导电体的插入装置的制作方法

文档序号:22246567发布日期:2020-09-15 20:30
导电体的插入装置的制作方法

本发明涉及一种导电体的插入装置,其用于将导电体的规定部位插入在定子铁芯上形成的插槽(slot)。



背景技术:

作为构成电机、发电机等旋转电机的定子,已知有具有定子铁芯和导电体(以下,还记作“区段(segment)”)的定子,其中,所述定子铁芯上形成有插槽;所述导电体具有2条腿部和弯曲部,且呈大致u字形状。在该定子中,所述腿部被插入插槽中,并且,从插槽露出的腿部彼此接合而电连接。

另外,在插槽内预先收装有绝缘纸。在日本发明专利授权公报特许第5841017号中,本申请人提出一种插入装置,该插入装置分别具有两张第1展开板和两张第2展开板,所述第1展开板和所述第2展开板被插入插槽中,能够一边挤压绝缘纸一边对腿部进行引导。在该情况下,绝缘纸被推压在插槽的内壁上,因此,防止在将区段的腿部插入插槽中时腿部卡在绝缘纸上。其结果,防止绝缘纸被从插槽挤出或者发生破损。

另外,所述定子铁芯大多数情况下通过层叠多片电磁钢板而构成,其中所述电磁钢板较薄且呈环形。1片电磁钢板的厚度不是在所有部位均等,实际上根据部位的不同而在公差的范围内不同。因此,当构成定子铁芯时,该定子铁芯的层叠厚度(高度)也不均等,根据部位不同而在公差的范围内不同。

当想要将第1展开板和第2展开板一起插入这样高度产生有误差的定子铁芯的各插槽中时,可能发生以下事态:一方面,对于在高度较高的部位形成的插槽,第1展开板和第2展开板已插入其中,另一方面,对于在高度较低的部位形成的插槽,第1展开板和第2展开板还未插入其中。在该情况下,后者中,第1展开板和第2展开板的引导仅进行到腿部到达插槽的途中。

从该观点出发,本申请人在国际公开第2017/159875号中提出了通过由推压件推压定子铁芯来使该定子铁芯的高度均等化的插入装置。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于,提供一种即使在定子铁芯的高度(厚度)产生误差的情况下,也能够使导体引导部件对导电体的规定部位的引导持续到所述规定部位被插入到插槽中为止的导电体的插入装置。

根据本发明一实施方式,提供一种导电体的插入装置,用于将导电体的规定部位插入插槽中,所述插槽在定子铁芯上形成有多个,并且具有沿所述定子铁芯的直径方向延伸的径向边和沿所述定子铁芯的周向延伸的周向边,且各所述插槽中配设有绝缘纸,

具有导体引导部件和支承体,其中,

所述导体引导部件将所述导电体的所述规定部位向插槽内引导;

所述支承体支承所述导体引导部件,

所述导体引导部件以能够沿所述定子铁芯的轴向浮动的方式来设置。

另外,为了将导体引导部件以能够沿轴向浮动的方式进行设置,例如,使保持部件介于支承体与支承体用致动器之间,并且,将所述支承体浮动保持于所述保持部件即可,其中,所述支承体支承引导导电体的规定部位的导体引导部件,所述支承体用致动器使该支承体沿定子铁芯的直径方向位移。

根据本发明,将导体引导部件以可沿定子铁芯的轴向浮动的方式进行设置。因此,在定子铁芯的厚度上产生差异,存在高度大的部位(高高度部位)和高度小的部位(低高度部位)的情况下,能够在使与高高度部位对应的支承体停止的状态下,使与低高度部位对应的支承体进一步位移。

因此,在与低高度部位对应的支承体中,也通过被该支承体支承的导体引导部件将绝缘纸推压在插槽的内壁上。因此,当将导电体的规定部位插入插槽时,能够避免绝缘纸发生位置偏移或者破损。

并且,在该情况下,不需要按压定子铁芯而使该定子铁芯的全周的厚度一致,因此,能够降低插入装置整体的设备的刚性,设备便宜且能小型化。

根据参照附图对以下实施方式进行的说明,上述的目的、特征和优点应易于被理解。

附图说明

图1是作为定子的电磁线圈的导电体(区段)的概略整体立体图。

图2是表示区段的腿部(规定部位)插入的定子铁芯和外周侧导向部的概略俯视图。

图3是图2所示的定子铁芯的放大俯视图。

图4是内周侧导向部、定子铁芯、外周侧导向部的局部剖视侧视图。

图5是由驱动滑动件、第1从动滑动件、第2从动滑动件构成的滑动单元的主要部分概略俯视图。

图6是定子铁芯的第1舌片部(卡合部)和设置于驱动滑动件的卡合件的主要部分放大俯视图。

图7是表示作为支承体的支承块、作为导体引导部件的三方向引导部件、和用于将三方向引导部件保持于支承块的外侧罩部件的概略立体分解图。

图8是三方向引导部件的展开图。

图9是示意性表示三方向引导部件的第1长边侧引导部、第2长边侧引导部、第2短边侧引导部接近插槽的状态的主要部分放大俯视图。

图10是内周侧导向部的主要部分侧视剖视图。

图11是表示驱动滑动件、第1从动滑动件、第2从动滑动件从图5的状态开始向定子铁芯的内周侧位移的状态的主要部分概略俯视图。

图12是示意性表示设置于驱动滑动件的卡合件、副卡合件、推压件将定子铁芯向内周侧推压的状态的概略俯视图。

图13是表示外周侧导向部所包含的滑动单元从图4的状态开始向内周侧导向部位移的状态的主要部分侧视图。

图14是表示滑动单元和内周侧导向部从图13的状态开始下降而使三方向引导部件的下端接近插槽的状态的主要部分侧视图。

图15是表示位于定子铁芯的高度较大的部位(高高度部位)和高度较小的部位(低高度部位)的三方向引导部件与插槽及绝缘纸的位置关系的主要部分概略主视图。

图16是表示在高高度部位,区段的腿部向插槽内前进的状态的主要部分放大剖视图。

图17是表示在高高度部位和低高度部位,对应于低高度部位的支承体位移后的三方向引导部件与插槽及绝缘纸的位置关系的主要部分概略主视图。

图18是表示区段的腿部的顶端插入之后,内周侧导向部和支承块上升后的状态的主要部分剖视图。

图19是表示外周侧导向部从图18的状态开始远离内周侧导向部的状态的主要部分剖视图。

图20是通过将区段插入定子铁芯的插槽中而构成的定子的概略俯视图。

具体实施方式

下面,列举优选的实施方式且参照附图对本发明所涉及的导电体的插入装置进行详细说明。另外,下面,还将导电体的插入装置记作“腿部插入装置”。

首先,对图1所示的区段10(导电体)进行说明。区段10具有2条腿部12和位于腿部12彼此之间的弯曲部(turnpart)14。弯曲部14以从一腿部12朝向另一腿部12的方式弯曲,因此,区段10呈大致u字形状。

在弯曲部14形成有波浪形状的曲轴部16。通过该曲轴部16,在区段10上,在沿定子铁芯的径向的方向上发生偏移。

腿部12被插入在图2和图3所示的定子铁芯20上形成的多个插槽22中。定子铁芯20例如构成为,薄的铁芯板沿与图2的纸面正交的方向层叠的层叠体,具有圆环部24和从该圆环部24的外周部向直径方向外侧突出的多个舌片部(tabsection)(在本实施方式中,第1舌片部26a~第6舌片部26f这6个)。插槽22以沿圆环部24的内周侧呈放射状延伸的方式形成。在该情况下,插槽22的个数为72个。

各插槽22的沿圆环部24的直径方向的方向为长度方向。其结果,如图3所示,插槽22具有沿圆环部24的直径方向延伸的2条长边(径向边)和沿圆环部24的周向延伸的2条短边(周向边),其中,所述2条长边即为顺时针方向的下游侧的第1长边28a、顺时针方向的上游侧的第2长边28b;所述2条短边即为内周侧的第1短边30a、外周侧的第2短边30b。另外,第1短边30a的局部形成有缺口。通过该缺口,在第1短边30a上,形成有面向圆环部24的内周侧开口的内周侧槽32。

第1舌片部26a~第6舌片部26f设计成,彼此以等间隔分离。第1舌片部26a~第6舌片部26f呈近似于底边最长的等腰三角形的形状,且突出顶端弯曲而带有弧度,其中,所述等腰三角形以圆环部24的外周部为该底边。在第1舌片部26a~第6舌片部26f的大致中央形成有紧固孔34。螺栓(未图示)穿过该紧固孔34,该螺栓是用于将定子st(参照图20)连结于壳体,并且将铁芯板彼此紧固在一起的紧固部件。

接着,对用于将区段10的腿部12插入插槽22的腿部插入装置(导电体的插入装置)进行说明。腿部插入装置具有图2和图4所示的外周侧导向部50和图4所示的内周侧导向部52(第2支承体)。外周侧导向部50围绕被定位固定在腿部插入装置的规定部位的定子铁芯20的外周,另一方面,内周侧导向部52以可进退的方式被插入定子铁芯20的内周侧。

外周侧导向部50具有图2和图4所示的圆板形状的底座54。在底座54上,铺设有36条沿圆环部24的直径方向延伸的导轨58,在各导轨58上,以驱动滑动件400、第1从动滑动件402、第2从动滑动件404中的任一滑动件能够通过滑动体60位移的方式对其进行设置。驱动滑动件400以被夹在第1从动滑动件402与第2从动滑动件404之间的方式来配置。通过驱动滑动件400、第1从动滑动件402和第2从动滑动件404这3个滑动件400、402、404构成1组滑动单元。在本实施方式中,设置12组滑动单元、即第1滑动单元406a~第12滑动单元406l。

如图5详细所示,在驱动滑动件400的上表面突出形成有销状嵌合部410,并且在第1从动滑动件402、第2从动滑动件404的上表面分别突出形成有第1位移辅助用凸轮从动件412、第2位移辅助用凸轮从动件414。另外,从第1从动滑动件402经驱动滑动件400到第2从动滑动件404,架设有长形的平板形状的连接部件416。在连接部件416的长度方向的大致中央部贯穿形成有连结孔418,在两端部贯穿形成有第1长孔420、第2长孔422。销状嵌合部410嵌合于连结孔418,第1位移辅助用凸轮从动件412、第2位移辅助用凸轮从动件414分别穿过第1长孔420、第2长孔422。

第1滑动单元406a~第12滑动单元406l分别在第1致动器302a~第12致动器302l(支承体用致动器)的作用下,沿定子铁芯20的圆环部24的直径方向以彼此接近或者远离的方式进行位移。更详细而言,第1致动器302a~第12致动器302l分别具有伺服电机304和在该伺服电机304的作用下前进或者后退的引导轴306。如图5中示例出第1致动器302a而所示的那样,在第1致动器302a的引导轴306的顶端连结有驱动滑动件400。

即,当第1致动器302a的引导轴306前进或者后退时,驱动滑动件400与引导轴306一体地前进或者后退。第1从动滑动件402和第2从动滑动件404经由连接部件416连结于驱动滑动件400,因此,第1从动滑动件402和第2从动滑动件404跟随驱动滑动件400前进或者后退。

在此,在第1致动器302a、第7致动器302g的各驱动滑动件400的面对定子铁芯20的前端,设置有能分别与第1舌片部26a、第4舌片部26d卡合的卡合件310、副卡合件312(尤其是参照图12)。卡合件310和副卡合件312处于相向的位置关系,其相位差为约180°。

图6是卡合件310的主要部分放大俯视图。另外,省略了后述的支架64、支承块90等(均参照图4)的图示。如该图6所示,在卡合件310的顶端,设置有1组位置对准用凸轮从动件316a作为转动体。第1舌片部26a进入位置对准用凸轮从动件316a彼此之间并卡合。在副卡合件312上,也同样在其顶端设置有1组位置对准用凸轮从动件316b(参照图12)。第4舌片部26d进入位置对准用凸轮从动件316b彼此之间并卡合。

与此相对,在其余的第2致动器302b~第6致动器302f、第8致动器302h~第12致动器302l的各驱动滑动件400上,突出形成有顶端为平坦面的推压件314。其中,第3致动器302c、第5致动器302e、第9致动器302i、第11致动器302k的推压件314分别抵接于第2舌片部26b、第3舌片部26c、第5舌片部26e和第6舌片部26f的顶端。并且,第2致动器302b的推压件314抵接于第1舌片部26a~第2舌片部26b之间的外缘,第4致动器302d的推压件314抵接于第2舌片部26b~第3舌片部26c之间的外缘。同样,第6致动器302f、第8致动器302h、第10致动器302j、第12致动器302l的推压件314分别抵接于第3舌片部26c~第4舌片部26d之间、第4舌片部26d~第5舌片部26e之间、第5舌片部26e~第6舌片部26f之间、第6舌片部26f~第1舌片部26a之间的各外缘。

在驱动滑动件400、第1从动滑动件402、第2从动滑动件404的各上表面上分别设置有作为保持部件的支架64(参照图4)。支架64比驱动滑动件400、第1从动滑动件402、第2从动滑动件404向定子铁芯20的外周突出,通过连结螺栓66和连结销68连结于驱动滑动件400、第1从动滑动件402或者第2从动滑动件404。

在支架64的、向定子铁芯20侧突出的顶端,在下表面侧形成有2个阶梯孔70,且在上表面侧形成有2个安装孔72。2个阶梯孔70位于圆环部24的直径方向内周侧、外周侧,2个安装孔72分别与阶梯孔70连通。在各安装孔72中分别插入作为支承体引导部件之一的引导杆74的短形的头部。在引导杆74上形成有直径比头部更大的凸缘部76,该凸缘部76被阻挡在安装孔72的开口附近。

另外,在引导杆74的头部形成有内螺纹部,从阶梯孔70穿过的安装螺栓78的外螺纹部与该内螺纹部旋合。据此,引导杆74被定位固定在安装孔72中。阶梯孔70的台阶部成为安装螺栓78的头部的止动部。

在支架64上,在安装孔72彼此之间还开设有旋合孔80,该旋合孔80在其内周壁上形成有内螺纹部。作为支承体引导部件之一的引导螺栓82的外螺纹部旋合于旋合孔80中。经由贯插有该引导螺栓82的后述的螺旋弹簧124,支承块90(支承体)以所谓的浮动支承的方式被支承于支架64。这样,支架64介于作为支承体用致动器(直径方向位移机构)的第1致动器302a~第12致动器302l与作为支承体的支承块90之间,发挥作为用于将支承块90保持于第1致动器302a~第12致动器302l的保持部件的作用。另外,支承块90的浮动方向是定子铁芯20的轴向,即与直径方向正交的高度(厚度)方向。

图7是表示支承块90、三方向引导部件92(导体引导部件)、外侧罩部件94的概略立体分解图。首先对支承块90进行说明,该支承块90具有块主体部100和折弯部载置部104,该折弯部载置部104用于载置构成三方向引导部件92的折弯部102。其中的块主体部100沿圆环部24的直径方向延伸。另外,如图7所示,在块主体部100的、接近定子铁芯20的内周侧的端部的上表面,形成有用于供紧固螺栓106a旋合的螺栓紧固孔108a、和用于供定位销110a嵌合的销嵌合孔112a。螺栓紧固孔108a和销嵌合孔112a为所谓的交错配置。

在块主体部100的、接近定子铁芯20的一侧的端部的上表面,载置有三方向引导部件92的后述的第2短边侧引导部114(外周方向边侧引导部)。即,块主体部100发挥作为外周方向边侧引导部载置部的作用。在第2短边侧引导部114与块主体部100的下端之间形成些许间隙(退避空间)。

在块主体部100上,还以沿长度方向(圆环部24的直径方向)排列的方式形成有2个杆插入孔116和螺栓贯插孔118,其中,所述2个杆插入孔116沿高度方向延伸,引导杆74插入其中;在所述螺栓贯插孔118中穿插引导螺栓82。当然,2个杆插入孔116位于隔着螺栓贯插孔118的位置。如由图4得知的那样,2个杆插入孔116是下端的内径小且下端以外的大部分的内径大的阶梯通孔,螺栓贯插孔118是上端的内径小且上端以外的大部分的内径大的阶梯通孔。

套筒120被插入杆插入孔116。套筒120被支承在基于杆插入孔116的内径差而形成的台阶部。并且,由套筒120和引导杆74夹持滑动导向件122。滑动导向件122发挥以下作用:使引导杆74相对于该滑动导向件122的相对性的上升或者下降顺利进行。

另一方面,在螺栓贯插孔118中插入有作为弹性部件的螺旋弹簧124。如上所述,引导螺栓82穿过螺旋弹簧124的内部。另外,螺旋弹簧124的下端在支架64的上表面,位于旋合孔80的开口附近。另外,螺旋弹簧124的上端抵接于基于螺栓贯插孔118的内径差而形成的台阶部。

因此,螺旋弹簧124向远离支架64的方向对支承块90进行弹性施力。当作用有将支承块90向支架64侧按压的方向的力时,该螺旋弹簧124被压缩,伴随于此,支承块90以接近支架64的方式位移。另一方面,当所述力对支承块90的作用解除时,螺旋弹簧124伸长,并且支承块90以远离支架64的方式位移。引导杆74和引导螺栓82在发生该位移时引导支承块90。

引导杆74的上端从杆插入孔116略微突出。同样,引导螺栓82的上端(头部)从螺栓贯插孔118略微突出。在块主体部100上连结有埋藏这样突出的上端的顶盖(headcover)126。即,在块主体部100和顶盖126的外周侧端部附近,分别形成有支承孔128和支承孔130。穿过支承孔128的支承螺栓132的外螺纹部与形成于支承孔130的内周壁的内螺纹部旋合,据此,顶盖126被定位固定于块主体部100。

在顶盖126的下表面形成有2个杆容纳孔134和螺栓进入孔136。引导杆74的上端被杆容纳孔134覆盖,并且,引导螺栓82的头部被插入螺栓进入孔136。另外,当支承块90相对于驱动滑动件400、第1从动滑动件402或者第2从动滑动件404上升时,引导杆74的上表面距离杆容纳孔134的顶面足够远。

折弯部载置部104在块主体部100的、面对圆环部24的内周侧的端面上,以向圆环部24突出的方式形成。如图7所示,折弯部载置部104具有等宽部140和大致三棱柱形状的展开部142,其中所述等宽部140的沿圆环部24的圆周方向的宽度大致一定,且呈大致长方体形状;所述大致三棱柱形状的展开部142的宽度随着从上方靠向下方而变宽。在等宽部140上突出形成有朝向圆环部24的卡合突起144(第2卡合部)。

在折弯部载置部104上,支承有其展开图如图8所示的三方向引导部件92(导体引导部件)。如从图7和图8得知的那样,三方向引导部件92由一体设置有第1长边侧引导部150(第1径向边侧引导部)、第2长边侧引导部152(第2径向边侧引导部)和第2短边侧引导部114的单一的部件构成。第1长边侧引导部150和第2长边侧引导部152通过以大致长方形形状的大舌片部成为规定的角度,优选为成为比展开部142的倾斜面彼此的交叉角度略大的角度的方式折弯来设置。

如图9所示,1个三方向引导部件92的第1长边侧引导部150和第2长边侧引导部152接近不同的插槽22。为了便于说明,设多个插槽22中、沿周向并列的任意的3个插槽22为第1插槽22a、第2插槽22b、第3插槽22c,且设沿周向相邻的任意的2个三方向引导部件92为第1三方向引导部件92a、第2三方向引导部件92b。第1三方向引导部件92a的第1长边侧引导部150从第1插槽22a的第1长边28a侧接近第1插槽22a,第2长边侧引导部152从第2插槽22b的第2长边28b侧接近第2插槽22b。并且,第2三方向引导部件92b的第1长边侧引导部150从第2插槽22b的第1长边28a侧接近。该第2三方向引导部件92b的第2长边侧引导部152从第3插槽22c的第2长边28b侧接近第3插槽22c。

如上所述,彼此相邻的不同的三方向引导部件92的第1长边侧引导部150、第2长边侧引导部152分别面对同一插槽22的第1长边28a、第2长边28b。换言之,1个三方向引导部件92的第1长边侧引导部150、第2长边侧引导部152分别接近彼此相邻的插槽22。

第2短边侧引导部114通过略微倾斜的架设部156连结于第2长边侧引导部152。第2短边侧引导部114从与架设部156的连结位置起大致正交地向两个方向延伸。短形的延伸部位从块主体部100的内周方向顶端面起沿上表面折弯,被载置在该上表面上,并且被该上表面与外侧罩部件94夹持。另一方面,长形的延伸部位与第2长边侧引导部152接近同一插槽22。在上述例子中,第2三方向引导部件92b的第2短边侧引导部114与第2长边侧引导部152一起接近第2插槽22b。

第1长边侧引导部150向随着靠向第1插槽22a的下方而远离第2插槽22b的方向倾斜。另外,第2长边侧引导部152向随着靠向第2插槽22b的下方而接近第3插槽22c的方向倾斜。并且,第2短边侧引导部114以随着靠向下方而向第1短边30a侧接近的方式倾斜。

这样构成的三方向引导部件92的第1长边侧引导部150、第2长边侧引导部152沿作为支承块90的一部分的展开部142的倾斜面配置,折弯部102被载置在展开部142的顶部(倾斜面彼此的交叉部)。

外侧罩部件94覆盖如以上那样被支承于支承块90的三方向引导部件92。外侧罩部件94由一体地具有折弯部夹持部160和第2短边侧引导部夹持部162(外周方向边侧引导部夹持部)的单一部件构成。

折弯部夹持部160从第2短边侧引导部夹持部162的内周侧顶端向内周方向突出,并且设置有下方开口而呈大致倒u字形状的插入槽164。构成插入槽164的2个侧壁夹持第1长边侧引导部150和第2长边侧引导部152。在第1长边侧引导部150与第2长边侧引导部152的交叉角度(折弯部102的折弯角度)比展开部142的倾斜面彼此的交叉角度大的情况下,在第1长边侧引导部150和第2长边侧引导部152插入于插入槽164时,第1长边侧引导部150和第2长边侧引导部152被插入槽164内的2个侧壁挤压,以仿照展开部142的方式被矫正。

在第2短边侧引导部夹持部162的内周侧顶端设置有推压板部166,该推压板部166与折弯部夹持部160相邻,并且向下方延伸设置。推压板部166将第2短边侧引导部114的上方推压在构成支承块90的块主体部100的内周侧顶端面侧。

并且,第2短边侧引导部114的、从块主体部100的内周方向顶端面起沿上表面折弯的短形的延伸部位被第2短边侧引导部夹持部162和该上表面夹持。其结果,三方向引导部件92在插槽22的第1长边28a、第2长边28b侧和第2短边30b侧中的任一侧均被稳定地支承于支承块90。

在第2短边侧引导部夹持部162,螺栓止动孔168a和销贯插孔170a沿作为厚度方向的上下方向贯穿。螺栓止动孔168a是下方的内径小且上方的内径大的阶梯通孔,具有通过内径差而形成的台阶部,并且与螺栓紧固孔108a重叠连通。另一方面,与销嵌合孔112a重叠连通的销贯插孔170a的内径大致一定。

定位销110a穿过销贯插孔170a与销嵌合孔112a嵌合,使外侧罩部件94止动。另外,紧固螺栓106a穿过螺栓止动孔168a与螺栓紧固孔108a旋合,将外侧罩部件94紧固于块主体部100。紧固螺栓106a的头部被螺栓止动孔168a内的台阶部阻挡。

在驱动滑动件400、第1从动滑动件402和第2从动滑动件404上,分别各支承有2个由支承块90、三方向引导部件92和外侧罩部件94构成的组装体。换言之,第1滑动单元406a保持有6个组装体。在其余的第2滑动单元406b~第12滑动单元406l中也同样。

如上所述,组装体(支承块90、三方向引导部件92和外侧罩部件94)通过支架64被支承于驱动滑动件400、第1从动滑动件402或者第2从动滑动件404。因此,伴随着所有的引导轴306同步地向定子铁芯20的内周侧前进,组装体与驱动滑动件400、第1从动滑动件402或者第2从动滑动件404一体地向内周侧前进。即,三方向引导部件92汇聚。与此相反,伴随着所有的引导轴306同步地向外周侧后退,组装体一体地向外周侧退避,并且三方向引导部件92呈放射状散开。

如图10所示,内周侧导向部52通过在中心形成承接孔190而呈圆环形状,并且具有内侧环绕壁部192和外侧环绕壁部194,其中,所述内侧环绕壁部192在内周缘部竖起而环绕,所述外侧环绕壁部194在外周缘部竖起而环绕。在内侧环绕壁部192与外侧环绕壁部194之间,形成有相对凹进的环状凹部196。

进入轴部198进入承接孔190,该进入轴部198构成把持区段10的把持机构,并且可升降。即,进入轴部198随着把持机构下降而进入承接孔190,另一方面随着把持机构上升而从承接孔190退出。

构成升降用气缸199的升降用杆200的下端连结于环状凹部196(参照图4)。升降用气缸199是作为轴向(铅垂方向)位移机构来发挥作用的致动器。即,内周侧导向部52跟随升降用杆200的上升(后退)而上升,并且跟随升降用杆200的下降(前进)而下降。另外,引导用杆202贯插在环状凹部196的、与升降用杆200的相位差为大致180°的位置。引导用杆202的下端在腿部插入装置中连结于设置在内周侧导向部52的下方的未图示的支承台上。

在外侧环绕壁部194的侧周壁、即内周侧导向部52的外周壁上形成有卡合凹部204(第1卡合部)。如后述那样,设置于支承块90的卡合突起144与卡合凹部204卡合。此时,在卡合突起144与卡合凹部204的内壁之间产生游隙。

作为第1短边侧引导部来发挥作用的一方向引导部件210(内周方向边侧引导部)经由内侧罩部件212(内周方向边侧引导部夹持部)定位固定在外侧环绕壁部194上。即,在外侧环绕壁部194的上表面,2个螺栓紧固孔108b和销嵌合孔112b以交错配置的方式形成。另外,销通过孔213贯穿一方向引导部件210。并且,与螺栓止动孔168a及销贯插孔170a同样,作为阶梯通孔的螺栓止动孔168b、内径为大致一定的销贯插孔170b贯穿内侧罩部件212。通过穿过销贯插孔170b、销通过孔213而嵌合于销嵌合孔112b的定位销110b,内侧罩部件212和一方向引导部件210被止动。

另外,通过穿过螺栓止动孔168b而与螺栓紧固孔108b旋合的紧固螺栓106b,内侧罩部件212连结于外侧环绕壁部194。紧固螺栓106b的头部被螺栓止动孔168b内的台阶部阻挡。

一方向引导部件210以随着从下方靠向上方而接近定子铁芯20的内周侧的方式倾斜。该一方向引导部件210在与外侧环绕壁部194的下端之间形成有些许间隙(退避空间),且与三方向引导部件92的第2短边侧引导部114相向。

把持机构具有圆板形状的夹持部(未图示)和从夹持部的中心向下方突出延伸的进入轴部198。夹持部以腿部12面向下方、弯曲部14面向上方的姿势把持区段10。另外,在进入轴部198上贯穿有杆贯插孔214、杆贯插孔216,升降用杆200穿过杆贯插孔214,引导用杆202穿过杆贯插孔216。杆贯插孔214和杆贯插孔216的相位差为大致180°。

本实施方式所涉及的腿部插入装置基本上如以上那样构成,接着,对其作用效果进行说明。另外,只要没有特别说明,以下的动作和作业在未图示的控制电路的控制作用下完成。

腿部插入装置如以下那样进行动作,以将区段10的腿部12插入插槽22。即,首先,作业者将在插槽22内预先插入有绝缘纸ip(参照图4)的定子铁芯20保持在腿部插入装置的规定部位。定子铁芯20在此之后上升,被输送到设置有内周侧导向部52的位置。在该时间点,如图4所示,定子铁芯20位于比内周侧导向部52相对靠下方的位置。因此,一方向引导部件210位于插槽22的上方。

另一方面,构成把持机构的夹持部以腿部12面向下方,弯曲部14面向上方的姿势把持区段10,向定子铁芯20的上方移动。此时,腿部12位于插槽22的上方。另外,第1滑动单元406a~第12滑动单元406l在定子铁芯20的外周侧等待。

接着,对构成第1致动器302a~第12致动器302l的伺服电机304供给动力。据此,第1滑动单元406a~第12滑动单元406l与引导轴306一体地向定子铁芯20接近(前进)。另外,也可以使第1滑动单元406a~第12滑动单元406l同时前进,但优选为,首先使第1滑动单元406a的前进结束,接着使第7滑动单元406g的前进结束,之后使其余的第2滑动单元406b~第6滑动单元406f、第8滑动单元406h~第12滑动单元406l前进。

更具体而言,第1从动滑动件402,第2从动滑动件404通过连接部件416连结于构成滑动单元的驱动滑动件400。因此,随着驱动滑动件400的前进,第1从动滑动件402和第2从动滑动件404也向定子铁芯20前进。此时,如图11所示,第1位移辅助用凸轮从动件412和第2位移辅助用凸轮从动件414在第1长孔420、第2长孔422内向驱动滑动件400侧移动。因此,第1从动滑动件402、第2从动滑动件404能与驱动滑动件400一起前进。当驱动滑动件400、第1从动滑动件402及第2从动滑动件404前进时,滑动体60在导轨58上滑动。

在第1致动器302a和第7致动器302g的各驱动滑动件400上分别设置有卡合件310、副卡合件312,并且在各自的顶端设置有位置对准用凸轮从动件316a、316b(参照图4)。因此,如图6中假想线所示,即使第1舌片部26a相对于卡合件310发生略微的位置偏移,位置对准用凸轮从动件316a在抵接于第1舌片部26a的外壁之后,通过进一步前进来推压第1舌片部26a。通过进行该推压,经由第1舌片部26a来矫正定子铁芯20的姿势。其结果,第1舌片部26a进入(卡合)位置对准用凸轮从动件316a彼此之间,据此,通过位置对准用凸轮从动件316a进行第1舌片部26a的位置对准。

接着,副卡合件312抵接于第4舌片部26d的外壁。通过与上述同样的理由,即使第4舌片部26d相对于副卡合件312发生略微的位置偏移,由于位置对准用凸轮从动件316b通过第4舌片部26d矫正定子铁芯20的姿势,因此,第4舌片部26d也进入位置对准用凸轮从动件316b彼此之间并卡合。第1致动器302a和第7致动器302g在该状态下,通过卡合件310、副卡合件312将第1舌片部26a和第4舌片部26d向内周侧推压。即,通过上述的2处卡合来夹持定子铁芯20,将该定子铁芯20定位固定。

接着,第3致动器302c、第5致动器302e、第9致动器302i、第11致动器302k的推压件314分别抵接于第2舌片部26b、第3舌片部26c、第5舌片部26e和第6舌片部26f的顶端。并且,第2致动器302b的推压件314抵接于第1舌片部26a~第2舌片部26b之间的外缘,第4致动器302d的推压件314抵接于第2舌片部26b~第3舌片部26c之间的外缘。同样,第6致动器302f、第8致动器302h、第10致动器302j、第12致动器302l的推压件314分别抵接于第3舌片部26c~第4舌片部26d之间、第4舌片部26d~第5舌片部26e之间、第5舌片部26e~第6舌片部26f之间、第6舌片部26f~第1舌片部26a之间的各外缘。其结果,成为图12所示的状态。第2致动器302b~第6致动器302f、第8致动器302h~第12致动器302l在该状态下,经由推压件314将定子铁芯20向内周侧推压。

第1致动器302a~第12致动器302l如以上那样将定子铁芯20向内周侧推压,据此,定子铁芯20被牢固地定位固定。

另外,如上所述,随着第1滑动单元406a~第12滑动单元406l向定子铁芯20位移(前进),如图13所示,支承块90、三方向引导部件92和外侧罩部件94以向定子铁芯20接近的方式,换言之以向定子铁芯20的内周侧汇集的方式,沿定子铁芯20的直径方向位移。其结果,卡合突起144卡合于卡合凹部204,并且,三方向引导部件92在接近一方向引导部件210的状态下位于插槽22上。卡合突起144与卡合凹部204的内壁之间产生游隙。

接着,如图14所示,对升降用气缸199供给动力而使升降用杆200前进(下降)。伴随于此,内周侧导向部52一边被引导用杆202引导一边向定子铁芯20下降。其结果,设置于支承块90的卡合突起144抵接于在外侧环绕壁部194上形成的卡合凹部204的顶壁。在该抵接之后,通过下降的内周侧导向部52的、卡合凹部204的顶壁将卡合突起144向下方按压。因此,支承块90开始跟随内周侧导向部52下降。

支承块90在下降时被引导杆74和引导螺栓82引导。另外,随着支承块90的下降,螺旋弹簧124沿引导螺栓82收缩。并且,滑动导向件122相对于引导杆74滑动。因此,第1滑动单元406a~第12滑动单元406l、底座54等不下降而保持在其位置。

通过支承块90下降,如图9所示,一方向引导部件210的下端接近插槽22的、内周侧的第1短边30a。在同一插槽22中,1个三方向引导部件92(第1三方向引导部件92a)的第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114分别接近第2长边28b、第2短边30b。并且,另一个三方向引导部件92(第2三方向引导部件92b)的第1长边侧引导部150接近该插槽22的第1长边28a。另外,三方向引导部件92的第1长边侧引导部150接近在顺时针的上游侧与该插槽22相邻的插槽22的第1长边28a。

内周侧导向部52和支承块90的下降随着内周侧导向部52的底面到达高高度部位的上表面而停止。

在定子铁芯20的高度存在误差的情况下,在高度大的部位(高高度部位),在支承块90的下降结束的时间点,成为图14和图15所示的状态。具体而言,通过接近插槽22的一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114和第1长边侧引导部150的各下端,预先插入插槽22中的绝缘纸ip的上端被向插槽22的各内壁侧压展。换言之,绝缘纸ip的上端被一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114及第1长边侧引导部150的各下端的背面覆盖。据此,绝缘纸ip被定位固定。

另外,在同一插槽22内,随着靠向下方而一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114及第1长边侧引导部150彼此接近(参照图15)。即,由一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114及第1长边侧引导部150形成的内部空间随着靠向下方而缩小。

与此相对,在高度小的部位(低高度部位),如图15所示,还可能存在一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114及第1长边侧引导部150的各下端未接触插槽22内的绝缘纸ip的情况。因此,在与低高度部位对应的支承块90的内部,螺旋弹簧124不被充分压缩。

在该状态下,接着,夹持部下降。据此,如图16所示,多个区段10的腿部12被同时插入所述内部空间。在此之后,当夹持部将各区段10释放时,所有的腿部12均沿一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114及第1长边侧引导部150滑动,进入规定的插槽22内。

在进行该滑动时,在向下方行进的腿部12与一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114及第1长边侧引导部150之间产生摩擦力。该摩擦力经由第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114及第1长边侧引导部150传递给支承块90的结果,该支承块90被向支架64侧推压。

如上所述,支承块90被浮动支承于支架64。另外,在与低高度部位对应的支承块90内,螺旋弹簧124不被充分压缩。因此,在低高度部位,被摩擦力推压的支承块90能够一边压缩螺旋弹簧124一边向支架64侧位移,换言之,能够下降(参照图17)。

在此,卡合突起144以产生有游隙的状态插入卡合凹部204(参照图14)。因此,即使支架64下降,该卡合突起144也仅仅是离开卡合凹部204的顶壁而已。因此,避免发生卡合突起144与卡合凹部204的底壁相干涉的情况,或者避免发生作为该干涉结果的阻挡支承块90而妨碍其下降的情况。

由于以上理由,伴随着腿部12沿一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114和第1长边侧引导部150滑动,如图17所示,与低高度部位对应的支承块90略微下降。其结果,即使在低高度部位,也与高高度部位同样,插槽22内的绝缘纸ip的上端被一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114和第1长边侧引导部150的各下端的背面覆盖。据此,绝缘纸ip被定位固定。

这样,根据对支承块90进行浮动支承的本实施方式,即使在定子铁芯20的高度产生差异的情况下,也能够利用一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114和第1长边侧引导部150将所有的插槽22内的绝缘纸ip推压在插槽22的内壁侧。

并且,在本实施方式中,如上所述,能够通过1次的动作将全部腿部12都插入插槽22。所述内部空间随着靠向下方而缩小,因此,即使在腿部12相对于插槽22发生一些位置偏移的情况下,腿部12的位置偏移也被校正而被精确地向插槽22引导。另外,当将腿部12插入插槽22内时,第2短边侧引导部114和一方向引导部件210向外侧环绕壁部194略微地弹性弯曲。因此,第2短边侧引导部114与块主体部100的下端之间的间隙、以及一方向引导部件210与外侧环绕壁部194的下端之间的间隙、即退避空间狭小化。

绝缘纸ip的上端被一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114和第1长边侧引导部150的下端的背面覆盖,不露出。因此,防止进入插槽22内的腿部12挂在绝缘纸ip上。因此,避免绝缘纸ip由于受到腿部12的推压而被从插槽22挤出或者破损。即,绝缘纸ip被可靠地插入腿部12与插槽22的内壁之间,其结果,区段10与定子铁芯20之间被绝缘而防止短路。

在这样将腿部12的顶端插入插槽22之后,如图18所示,升降用杆200上升。伴随着该上升,内周侧导向部52一边被引导用杆202引导一边上升,支承块90一体地跟随上升。此时,螺旋弹簧124伸长,并且,滑动导向件122相对于引导杆74滑动。通过以上的上升,一方向引导部件210、第2长边侧引导部152、第2短边侧引导部114和第1长边侧引导部150以离开插槽22的方式上升。

接着,对第1致动器302a~第12致动器302l的伺服电机304供给动力而使引导轴306后退(参照图2)。据此,第1滑动单元406a~第12滑动单元406l以向定子铁芯20的圆周方向外侧呈放射状离散的方式后退,定子铁芯20从驱动滑动件400(卡合件310,副卡合件312、推压件314)的束缚中解放(解除束缚)。另外,此时,卡合突起144脱离卡合凹部204,内周侧导向部52与外周侧导向部50的连结解除。即,成为图19所示的状态(还参照图4)。

据此,腿部12从内周侧导向部52和支承块90的夹持中解放(解除夹持)。因此,在此之后,腿部12在插槽22内容易地行进。即,腿部12一边滑动接触绝缘纸ip一边插入插槽22内。

插槽22中插入有腿部12的定子铁芯20被输送到进行下一作业的工作台。在该工作台,实施区段10的扭曲、腿部12彼此的接合等,其结果,得到图20所示的定子st。

如上所述,根据本实施方式,当将区段10的腿部12插入插槽22时,定子铁芯20不被推压体推压。因此,能够避免在定子铁芯20上产生推压痕迹。其结果,能够得到美观性优异的定子st。

本发明并不特别地限定于上述的实施方式,还能够在没有脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。

例如,在该实施方式中,通过将支承块90以可相对于支架64浮动的方式进行支承,能够使三方向引导部件92(92a、92b)进行浮动,但也可以将三方向引导部件92(92a、92b)以可浮动的方式安装于支承块90。

另外,也可以使第2短边侧引导部114接近与具有该第2短边侧引导部114的三方向引导部件92的第1长边侧引导部150相同的插槽22。

并且,致动器可以是气缸,也可以是滚珠丝杆机构。

并且,也可以使一方向引导部件210的下端和三方向引导部件92的下端进入插槽22内。

再多了解一些
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