专利名称：线圈插入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于防止由于缩短线圈周长而产生的线圈与线圈插入夹具(下面称为槽楔导向件)的干扰的线圈插入方法及线圈插入装置。
背景技术：
电动机由形成磁极的定子和可动元件构成。其中，定子由以下部分构成由磁轭部及配置在该磁轭部的内周上的多个沿内径方向突出的齿部(齿)构成的铁心，以及利用形成在该齿部之间的称为槽的空间卷绕到各个齿部上的线圈，通过向各个线圈通电，各个齿部形成磁极。将线圈卷绕到该齿部上的方法，通常采用使用称为线圈插入装置的装置，将预先卷绕好的线圈插入到构成定子的铁心的槽内的方法。在使用这种线圈插入装置的线圈插入方法中，为了将预先卷绕的线圈插入到槽内，有必要使卷绕的线圈的比插入该线圈的铁心的插入方向的长度长。特别是，在使用线圈插入装置插入线圈的情况下，为了使通过铁心的线圈从线圈插入装置上分离，有必要在与线圈插入侧的相反侧的铁心端使线圈突出一定程度的长度。由于这种情况，与恰好卷绕到齿部的情况下的线圈周长相比，线圈周长变长，成为电动机效率降低的原因之一。作为对由形成磁极的线圈的周长因上述原因变长所造成的电动机的效率降低进行改善的方法，在专利文献I中所述的发明中掲示了ー种方法，在该方法中，通过改变作为构成线圈插入装置的线圈插入夹具的分离装置、以及悬挂卷绕好的线圈并与前述分离装置连动地运动的叶片的动作顺序的变更，以及在叶片的配置上采取措施，将周长短的线圈插入到铁心的槽内。这样，通过抑制一部分叶片从铁心端突出的高度，即使在插入结束时刻从鉄心端突出的线圈的长度短，也能够从叶片上将其卸下。另外，在将线圈插入铁心时，有必要与线圈的插入ー并将槽楔插入到前述槽内，所述槽楔用于在堵塞形成于相邻的齿部之间的槽开ロ部的同时，将线圈捆扎起来，将齿部或鉄心与线圈绝缘。图14是表示包含上述专利文献I所述的发明在内的现有的线圈插入装置的侧视剖视图，并表示利用该装置的线圈插入方法。图14 (a)表示线圈及槽楔向铁心槽内插入开始的状态，图14 (b)表示线圈及槽楔向槽内插入完毕之后。图14 (a) (b)中的I是铁心，2是预先安装到铁心槽内的槽绝缘垫片，3是卷绕的线圈束，4是分离装置，5是叶片，6是支承叶片的叶片保持器，7是沿其轴向方向驱动分离装置的分离装置驱动轴，8是驱动叶片保持器的叶片保持器驱动轴，9是在堵塞槽开ロ部的同吋、将卷绕的线圈的各个槽插入単位捆扎起来并将与周围的磁轭、齿部之间绝缘的槽楔，10是推压槽楔的一端以插入槽内的槽楔推杆，11是用于在利用槽楔推杆推压槽楔以插入槽内时、对槽楔及槽楔推杆进行导向的槽楔导向件。分离装置4、叶片5、叶片保持器6、槽楔推杆10、槽楔导向件11是线圈、插入装置的结构要素，分离装置4、叶片5、叶片保持器6、槽楔推杆10经由图中未示出的驱动部沿着鉄心I的轴向方向移动。如图14(a)所明确表示的那样，在线圈3的插入开始时，槽楔导向件11的前端部与鉄心I的线圈插入端部接触，或者位干与之非常靠近的位置。这是因为，有必要与设置于线圈插入装置上的线圈3向铁心槽内的插入相一致地将设置于该线圈插入装置上的槽楔9也插入到铁心槽内，有必要对槽楔9进行导向。专利文献I特开2005— 192327号公报
发明内容
根据前述现有技术(专利文献1)，在相同匝数的条件下，可以插入周长短的线圈3。另ー方面，如图14 (a) (b)所示，在线圈插入时，线圈3的长度越短，位于铁心外的插入侦_圈端部向铁心的径向方向内侧牵引的力越大。因此，当线圈周长变短时，在线圈插入时 位于铁心外的线圈3的部分(下面，将该部分称为线圈端部。图14 (b)的31是线圈端部，其长度根据向槽插入的插入进行状况而发生变化)的长度变短，所以，线圈端部31向铁心的径向方向内侧牵引的力变大。结果，因为容易由槽楔导向件11使线圈端部31受到损伤，所以，即使利用根据上述专利文献I的现有技术，也不能充分缩短线圈周长。根据本发明的线圈插入方法，是对于定子铁心槽的线圈插入方法，为了将卷绕的线圈安装到配置在电动机的定子鉄心内周的多个齿部的每ー个上，将槽楔和前述卷绕的线圈插入到作为由前述定子铁心的邻接的齿部形成的空间的槽内，其中，所述槽楔用于将前述线圈的向各个槽插入的插入単位捆扎起来并将与形成前述槽的齿部之间绝缘，同时，堵塞前述槽的开ロ部，在所述线圈插入方法中，包括以下エ序准备ー配置エ序，在所述准备一配置エ序中，将前述卷绕的线圈悬挂到与前述槽的位置相对应地配置在圆周上的能够沿着前述定子轴向方向移动的多个叶片上，利用以配置有前述多个叶片的面作为端面的、能够与前述叶片在相同方向上移动的分离装置和前述叶片，保持悬挂到前述叶片上的线圈，同时，在将前述槽楔插入到前述槽内时，将对前述槽楔的运动进行导向的槽楔导向件配置在前述槽的前述线圈插入端；初期插入エ序，在所述初期插入エ序中，通过将前述叶片配置端面作为前面、将前述叶片和前述分离装置插入到前述定子铁心的配置有齿部的内侧的孔内，推压悬挂在前述叶片上的线圈，将前述线圈的一部分插入到前述槽内，同时，在前述线圈插入方向上沿着前述槽楔导向件将前述槽楔的一部分插入到前述槽内；退避エ序，在所述退避エ序中，在将前述线圈和前述槽楔部分插入到前述槽内之后，使前述铁心的线圈插入端与前述铁心侧的前述槽楔导向件的前端部之间离开规定的距离；再插入エ序，在所述再插人工序中，保持前述离开的距离不变，接着，和前述初期插入エ序一祥，实施向前述槽内的线圈插入和槽楔插入，完成将前述线圈及槽楔向前述槽内的插入。根据本发明的第一种线圈插入装置，为了将卷绕的线圈安装到配置在电动机的定子鉄心内周上的多个齿部上，配备有支承前述定子铁心的鉄心支承部，将槽楔和前述卷绕的线圈插入到作为由前述被支承的铁心的邻接的齿部形成的空间的槽内，所述槽楔用于将前述线圈的向各个槽插入的插入单位捆扎起来并将与形成前述槽的齿部之间绝缘，同吋，堵塞前述槽的开ロ部，所述线圈插入装置包括多个叶片，所述多个叶片配置在圆周上，并且能够在与前述被配置的面垂直的方向上移动，用于悬挂前述卷绕的线圈；分离装置，该分离装置以所述多个叶片被配置的面作为端面，能够与前述叶片在同一方向上移动；槽楔推杆，所述槽楔推杆在和上述圆周相同的圆周上，分别配置在前述叶片配置位置之间，能够与前述分离装置在同一方向上移动，用于推压前述槽楔；槽楔导向件，所述槽楔导向件与前述槽楔推杆的配置位置相对应地配置在圆周上，用于在前述槽楔向槽内插入时进行导向；退避机构，所述退避机构用于改变前述鉄心及前述槽楔导向件的铁心侧的前端部之间的距离；前述分离装置容纳用于增加与对向面之间的摩擦的摩擦构件，同时，配备有用于从该分离装置的侧面向径向方向扩张前述摩擦构件的位置的扩张机构。根据本发明的第二种线圈插入装置，是线圈-槽楔插入装置，为了将卷绕的线圈安装到配置在电动机的定子铁心内周上的多个齿部上，配备有支承前述定子铁心的鉄心支承部，将槽楔和前述卷绕的线圈插入到作为由前述被支承的铁心的邻接的齿部形成的空间的槽内，所述槽楔用于将前述线圈的向各个槽插入的插入单位捆扎起来并将与位于前述槽周围的前述鉄心之间绝缘，同时，堵塞前述槽的径向方向内侧开ロ部，所述线圈插入装置包括多个叶片，所述多个叶片对应于前述齿部的位置配置在圆周上，用于悬挂前述卷绕的线圈；分离装置，所述分离装置用于推压悬挂在前述各个叶片上的前述线圈，能够和前述叶片 一起沿规定方向移动；多个槽楔导向件，所述多个槽楔导向件用于前述槽楔的导向，对应于前述槽的位置配置在圆周上；退避机构，所述退避机构用于改变前述鉄心与前述槽楔导向件的铁心侧的前端部之间的距离；同时，前述分离装置在对应于圆周上的前述各个槽楔导向件的位置处、在与该能够移动的方向正交的外周侧面配备有突起。根据本发明的第三种线圈插入装置，为了将卷绕的线圈安装到配置在电动机的定子鉄心内周上的多个齿部上，配备有支承前述定子铁心的鉄心支承部，将槽楔和前述卷绕的线圈插入到作为由前述被支承的铁心的邻接的齿部形成的空间的槽内，所述槽楔用于将前述线圈的向各个槽插入的插入单位捆扎起来并将与形成前述槽的齿部之间绝缘，同吋，堵塞前述槽的开ロ部，所述线圈插入装置包括多个叶片，所述多个叶片配置在圆周上，并且能够在与前述被配置的面垂直的方向上移动，用于悬挂前述卷绕的线圈；分离装置，该分离装置以所述多个叶片被配置的面作为端面，能够与前述叶片在同一方向上移动；槽楔推杆，所述槽楔推杆在和上述圆周相同的圆周上分別配置在前述叶片的配置位置之间，能够与前述分离装置在同一方向上移动，用于推压前述槽楔；槽楔导向件，所述槽楔导向件与前述槽楔推杆的配置位置相对应地配置在圆周上，用于在前述槽楔向槽内插入时进行导向；退避机构，所述退避机构用于改变前述鉄心及前述槽楔导向件的铁心侧的前端部之间的距离；前述槽楔推杆能够从前述槽楔导向件的线圈插入侧端部突出地移动，前述能够突出的部分的长度为将另外确定的规定长度加到前述槽的轴向方向的长度上的长度，并且，通过使与和所述分离装置对向的面相反侧的面向内径方向凹入，使前述能够突出的部分的定子径向方向的厚度比非突出部的定子径向方向的厚度薄。根据本发明的线圈插入方法，由于在初期插入エ序之后，使槽楔导向件的前端部与定子铁心的线圈插入端之间离开规定的距离，然后继续进行和初期插入エ序同样的エ序，将线圈及槽楔插入到槽内，所以，可以降低与线圈插入的进行同时、由作用到线圈未插入部上的沿径向方向朝内的牵引力引起的线圈端部与槽楔导向件的干扰，从而，可以降低线圈的损伤，所以，与现有技术相比，可以将周长短的线圈向鉄心槽内插入。根据本发明的第一种线圈插入装置，由于配备有退避机构，可以改变前述鉄心与前述槽楔导向件的铁心侧的前端部之间的距离，同时，使分离装置容纳有用于增加与对向面之间的摩擦的摩擦构件，配备有用于从该分离装置的侧面向径向方向扩张前述摩擦构件的位置的扩张机构，所以，在将规定量的线圈插入到槽内之后，通过将上述摩擦构件从分离装置侧面伸出，之后，即使槽楔导向件及槽楔推杆不推压槽楔，利用作用到该摩擦构件与槽楔之间的摩擦力，通过线圈插入时将分离装置向鉄心内插入，也能够以拉拽的形式将槽楔插入到铁心槽内，在线圈的插入进行到一定的程度、由于线圈端部与槽楔导向件的干扰使得线圈受到损伤的危险性变强的时刻，可以扩大槽楔导向件前端部与铁心的线圈插入端之间的距离，借此，可以降低由作用到线圈未插入部上的径向方向朝内的牵引力引起的线圈端部与槽楔导向件的干扰，从而，可以减少线圈的损伤，与现有技术相比，可以将周长短的线圈向铁心槽内插入。根据本发明的第二种线圈插入装置，由于配备有退避机构，可以将前述鉄心及前述槽楔导向件的铁心侧的前端部之间的距离分离开，同时，使所述分离装置在对应于圆周上的各个槽楔导向件的位置处，在与其能够移动的方向正交的外周侧面配备有突起，所以，在将线圈一定程度地插入到槽内之后，不必利用槽楔导向件及槽楔推杆进行槽楔推压，通 过利用前述突起勾挂槽楔，借助线圈插入时的分离装置的移动，能够以拉拽形式将槽楔插入到铁心槽内，所以，在线圈插入进行到一定的程度、由于线圈端部和槽楔导向件的干扰使线圈受损伤的危险性变大的时刻，借助上述退避机构，能够将槽楔导向件的前端部和鉄心的线圈插入端之间的距离分离开。借此，可以减少由作用到线圈未插入部上的径向方向朝内的牵引力引起的线圈端部与槽楔导向件的干扰，从而，可以减少线圈的损伤，因而，与现有技术相比，可以将周长短的线圈向鉄心槽内插入。根据本发明的第三种线圈插入装置，由于配备有退避机构，可以将前述鉄心及前述槽楔导向件的铁心侧的前端部之间的距离分离开，同时，能够将槽楔推杆从槽楔导向件的线圈插入侧端部突出地移动，并且，对于前述突出的部分，将槽楔推杆与分离装置对向面的相反侧减薄，所以，通过槽楔导向件的前端部离开铁心线圈插入侧端部，可以减少线圈端部与槽楔导向件的干扰，并且，在从槽楔导向件突出、利用槽楔推杆推压插入槽楔时，可以减少槽楔推杆与线圈端部的干扰，所以，与现有技术相比，可以容易地将周长短的线圈向铁心槽内插入。
图I是表示根据本发明的实施形式I的线圈插入方法、以及使用该方法的线圈插入装置的侧视剖视图。图2是表示根据本发明的实施形式I的线圈插入方法的顺序的框图。图3是表示根据本发明的实施形式2的分离装置的内部结构的例子的剖视图。(a)是表示将摩擦构件容纳到分离装置内的状态的剖视图。(b)是表示摩擦构件的摩擦阻力部露出到分离装置侧面之外的状态的剖视图。图4是表示根据本发明的实施形式2的分离装置的内部结构的具体例子I的剖视图。(a)是表示将摩擦构件容纳到分离装置内的状态的剖视图。(b)是表示摩擦构件的摩擦阻力部露出到分离装置侧面之外的状态的剖视图。图5是表示根据本发明的实施形式2的分离装置的内部结构的具体例子2的剖视图。(a)是表示摩擦构件被容纳在分离装置内的状态的剖视图。(b)是表示摩擦构件的摩擦阻力部露出到分离装置侧面之外的状态的剖视图。图6是表示根据本发明的实施形式3的线圈插入方法、以及在该方法中使用的线圈插入装置的侧视剖视图。图7是表示根据本发明的实施形式3的槽楔的图示。(a)是槽楔的透视图。(b)是槽楔的侧视图。图8是表示根据本发明的实施形式3的分离装置的形状的侧视剖视图。
图9是表示根据本发明的实施形式4的线圈插入方法、以及在该方法中使用的线圈插入装置的侧视剖视图。图10是表示根据本发明的实施形式5的线圈插入方法、以及在该方法中使用的线圈插入装置的侧视剖视图。图11是表示根据本发明的实施形式5的槽楔推杆的形状的图示。(a)是槽楔推杆的透视图。(b)是推压槽楔的槽楔推杆的侧视剖视图。图12是表示现有技术的槽楔推杆的形状的图示。(a)是槽楔推杆的透视图。(b)是推压槽楔的槽楔推杆的侧视剖视图。图13是表示根据本发明的实施形式6的槽楔推杆的形状的图示。(a)是槽楔推杆的透视图。(b)是推压槽楔的槽楔推杆的侧视剖视图。图14是表示现有技术的线圈插入方法及在该方法中使用的线圈插入装置的侧视剖视图。(a)是表示线圈、槽楔的插入初期状态的图示，(b)是表示线圈、槽楔的刚刚插入完毕之后的图示。符号说明I铁心，2槽绝缘垫片，3线圈，4槽楔导向件，5叶片，6叶片保持器，7分离装置驱动轴，8叶片保持器驱动轴，9槽楔，10槽楔推杆，11槽楔导向件，31线圈端部，41分离装置前端部，42分离装置侧面，43摩擦构件，44摩擦构件容纳室，45弹性构件1，46弹性构件2，47凸轮板，48凸轮板驱动轴，49凸轮板驱动装置，91槽楔折回部，101厚度薄的部分，102非厚度薄的部分，103厚度倾斜部，104槽楔推压面，105突起，200第一エ序，210准备顺序，220安装顺序，230初期插入顺序，300第二エ序，310退避顺序，400第三エ序，410再插入顺序，411分离装置前端部的突起部，412分离装置前端部的突起部槽，413分离装置前端部的弹性体承受部，421分离装置侧面突起部，431摩擦构件突起部，432摩擦构件弾性体承受面，433摩擦构件倾斜部，441摩擦构件容纳室内部上面，442摩擦构件容纳室内部下面，443摩擦构件容纳室上部弾性体承受部，444摩擦构件容纳室内部的上部侧面。
具体实施例方式实施形式I根据本实施形式I的发明，使用配备有叶片、分离装置、槽楔推杆和槽楔导向件的线圈插入装置，在将卷绕的线圈和将该线圈的各个槽插入単位捆扎起来并绝缘的槽楔插入到构成电动机的铁心的槽内时，在线圈插入エ序的途中，在将铁心的线圈插入端与槽楔导向件的前端部之间分离规定的距离之后，继续进行线圈插人工序。图I是表示使用根据本发明的实施形式I的线圈插入装置的向鉄心槽内插入线圈的方法的图示，表示线圈插入完毕时的状态。这里，所谓槽指的是由卷绕线圈并形成磁极用的定子铁心的、在圆周上配置有多个、作为向内径方向突出的突起部的齿部和与之相邻的齿部形成的空间。各个齿部的前端具有沿圆周方向扩张的扩张部，但是，在相邻的扩张部之间具有间隙。将该间隙称为槽的开ロ部。图中的线圈插入装置是侧视剖视图。在图中，I是构成电动机的定子铁心，在其内周具有多个称为齿部的突起部。另外，虽然图中未不出，但具有支承铁心I的铁心支承部和可以将铁心的支承位置沿铁心的轴向方向移动的铁心支承部驱动机构。2是插入到前述相邻的齿部之间的称为槽的空间内的槽绝缘垫片，3是卷绕的线圈，4是作为用于将卷绕的线圈3插入到铁心槽内的槽绝缘垫片2中的夹具的分离装置，5是为了将卷绕的线圈3分成各个插入単位向铁心槽内夹持而配置在分离装置4的外周部的多个叶片，6是安装有叶片5的叶片保持器，7是驱动分离装置4的分离装置驱动轴，8是驱动叶片保持器6的叶片保持器驱动轴，9是槽楔，所述槽楔对于插入槽内的线圈，堵塞槽的开ロ部，同吋，将线圈3捆扎起来，将该线圈和形成槽的铁心齿部侧面之间绝缘，10是为了将槽楔9插入到铁心槽内的槽绝缘垫片2中而进行推压的槽楔推杆，11是在将槽楔9插入到铁心槽内的槽绝缘垫片2中时、对槽楔及槽楔推杆10进行导向的槽楔导向件。分别沿轴向方向驱动分离装置驱动轴
7、叶片保持器驱动轴8、槽楔推杆10的驱动装置在图中未示出。另外，构成线圈插入装置的是上述图中未示出的鉄心支承部、同样图中未示出的鉄心支承部驱动机构、分离装置4、叶片5、叶片保持器6、分离装置驱动轴7、叶片保持器驱动轴8、槽楔推杆10、槽楔导向件11、以及上述图中未示出的驱动装置。另外，在下文中，向槽内的插入和向槽绝缘垫片内的插入是同义语。该图所示的特征是，鉄心I的线圈插入端与槽楔导向件11的前端部之间隔开规定的距离し该距离L在下面说明的线圈插入顺序的初期实质上为0，在插入エ序的途中，是通过经由线圈插入装置的鉄心支承部驱动机构改变鉄心支承部的位置，通过使铁心I的线圈插入端与槽楔导向件11分离而设定的距离。下面，利用图2对其进行详细说明。在图2中表示使用上述线圈插入装置将线圈3和槽楔9插入到鉄心I的槽绝缘垫片2内的方法的顺序。图2是表示该顺序的框图。顺序大致分成3个エ序(对应于图2的200、300、400)。第一エ序(图2的200)是在使线圈插入装置的槽楔导向件11的前端部与鉄心I的线圈插入端接触或者接近的状态下、将线圈3和槽楔9以规定的量插入到铁心的各个槽绝缘垫片2中的エ序，第二エ序(图2的300)是在将规定量的线圈3和槽楔9插入到铁心的各个槽绝缘垫片2内之后、使槽楔导向件11从铁心的线圈插入端离开规定的距离的エ序，第三エ序(图2的400)是在将铁心I的线圈插入端和槽楔导向件11离开规定的距离的状态下、继续将线圈3和槽楔9插入到槽绝缘垫片2内、完成插入的エ序。下面，根据图2说明各个エ序的详细顺序。(I)第一エ序(图 2 的 200)该エ序由从以下的步骤I至3的顺序构成。步骤I (图2的210):准备顺序相对于线圈插入装置安装规定数目的卷绕的线圈3及槽楔9。以对于插入到鉄心的各个槽绝缘垫片2内的每个单位利用各叶片夹持的形式，将线圈3安装到线圈插入装置内。另外，将和插入线圈3的槽数相同数目的槽楔9配置到线圈插入装置内。
步骤2 (图2的220):配置顺序经由铁心支承部将鉄心I安装到线圈插入装置上。这时，槽楔导向件11的前端部处于与鉄心I的线圈插入端接触或者配置在极其靠近的近旁的状态。这种状态与表示现有技术的图14(a)—祥。即，在该例中，槽楔导向件11的前端部与鉄心I的线圈插入端接触。这是因为，在插入初期，为了将线圈3及槽楔9恰当地插入铁心的规定的槽绝缘垫片2内进行的对位和为了保持而进行的导向是必要的。即，在线圈3的插入初期阶段，为了以正常的形式将线圈3和槽楔9插入到规定的槽2内，有必要在规定铁心I和线圈插入位置的位置关系的同时，使成为槽楔9向槽绝缘垫片2插入的导向件的槽楔导向件11与铁心I的线圈插入端接触或者配置在极其靠近的近旁。步骤3 :(图2的230):初期插入顺序经由线圈插入装置的图中未示出的驱动装置，将分离装置4、叶片5和槽楔推杆10沿轴向方向移动。借助这种移动，线圈3被叶片5夹持着由分离装置4推压，通过将分离装置4插入到鉄心内，线圈3被插入到铁心的槽绝缘垫片2内。另外，与此一起，槽楔推杆10也和分离装置4向相同方向移动，通过槽楔推杆10推压供应给线圈插入装置内的槽楔9的一端，在槽楔导向件11间通过，将槽楔9插入到铁心槽内。(2)第二エ序(图 2 的 300)该ェ序以下是构成本申请的发明的特征的部分。步骤4 (图2的310):退避顺序在将线圈3和槽楔9插入到槽绝缘垫片2内规定量的时刻，通过经由铁心支承部驱动机构将铁心支承部向铁心I的轴向方向移动，相对于在第一ェ序中设定铁心I的线圈插入端的位置，使铁心I向远离槽楔导向件11的前端部的方向上退避规定的距离。这里，之所以将规定量的线圈3和槽楔9插入到槽绝缘垫片2内作为条件，是为了借此使线圈3和槽楔9的配置关系稳定，顺滑地进行之后的线圈3和槽楔9向槽绝缘垫片2内的插入。(3)第三エ序(图2的400)步骤5 (图2的410):再插入顺序在使槽楔导向件11的前端部与铁心I的线圈插入端离开规定的距离的状态下，经由线圈插入装置的图中未示出的驱动装置，将分离装置4、叶片5和槽楔推杆10再次向插入方向移动。借助该移动，线圈3被叶片5夹持着由分离装置4推压，通过将分离装置4插入到鉄心内，线圈3也被插入到鉄心I的槽内。另外，由于槽楔9成为被线圈3和分离装置4的侧面夹持的形式，所以，通过实施加大分离装置4的侧面和与之对向的槽楔9的面的摩擦力的措施，伴随着将分离装置4插入到鉄心内，槽楔9也一起被插入到槽2内。如果插入完毕的话，例如，利用与如专利文献I所述的现有技术同样的方法，将线圈3从叶片5上卸下之后，将铁心从线圈插入装置上卸下。通过上面所述，完成将线圈3和槽楔9向鉄心I的槽内的插入。如上所述，特别是在周长短的线圈的情况下，若采用现有技术，则随着插入的进 行，将线圈向铁心的沿径向方向向内牵引，由于线圈端部31和槽楔导向件11的干扰，线圈3会受到损伤。若采用本实施形式，则在线圈插人工序的途中，在使鉄心I的线圈插入端相对于线圈插入开始时刻的配置离开槽楔导向件11的前端部规定的距离之后，再次开始线圈3和槽楔9向槽2的插入，所以，減少线圈端部31和槽楔导向件11的干扰。根据这种方法，在步骤5中，由于在槽楔9向铁心槽内的槽绝缘垫片2插入时，也可以不用槽楔推杆10，所以，没有必要将槽楔推杆10输送到槽楔9的插入结束的位置。因此，在获得減少槽楔导向件11和线圈端部31的干扰的效果的同时，槽楔推杆10和线圈端部31不会干扰，从这一点来说，也可以降低线圈3的损伤。另外，在上述步骤3中，记载了 “通过槽楔推杆10推压槽楔9的一端，将槽楔9插入到铁心的槽绝缘垫片2内”，但是，在步骤3的全部顺序中，并非必须要通过槽楔推杆10的推压来插入槽楔9。如果从ー开始或者从中途不用槽楔推杆10就可以将槽楔9插入到槽绝缘垫片2内的话，利用该方法，例如用和步骤5相同的方法可以将槽楔9插入的情况下，也可以利用这种方法插入。在这种情况下，在线圈插入装置中，有时也可以不装配槽楔推杆10。另外，在步骤4的退避顺序中，设置沿鉄心I的轴向方向驱动铁心支承部的鉄心支 承部驱动机构，借此，改变鉄心I的支承位置，使鉄心I相对于在第一エ序中设定铁心I的线圈插入端的位置沿远离槽楔导向件11的前端部的方向退避规定的距离，但是，也可以代之以设置使槽楔导向件11沿被铁心支承部支承的铁心I的轴向方向动作的槽楔导向件驱动机构，通过驱动槽楔导向件11，使鉄心I的线圈插入端和槽楔导向件11的前端部之间离开规定的距离。在这种情况下，也可以省略鉄心支承部驱动机构，但是，也可以留下来用于铁心的设置调整。也可以将两个机构作为改变前述鉄心及前述槽楔导向件的铁心侧的前端部之间的距离的退避机构，进行定位。实施形式2本实施形式对于有关加大实施形式I的步骤5中所述的“分离装置4的侧面和与之对向的槽楔9的面的摩擦力”，以便可靠地将槽楔9向铁心槽绝缘垫片2插入的具体方法及线圈插入装置的发明进行描述。图3 (a) (b)是表示本发明的实施形式2中的分离装置4的剖视图。剖面方向与图I相同。在图3 (a) (b)中，41表示分离装置4的前端部，42表示分离装置4的侧面，43表示内置于分离装置4中的摩擦构件，这里，作为具体的例子，表示出将锯齿状的突起制成朝向分离装置的径向外侧的形状的情况。44是将摩擦构件43容纳到分离装置4的内部的容纳室。对于该摩擦构件43，虽然在该图中没有表示出来，但可以借助利用气缸等的驱动装置或者利用弹簧的结构向分离装置侧面42的方向扩张。在线圈插入之前，如图3 (a)所示，将摩擦构件43容纳到容纳室44内，作为使摩擦构件43产生摩擦力的部分的摩擦阻力部，例如，在图3中形成有锯齿状的部分处于不从分离装置4的侧面42露出的状态。在这种状态下，实行实施形式I的步骤I至3的顺序。步骤4的顺序，在规定量的线圈3及槽楔9插入到铁心的槽绝缘垫片2中之后实施。在步骤5中，如图3(b)所示，摩擦阻力部从分离装置4的侧面42露出，咬入槽楔9，增大侧面42和与之对向的槽楔9的面之间的摩擦力，在这种状态下，通过将分离装置4插入铁心I，将槽楔9向铁心的槽绝缘垫片2插入。根据这种方法，由于在使摩擦构件43扩张、使摩擦阻力部从分离装置侧42露出之后，在槽楔9向槽绝缘垫片2插入时也可以不用槽楔推杆10，所以，没有必要将槽楔推杆10送出到槽楔9的插入结束位置。从而，在获得減少槽楔导向件11和线圈端部31的干扰的效果的同时,槽楔推杆10和线圈端部31也没有干扰,可以减少线圈3的损伤。另外，在槽楔9的插入结束之后，再次通过将摩擦构件43容纳到分离装置4的容纳室44内，可以使槽楔9仍插入在槽2内，只将分离装置4从铁心I中拔出。图4 (a) (b)表示将容纳在分离装置4的容纳室44内的摩擦构件43从侧面42露出的机构的ー个例子。这里，分离装置4的前端部41在其中心部具有向图的下方伸出的突起部411。而且，该突起部411具有从其表面朝向斜下方的槽412，摩擦构件43的突起部431嵌合到该槽412中。进而，前端部41借助设置在其两端部的弾性体承受部413、经由弹性体45被设置在分离装置4的容纳室44的上部的弾性体承受部443支承。摩擦构件43被其容纳室44的内部上面441及内部下面442可以沿图的左右方向移动地支承。在分离装置4的前端部41上不施加负荷的状态下，借助安装在上述容纳室44上部的弾性体45的弹性恢复力，将分离装置4的前端部41抬起，通过前端部41的突起部411向相同的方向的移动，摩擦构件43变成被容纳到分离装置4的容纳室44内的状态。 图4 (b)表示从图的上方向分离装置4的前端部41施加负荷时的状态。弾性体45对应于负荷而挠曲，前端部41沉入图的下方。这时，突起部411也向相同的方向下沉，所以，利用嵌合到设置在突起部411上的槽412上的摩擦构件43的突起部431受到的力，摩擦构件43向图的左右方向扩张。而且，当根据弾性体45的弾性率，规定的负荷继续施加到前端部41上时，摩擦构件43的摩擦阻力部保持露出到侧面42的外侧的状态。另ー方面，如果上述负荷降低或者消失的话，借助弾性体45的恢复力，摩擦构件43再次被容纳到容纳室44内。通过将分离装置4插入到鉄心I内，产生向前端部41施加的负荷。S卩，卷绕的线圈3的束被叶片5划分并搭载到分离装置4的前端部41上，在将分离装置4插入铁心I吋，同时将线圈3插入到铁心槽内。该线圈插入时的阻カ变成反作用力，成为向前端部41施加的负荷。从而，随着线圈3的插入的进行，该负荷变大，摩擦构件43的摩擦阻力部露出到分离装置4的侧面42之外。反之，当将分离装置4从铁心I中拔出时，向前端部41施加的负荷消失，摩擦构件43被容纳到分离装置4的容纳室44内。这样，由于槽楔9和分离装置4的侧面42之间的摩擦力大幅度降低，所以，在槽楔9保留在铁心槽内不变的状态下，可以将分离装置4从铁心I中拔出。图5 (a) (b)表示将容纳在分离装置4内的摩擦构件43露出到侧面42之外的机构的另外ー个例子。这里,摩擦构件43经由分离装置4的容纳室44的内部上面441及内部下面442、位于前端部41中央部的突起部411的侧面、以及配置在容纳室44的内部的上部侧面444上的弾性体46，被可沿左右方向移动地支承在容纳室44内。进而，摩擦构件43的下面的一部分具有从其中途向突起部411的侧面朝着上方倾斜的倾斜部433，也被与配置在图的左右两侧的摩擦构件43的任何一个倾斜部433都接触的凸轮板47支承。通过经由其驱动轴48使凸轮板驱动机构49动作，沿图中的上下方向驱动该凸轮板47。平吋，如图(a)所示，摩擦构件43处于被容纳在分离装置4的容纳室44内的状态。其次，如图5 (b)所示，在使凸轮板驱动机构49动作、将驱动轴48向图的上方驱动的情况下，凸轮板47也向上方移动，通过该凸轮板47的移动，在摩擦构件43的倾斜部433上施加力。借助该力，摩擦构件43反抗以弾性体承受面432接触的弾性体46的弹性回复力，向图的左右方向扩张，当凸轮板47上升规定的距离时，变成摩擦构件43的摩擦阻力部伸出到分离装置4的侧面42之外的状态。在将驱动轴48向图的下方驱动的情况下，凸轮板47也向下方移动，摩擦构件43借助弾性体46的弹性回复力，被容纳到分离装置4的容纳室44内。借助这种机构，由于通过凸轮板驱动机构49的控制，可以任意决定驱动轴48的动作方向，所以，具有也可以任意进行与槽楔9的摩擦カ的控制的优点。在实施形式I中，在步骤4的退避顺序的时刻，将规定量的线圈3及槽楔9插入到铁心槽内，其原因是为了能够顺滑地进行其后的(步骤5中的)线圈3及槽楔4的插入。这里，对于这一点，稍稍详细地进行说明。首先，对于使用图4 (a) (b)所示的机构的情况进行说明。当在分离装置4的前端部41上，伴随着由线圈3引起的向鉄心槽绝缘垫片2的插入的负荷达到规定值以上吋，摩擦构件43伸出到分离装置4的侧面42之外。当变成这种状态时，由于不利用槽楔推杆10就可以将槽楔9插入到铁心槽内的槽绝缘垫片2内，所以，在变成这种状态的时 刻以后，随时可以实施步骤4的退避顺序。但是,当在线圈3和槽楔9尚未达到向槽绝缘垫片2内插入一定程度的量的状态下过渡到步骤4吋，与在线圈3和槽楔9的配置关系不稳定的状态下过渡到步骤5相关联，存在着插入异常的危险性，所以是不理想的。另外，当向步骤4的过渡过迟时，步骤3的插入顺序在线圈端部31的长度变短的状态下进行，存在着线圈端部31与槽楔导向件11干扰的问题。从而，从向铁心槽绝缘垫片2的插入的角度考虑，在线圈3和槽楔9向槽绝缘垫片2内插入到线圈3和槽楔9的配置关系稳定的程度之后，并且不使用槽楔推杆10，借助分离装置4的侧面42 (正确地说，摩擦构件43的摩擦阻力面)和槽楔9的摩擦力，在成为能够和线圈3 —起将槽楔9插入到槽绝缘垫片2内的状态的时刻以后，最好是在尽可能早的时刻实行步骤4的退避顺序。通过事先进行试验，可以掌握满足这种条件的定时。其次，对于使用图5 (a) (b)所示的机构的情况进行说明。在这种情况下，可以通过使凸轮板驱动机构49动作，任意设定将摩擦构件43伸出分离装置4的侧面42之外的定时。从而，从向槽绝缘垫片2的插入的角度考虑，在线圈3和槽楔9被插入槽绝缘垫片2内到线圈3和槽楔9的配置关系稳定的程度之后，不用槽楔推杆10，就可以随时将槽楔9插入到槽绝缘垫片2内。和上面所述一祥，为了减少线圈端部31与槽楔导向件11的干扰，优选地，在满足上述条件之后快速地过渡到步骤4。对于满足这种条件的定时，如上面已经描述过的那样，可以通过事先试验来掌握。另外，使用这种机构的槽楔9的插入，也可以从步骤3的阶段实施，在这种情况下，不需要槽楔推杆10。实施形式3图6是表示根据本发明的实施形式3的线圈插入方法的图示，一井表示出在这种方法中使用的线圈插入装置的侧视剖视图。图7 (a)是表示这种方法使用的槽楔9的形状的透视图。图7 (b)是从图7 (a)所示的方向A观察时看到的槽楔9的侧视图，图8是表示这种方法使用的线圈插入装置的分离装置4的形状的侧视剖视图。这种方法的特征在于所使用的槽楔9和分离装置4的形状。对于槽楔9，如图7(a) (b)所示，在槽楔9的插入侧前端部设置折回部91。另外，分离装置4在侧面42设置有突起部421。当使分离装置4向铁心I的轴向方向移动根据突起部421的位置决定的规定距离时，槽楔9的折回部91被分离装置4的突起部421勾挂，之后，和分离装置4向铁心I的插入一起，槽楔9和线圈3 —起被插入到槽绝缘垫片2内。从而，在采这种方法的情况下，在步骤3和步骤5的槽楔9向槽绝缘垫片2的插入，不用槽楔推杆10，成为利用本实施形式中说明的方法。执行步骤4的退避顺序的定时，优选为从向槽绝缘垫片2插入的角度考虑，在线圈3和槽楔9插入到槽绝缘垫片2内到线圈3和槽楔9的配置关系稳定的程度之后，迅速地过渡到步骤4。当来到槽楔9插入完毕位置吋，分离装置4下降，但是，这时，由于槽楔9的折回部91未被勾挂到突起部421上，所以，只有分离装置4下降，槽楔9和线圈3 —起留在槽绝缘垫片2内规定的位置上。根据这种方法，由于不必利用槽楔推杆10推压槽楔9，可以将槽楔插入到槽绝缘垫片2内，所以，即使槽楔导向件11的前端部与鉄心I的线圈插入端之间的距离比初期设定时刻的距离大、继续插入顺序，也可以容易地将线圈3和槽楔9插入到槽内。这时，由于线圈端部31和槽楔导向件11的干扰减少，所以，也減少线圈3的损伤。另外，根据这种方法，没有必要使用槽楔推杆10。
实施形式4图9是表示根据本发明的实施形式4的线圈插入方法的图示，一井表示在这种方法中使用的线圈插入装置的侧视剖视图。该方法的特征是延长槽楔9的长度。槽楔9的延长的长度是相当于在实施形式I中的步骤4中说明的使槽楔导向件11退避后的槽楔导向件前端与鉄心I的线圈插入端的距离L的长度。通过延长槽楔9的长度，即使槽楔导向件11的前端部离开铁心I的线圈插入端，槽楔9的长度的延长的部分也达到位于离开位置的槽楔导向件11的前端部。因此，槽楔9的下端部最多留下被槽楔导向件11导向的长度，进而，槽楔推杆10的前端部也不会从槽楔导向件11的前端部飞出。从而，在将铁心I和槽楔导向件11分离的状态下，可以和现有技术ー样，通过使用槽楔推杆10进行推压，将槽楔9插入到槽绝缘垫片2内。在实施形式I的步骤3和5中的线圈3和槽楔9向槽绝缘垫片2内的插入，均利用槽楔推杆10进行推压。其它顺序和实施形式I中的情况相同。根据这种方法，在没有线圈3和槽楔推杆10的干扰、并且减少与槽楔导向件11的干扰的状态下，可以将线圈3及槽楔9插入到槽绝缘垫片2内，所以，可以减少伴随着插入引起的线圈的损伤。另外，在这种方法中，如果线圈插入装置能够安装长度延长的槽楔9的话，就可以原样使用现有的装置。另外，根据本实施形式的发明也可以和根据实施形式2及3的发明同时并用。实施形式5图10是表示根据本发明的实施形式5的线圈插入方法的图示，一井表示出在该方法中使用的线圈插入装置的侧视剖视图。该图表示利用这种方法将线圈3和槽楔9插入到槽绝缘垫片2中完毕的状态。图11 (a)是表示根据本实施形式的槽楔推杆10的形状的透视图。根据本实施形式的发明的特征在于，从推压槽楔9的前端部起到规定的长度，将槽楔推杆10的厚度减薄规定的量。图11 (a)的101表示将厚度减薄的厚度薄的部分。与此相对，下面，将未减薄的部分102称为非厚度薄的部分。该厚度薄的部分101通过切削与分离装置4 ー侧相反侧的面而减薄规定的量。上述厚度薄的部分101的长度为相当于实施形式I的步骤4、即退避顺序之后的槽楔导向件11的前端与鉄心I的线圈插入端之间的距离L的长度。在厚度薄的部分101与非厚度薄的部分102之间，配置利用顺滑的面将两面连接起来的厚度倾斜部103。在厚度薄的部分101的前端配置槽楔推压面104，利用该面推压槽楔9，将槽楔9插入槽内。图11 (b)是从图11 (a)所示的方向A观察根据本实施形式的利用槽楔推杆10推压槽楔9的状态的侧视图。其次，对于插入方法进行说明。在根据本实施形式的插入方法中，原封不动地沿袭实施形式I的步骤I至步骤4，对于步骤5的顺序进行以下的改变。 在本实施形式中，作为步骤5中的将槽楔9插入到槽绝缘垫片2内的手段，原封不 动地沿袭步骤3的顺序。结果，和到此前为止所述的各种实施形式的情况ー样，減少线圈端部31和槽楔导向件11的干扰，但是，从步骤5中的槽楔9的插入顺序的途中起，槽楔推杆10的前端部在步骤4的退避顺序之后的槽楔导向件11前端部与鉄心I的线圈插入端之间露出，与线圈端部31干扰。但是，根据本实施形式，槽楔推杆10的露出部分是厚度薄的部分101，可以将与线圈端部31的干扰减少相当于厚度减薄的量。从而，也減少了线圈3的损伤。另外，该槽楔推杆10在上述厚度薄的部分101和非厚度薄的部分102之间形成具有使其厚度顺滑地变化的厚度倾斜部103的形状，但是，该厚度倾斜部103并非是必须的。通过设置这种厚度倾斜部103，可以消除由于上述厚度薄的部分101与非厚度薄的部分102的厚度的不同产生的阶梯差，可以防止由线圈3和上述阶梯差的接触引起的线圈3的损伤。实施形式6本实施形式是实施形式5的改良。改良之处在于推压槽楔9的槽楔推杆10的前端部的结构。槽楔9被对应于槽楔推杆10的厚度薄的部分的厚度的前端部推压并被插入到槽2内，但是，在推压时，槽楔9的从该前端部受到推压的部分，通过从槽楔推杆10的前端部偏移，会从槽楔推杆10的推压槽楔9的面脱离，存在引起不能正常地将槽楔9插入到槽2内这样的故障。本实施形式为了防止由这种偏移引起的槽楔9的插入不良故障，在槽楔推杆10的推压槽楔9的面上配备有防止槽楔的位置偏移的结构。图13 (a)表示上述防止位置偏移的结构的ー个例子，是在根据本实施形式的方法中使用的槽楔推杆10的透视图，图13 (b)是从图13 (a)所示的方向A观察时看到的推压槽楔9的槽楔推杆10的侧视剖视图。如可以从图13 (a) (b)看出的那样，在槽楔推杆10的推压槽楔9的槽楔推杆10的槽楔推压面104上，以夹入被推压的槽楔9的前端部的形式设置防止位置偏移用的突起105，防止引起槽楔9从槽楔推压面104位置偏移。借此，可以防止由槽楔9的位置偏移引起的插入不完全。另外，在图12中，为了进行參考，给出表示现有的槽楔推杆10的形状的图示。图12 Ca)是表示现有的槽楔推杆10的透视图，图12 (b)是表示从图12 Ca)中所示的方向A观察利用现有的槽楔推杆10推压槽楔9的状态的侧视图。为了减少与线圈端部31的干扰，在现有技术中，槽楔推杆10的前端部也借助锥形形状减薄厚度，縮小承受槽楔9的面。因此，由实施形式5所示的配备有厚度薄的部分101的槽楔推杆10引起槽楔9的偏移造成的插入不良，对于现有类型的槽楔推杆10也有发生的可能性。从而，将根据本实施形式的发明应用于现有的槽楔推杆10也可以获得与上述同样的效果。
作为槽楔推压面104的其它防止偏移的结构，代替突起，也可以配备夹入槽楔的槽部,也可以通过将槽楔推压面104粗糙化，增大摩擦系数。借助这些方法中的任何ー种方法，在推压时，可以减少槽楔9的位置偏移，可以获得和上面所述同样的效果。 另外，使上述槽楔推杆10的厚度薄的部分101的厚度与图12 Ca)所示的现有的槽楔推杆10的前端部的厚度大致相同。
权利要求
1.ー种线圈插入装置，为了将卷绕的线圈分别安装到配置在电动机的定子铁心内周上的多个齿部上，配备有支承前述定子铁心的鉄心支承部，将槽楔和前述卷绕的线圈插入到作为由前述被支承的铁心的邻接的齿部形成的空间的槽内，所述槽楔用于将前述线圈的向各槽插入的插入单位捆扎起来并将与形成前述槽的齿部之间绝缘，同时，堵塞前述槽的开ロ部，其特征在于，所述线圈插入装置包括 多个叶片，所述多个叶片配置在圆周上，并且能够在定子轴向方向上移动，用于悬挂前述卷绕的线圈；分离装置，该分离装置以所述多个叶片被配置的面作为端面，能够与前述叶片在同一方向上移动，用于推压被悬挂在各前述叶片上的前述线圈；槽楔推杆，所述槽楔推杆在和上述圆周相同的圆周上，分别配置在前述叶片的配置位置之间，能够与前述分离装置在同一方向上移动，用于推压前述槽楔；槽楔导向件，所述槽楔导向件与前述槽楔推杆的配置位置相对应地配置在圆周上，用于在前述槽楔向槽内插入时进行导向；退避机构，所述退避机构用于在将前述线圈和前述槽楔部分插入到前述槽内之后，改变前述铁心的线圈插入端与前述槽楔导向件的铁心侧的前端部之间的距离。
2.如权利要求I所述的线圈插入装置，其特征在干，前述分离装置在对应于圆周上的各前述槽楔导向件的位置处、在与其能够移动的方向正交的外周侧面配备有突起。
3.如权利要求I所述的线圈插入装置，其特征在于，前述分离装置容纳用于增加与对向面之间的摩擦的摩擦构件，同时，配备有用于从该分离装置的侧面向径向方向扩张前述摩擦构件的位置的扩张机构。
4.如权利要求3所述的线圈插入装置，其特征在于，前述摩擦构件是锯状的齿。
5.如权利要求I所述的线圈插入装置，其特征在于，前述槽楔推杆能够从前述槽楔导向件的线圈插入侧端部突出地移动，前述能够突出的部分的长度为将另外确定的规定长度加到前述槽的轴向方向的长度上的长度。
6.如权利要求5所述的线圈插入装置，其特征在于，前述槽楔推杆将从槽楔导向件的前端部突出的部分作为突出部，通过使该突出部的分离装置对向面的相反侧的面向内径方向凹入而形成得比槽楔推杆的非突出部的厚度薄。
7.如权利要求5所述的线圈插入装置，其特征在于，前述槽楔推杆在其前端部的槽楔推压面上配备有用于防止被推压的槽楔的位置偏移的防止槽楔位置偏移用结构。
8.如权利要求7所述的线圈插入装置，其特征在于，前述槽楔推杆的前端部的防止槽楔位置偏移用结构，是在径向方向内侧和外侧中至少ー侧上设置有突起的结构。
9.如权利要求7所述的线圈插入装置，其特征在干，前述槽楔推杆的前端部的防止槽楔位置偏移用结构，是在该前端部的槽楔推压面上具有用于夹入槽楔的槽部的结构。
10.如权利要求7所述的线圈插入装置，其特征在于，前述槽楔推杆的前端部的防止槽楔位置偏移用结构，是将该前端部的槽楔推压面粗糙化的结构。
11.如权利要求I至10中任何一项所述的线圈插入装置，其特征在干，前述退避机构是沿铁心轴向方向能够改变铁心支承部的位置的铁心支承部驱动机构。
12.如权利要求I至10中任何一项所述的线圈插入装置，其特征在干，前述退避机构是沿铁心轴向方向能够改变槽楔导向件的铁心侧的前端部位置的槽楔导向件驱动机构。
全文摘要
本发明的课题在于，在将卷绕的线圈向电动机定子铁心插入时，降低一并插入的用于槽楔的导向而配置的槽楔导向件和线圈的干扰，即使对于周长短的线圈，也可以减少伴随着上述插入一起的线圈的损伤。根据本发明，在实施一部分通常的线圈插入工序之后，追加拉开槽楔导向件与铁心的线圈插入端的距离的工序，之后，在铁心的线圈插入端离开槽楔导向件的状态下，继续线圈插入工序。
文档编号H02K15/10GK102684423SQ20121017364
公开日2012年9月19日 申请日期2008年12月5日 优先权日2007年12月7日
发明者本桥昌也, 秋田裕之, 荒井利夫 申请人:三菱电机株式会社