相同。另外，出于同样的目的，有时省略不构成特征的部分进行图示。
13.(定子)如图1所示，定子1是马达的构成部件，与未图示的转子相互作用而产生旋转力矩。本实施方式的定子1形成跨几个槽21地卷绕线圈线的分布绕组。定子1包括线圈10和定子铁芯20。
14.《定子铁芯》定子铁芯20形成为中空的圆柱形状。定子铁芯20通过重叠薄的硅钢板而形成。在定子铁芯20上呈放射状地形成有多个齿23。在齿23彼此之间形成有槽21。齿23隔着槽21沿径向延伸。槽21形成作为径向开口部的槽开口22。本实施方式的定子铁芯20是一体型的定子铁芯。
15.《线圈》线圈10是将线圈线卷绕成环状的环状线圈束。本实施方式的线圈线是圆线，但没有特别限定，也可以是平角线等。
16.线圈10具有两个线圈边部和线圈过渡部。两个线圈边部被收纳在槽21内。具体而言，收纳一个线圈边部的槽21与收纳另一个线圈边部的槽21不同。收纳一个线圈边部的槽21和收纳另一个线圈边部的槽21既可以如图1所示隔着其他的槽沿周向配置，也可以相邻配置(未图示)。
17.(线圈插入装置)参照图1～图6对线圈插入装置100进行说明。线圈插入装置100使卷绕线圈线而成的环状线圈10从轴向一侧向另一侧(图2中从右侧向左侧)相对移动，而插入沿定子铁芯20的轴向贯通的多个槽21。详细而言，线圈插入装置100以跨定子铁芯20的几个槽21的方式从各个槽开口22插入线圈10。
18.线圈插入装置100包括图2所示的多个叶片110、作为线圈移动机构的剥离器120和图3所示的控制部130。
19.《叶片》如图2所示，叶片110保持线圈10。叶片110配置在定子铁芯20的径向内侧，沿轴向移动。具体而言，多个叶片110与齿23对应地配设在同一圆周上。
20.本实施方式的叶片110由多个叶片构成。多个叶片110通过多个齿23配置。叶片110将挂在后述剥离器120上的线圈10沿轴向及径向引导至槽21。叶片110是沿轴向延伸的棒状部件。叶片110是沿轴向移动的可动叶片。
21.叶片110通过叶片驱动器(未示出)沿轴向移动。详细而言，叶片110能够向轴向另一侧移动以及向轴向一侧移动。叶片驱动器包括：安装在叶片110上且沿轴向按压的部件；以及用于使该部件沿轴向移动的驱动源。
22.如图2所示，叶片110呈轴向观察时第一顶点111位于径向内侧、第二顶点112及第三顶点113位于径向外侧的三角形。径向内侧的第一顶点111为圆角形状。
23.《剥离器》剥离器120是使线圈10移动的线圈移动机构。剥离器120配置在定子铁芯20的径向内侧，沿轴向移动。
24.剥离器120将线圈10从轴向一侧向另一侧插入。剥离器120与线圈10接触。利用剥离器120使线圈10在定子铁芯20的径向内侧沿轴向移动，且使线圈10的一部分从槽开口22插入槽21内部。具体而言，剥离器120钩住线圈10的径向内侧，沿着叶片110将线圈10拉起。
25.剥离器120通过剥离器用驱动部(未图示)沿轴向移动。详细而言，剥离器120能够向轴向另一侧移动以及向轴向一侧移动。剥离器驱动器包括：安装在剥离器120上并沿轴向按压的部件；以及使该部件沿轴向移动的驱动源。
26.《控制部》图2所示的控制部130控制叶片110和剥离器120的移动。控制部130进行第一控制，在第一控制中，使剥离器120相对于叶片110的相对位置向轴向一侧移动，或者，使剥离器120及叶片110向轴向一侧移动相同量。。通过该第一控制，剥离器120不向轴向另一侧按压线圈10，因此能够抑制线圈10被叶片110夹入。因此，能够降低在线圈10上产生的负荷。
27.第一控制包括：a)叶片110的前进量＞剥离器120的前进量b)叶片110前进，并且剥离器120停止c)叶片110前进，并且剥离器120后退d)叶片110停止，并且剥离器120后退e)叶片110的后退量≤剥离器120的后退量另外，前进是从轴向一侧向另一侧的移动。即，前进的方向为是插入线圈10的方向。后退是从轴向另一侧向一侧的移动。即，后退的方向是与插入线圈10的方向相反的方向。
28.优选控制部130在第一控制中使剥离器120向轴向一侧移动。即，作为第一控制，优选是上述c)～e)。由此，能够进一步抑制线圈10被叶片110夹入。
29.更优选如图4所示，控制部130在第一控制中进一步使叶片110向轴向一侧移动。
即，作为第一控制，优选是上述e)。由此，能够解除被叶片110夹入的线圈10。因此，能够进一步降低线圈10上产生的负荷。
30.另外，优选控制部130在第一控制中使剥离器120及叶片110向轴向另一侧移动(上述a))的情况下，使剥离器120向轴向另一侧移动的速度小于使叶片110向轴向另一侧移动的速度。由此，在抑制线圈10被叶片110夹入的同时，能够提高使线圈10从轴向一侧朝向另一侧的相对移动的效率。
31.控制部130还进行使剥离器120向轴向另一侧移动的第二控制。在第二控制中，使剥离器120相对于叶片110的相对位置向轴向另一侧移动，或者，使剥离器120及叶片110向轴向另一侧移动相同量。通过第二控制，能够提高将线圈10插入槽21中的效率。
32.第二控制包括：f)叶片110的前进量≤剥离器120的前进量g)叶片110停止，并且剥离器120前进
33.优选如图5所示，控制部130在第二控制中使剥离器120和叶片110向轴向另一侧移动。即，作为第二控制，优选是上述f)。由此，能够进一步提高将线圈10插入槽21中的效率。
34.另外，在上述f)的情况下，更优选控制部130在第二控制中使剥离器120向轴向另一侧移动的速度比使叶片110向轴向另一侧移动的速度大。
35.另外，通过第一控制使剥离器120向轴向一侧移动(上述c)～e))时的第一控制中剥离器120向轴向一侧的移动量小于第二控制中剥离器120向轴向另一侧的移动量。由此，能够提高线圈10从轴向一侧朝向另一侧的相对移动的效率。
36.控制部130还进行使叶片110向轴向一侧移动的第三控制。在第三控制中，使剥离器120相对于叶片110的相对位置向轴向另一侧移动。通过第三控制，能够降低线圈10从叶片110受到的阻力。
37.第三控制包括：h)叶片110的后退量＞剥离器120的后退量i)叶片110后退，并且剥离器120停止j)叶片110后退，并且剥离器120前进
38.优选如图6所示，控制部130在第三控制中使剥离器120相对于定子铁芯20停止。即，作为第三控制，优选是上述i)。由此，能够容易地实现第三控制。
39.控制部130在进行第三控制之前进行第一控制。由此，能够进一步降低线圈从叶片受到的阻力。另外，在即将进行第三控制之前，进行第一控制。即，在第三控制和第一控制之间不进行其他控制。具体而言，优选按第二控制、第一控制、第三控制及第二控制的顺序进行。
40.另外，也可以省略第三控制。在进行第三控制的情况下，对次数没有限制，但优选在一个线圈10的插入中进行一次。具体而言，控制部130进行一次第三控制，直至剥离器120的轴向另一侧的前端位于定子铁芯20的轴向另一侧的端面。由此，在降低线圈从叶片受到的阻力的同时，能够提高线圈从轴向一侧向另一侧的相对移动的效率。
41.控制部130例如由cpu(central processing unit：中央处理单元)等运算处理装置实现。
42.控制部130为了进行第一～第三控制，对叶片用驱动部及剥离器用驱动部进行控
制。
43.(线圈插入方法)接着，参照图1～图7说明本实施方式的线圈插入方法。本实施方式的线圈插入方法是使用上述线圈插入装置100的线圈10的插入方法。
44.首先，如图7所示，将线圈插入装置100设置于定子铁芯20(步骤s10)。在该步骤s10中，如图2所示，在定子铁芯20的轴向一侧配置线圈10及线圈插入装置100。详细而言，将线圈10配置成保持在多个叶片110之间。另外，在多个叶片110的内侧将剥离器120配置在径向的中央部的轴向一侧。
45.接着，如图7所示，通过控制部130进行使剥离器120向轴向另一侧移动的第二控制(步骤s20)。在该第二控制(步骤s20)中，使剥离器120相对于叶片110的相对位置向轴向另一侧移动，或者，使剥离器120及叶片110向轴向另一侧移动相同量。
46.在本实施方式中，如图5所示，通过控制部130，使剥离器120及叶片110向轴向另一侧移动(前进)。由此，线圈10向轴向另一侧移动。
47.当在第二控制(步骤s20)中使线圈10前进时，有时线圈10会被夹在相邻的叶片110的第一顶点111之间。
48.接着，如图7所示，通过控制部130进行第一控制，使剥离器120相对于叶片110的相对位置向轴向一侧移动，或者，使剥离器120及叶片110向轴向一侧移动相同量(步骤s30)。通过实施该第一控制(步骤s30)，借助第一控制(步骤s20)中的叶片110及剥离器120的移动，能够通过向轴向另一侧抬起而解除被叶片110夹持的线圈10。
49.在本实施方式中，如图4所示，通过控制部130使剥离器120及叶片110向轴向一侧移动(后退)。由此，线圈10向轴向一侧移动，但能够解除被叶片110夹入的线圈10。
50.该第一控制(步骤s30)中的剥离器120向轴向一侧的移动量比第二控制(步骤s20)中的剥离器120向轴向另一侧的移动量小。
51.接着，如图7所示，通过控制部130进行第三控制，使叶片110向轴向一侧移动(步骤s40)。在该第三控制(步骤s40)中，使剥离器120相对于叶片110的相对位置向轴向另一侧移动。
52.在本实施方式中，如图6所示，通过控制部130使剥离器120停止，使叶片110向轴向一侧移动(后退)。由此，虽然线圈10的轴向运动小或没有轴向移动，但能够进一步解除夹在叶片110之间的线圈10。
53.另外，在第一控制(步骤s30)之后，实施第三控制(步骤s40)，因此，能够进一步降低线圈10从叶片110受到的阻力。即，在第一控制(步骤s30)和第三控制(步骤s40)之间不进行其他控制。
54.这样，通过第一控制(步骤s30)及第三控制(步骤s40)，在线圈10被叶片110夹持的情况下，能够解除该线圈10。在该状态下，通过进一步实施第二控制(步骤s20)，能够顺利地使线圈10向轴向另一侧移动。
55.另外，在第二控制(步骤s20)的实施中线圈10被叶片110夹持时，控制部130中断第二控制，实施第一控制(步骤s30)(根据需要，在第一控制之后实施第三控制(步骤s40))。并且，实施第二控制(步骤s20)，直至线圈10到达槽21内的规定位置。
56.接着，将线圈插入装置100从定子铁芯20拆下(步骤s50)。具体而言，拆下叶片110，
并且使剥离器120朝向轴向一侧移动。
57.通过实施以上的工序(步骤s10～s50)，可以将线圈10插入在定子铁芯20的轴向上贯通的多个槽21中。其结果是，能够制造图1所示的定子1。
58.另外，在上述第一控制(步骤s30)、第二控制(步骤s20)及第三控制(步骤s40)中，使线圈10在线圈10不从叶片110脱离的范围内移动。
59.另外，在将一个环状线圈10插入槽时，第三控制(步骤s40)优选实施一次，但也可以省略。
60.本发明人发现，在将线圈10插入到槽21中时，与相互的摩擦力相比，夹持于叶片110(特别是相邻叶片110的第一顶点111之间)的问题更大。详细而言，如图8的箭头x所示，夹在两侧的一对叶片110的倒圆角部分(第一顶点)和剥离器120的顶面之间的三角地带拉动线圈10而使其移动，由此，线圈10以楔形状陷入上述一对叶片110的倒圆角部分和剥离器120的顶面的平缓的圆角形状部分，咬入而锁定。与此相对，根据上述本实施方式的线圈插入装置100及线圈插入方法，发现通过第一控制(步骤s30)，剥离器120不再将线圈10向轴向另一侧推压，因此，能够抑制线圈10被叶片110夹入。因此，本实施方式的线圈插入装置100和线圈插入方法能够降低线圈10上产生的负荷。
61.应当认为，本次公开的实施方式在所有方面都是示例而不是限制。本发明的范围不是由上述实施方式而是由权利要求书示出的，旨在包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。符号说明
62.1：定子10：线圈20：定子铁芯21：槽100：线圈插入装置110：叶片111：第一顶点112：第二顶点113：第三顶点120：剥离器130：控制部。