JP6992554B2

JP6992554B2 - コイル組付装置

Info

Publication number: JP6992554B2
Application number: JP2018016129A
Authority: JP
Inventors: 優瀬野; 亘小柳
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2022-01-13
Anticipated expiration: 2038-02-01
Also published as: JP2019134618A

Description

本発明は、コイル組付装置に関する。

従来、この種のコイル組付装置としては、ステータコアの内径側に設けられた複数のティースにそれぞれ集中巻コイルを組み付け、最後の集中巻きコイルをななめ形状に変形させてティースに組み付けるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このコイル組付装置は、集中巻コイルの巻軸方向の一方の端を保持する第１の台座と集中巻コイルの巻軸方向の他方の端を保持する第２の台座とを有する保持機構と、互いに対向する第１の台座と第２の台座との少なくとも一方を巻き軸と交わる方向に移動させる駆動機構と、を備えている。

特開２０１６－１２３２１１号公報

上述したコイル組付装置では、保持機構はコイルの形状に合わせて設計されているため、ステータコアの径方向における寸法が異なる複数種類のコイルを保持することができない。このため、コイルの形状が変わると、保持機構の交換や装置全体の交換が必要となり、生産効率を低下させてしまう。

本発明のコイル組付装置は、寸法が異なる複数種類のコイルをステータコアの複数のティースに組み付けることが可能なコイル組付装置を提供することを主目的とする。

本発明のコイル組付装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のコイル組付装置は、
平角線を矩形状かつ複数段に巻回してなるコイルを、電動機のステータコアの内径側に形成された複数のティースに組み付けるコイル組付装置であって、
前記コイルの前記ステータコアの径方向における最外周側を支持する第１支持部材と、前記コイルの前記ステータコアの径方向における最内周側を支持する第２支持部材と、を有する組付ハンドと、
前記組付ハンドを移動させる移動装置と、
前記第１支持部材と前記第２支持部材とに支持された前記コイルが前記複数のティースに組み付けられるよう前記移動装置とを制御する制御手段と、
前記組付ハンドの移動可能領域内に固定された被当接部材と、
を備え、
前記組付ハンドは、回動部材の回動動作により前記第１支持部材と前記第２支持部材との前記ステータコアの径方向における間隔を調整する間隔調整機構を有し、
前記制御手段は、異なる種類のコイルを組み付ける際には、前記回動部材が前記被当接部材に当接すると共に該被当接部材からの反力によって前記回動部材が回動するように前記組付ハンドが移動するよう前記移動装置を制御する、
ことを要旨とする。

この本発明のコイル組付装置は、コイルのステータコアの径方向における最外周側を支持する第１支持部材と最内周側を支持する第２支持部材とを有する組付ハンドと、組付ハンドを移動させる移動装置と、移動装置とを制御する制御手段とを備えて構成される。また、組付ハンドに、回動部材の回動動作により第１支持部材と第２支持部材とのステータコアの径方向における間隔を調整する間隔調整機構を設け、組付ハンドの移動可能領域内に被当接部材を固定する。異なる種類のコイルを組み付ける際には、回動部材が被当接部材に当接すると共に被当接部材からの反力によって回動部材が回動するよう移動装置を制御して組付ハンドを移動させる。このように、第１支持部材と第２支持部材とのステータコアの径方向における間隔を調整することにより、組付ハンドを交換することなく、寸法が異なる複数種類のコイルをステータコアの複数のティースに組み付けることができる。また、組付ハンドを移動させて回動部材を回動させるだけで、第１支持部材と第２支持部材との間隔を調整することができるため、組付対象のコイルを短時間で切り替えることができ、生産効率をより向上させることができる。さらに、コイルの組み付けの際に組付ハンドを移動させるための移動装置により、組付ハンドに設けられた回動部材を被当接部材に当接させ当該被当接部材からの反力により回動させるため、専用の駆動源を必要とせず、組付ハンドをよりコンパクトにすることができる。

本発明の一実施例としてのコイル組付装置１の概略構成図である。コイル組付装置の組付対象となるコイルの斜視図である。コイル組付装置の組付ハンドの概略構成図である。組付対象のコイルの種類を例示する説明図である。コイル保持機構の概略構成図である。コイルの保持動作を説明する説明図である。コイル変形機構の概略構成図である。コイルの変形動作を説明する説明図である。間隔調整機構の概略構成図である。カムリングの外観斜視図である。間隔調整機構を正面から見たときの平面図である。組付ハンドの切替動作を説明するための部分断面図である。組付ハンドの切替動作を説明するための部分断面図である。組付ハンドの切替動作を説明するための部分断面図である。組付ハンドの切替動作を説明するための部分断面図である。

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのコイル組付装置１の概略構成図であり、図２は、コイル組付装置１の組付対象となるコイルＣ１の斜視図であり、図３は、コイル組付装置の組付ハンドの概略構成図である。コイルＣ１は、図２に示すように、１本の平角線Ｗを２列かつ複数段（例えば１０段）にエッジワイズ方向に曲げながら巻回して形成された集中巻式の矩形コイル（カセットコイル）である。また、コイルＣ１の一端からは、短尺のリード線部（端子部）Ｌが延出されており、その他端からは、長尺のバスバー部（渡り線）Ｂが延出されている。

コイルＣ１は、例えば電気自動車やハイブリッド車両等に搭載される三相交流電動機を構成するものであり、当該電動機のステータコアＳｃの複数のティースＴに例えば樹脂製のインシュレータＩと共に組み付けられる。また、コイルＣ１のバスバー部Ｂは、対応する他のコイルＣ１のリード線部Ｌに電気的に接続（溶接）され、それによりＵ相、Ｖ相およびＷ相のステータコイルが構成される。本実施例では、コイルＣ１は、長辺部を正面視した際に矩形状を呈し、短辺部を正面視した際に等脚台形状を呈するように巻回されている。すなわち、コイルＣ１の短辺長は、ステータコアＳｃの径方向における内周側から外周側に向かうにつれて長くなっている。

コイル組付装置１は、図１に示すように、組付ハンド１０と、組付ハンド１０をｘ軸，ｙ軸およびｚ軸方向に移動させる移動機構５０と、装置全体を制御する制御装置１００と、固定台１２にｘ軸方向に沿って平行に延びるように設置された一対のポールＰ１，Ｐ２と、を備える。組付ハンド１０は、移動機構５０により図示しないコイルＣ１の保管箇所とステータコアＳｃが設置される組付箇所との間で移動させられ、コイルＣ１を保持して当該組付箇所に設置されたステータコアＳｃのティースＴに組み付け可能なものである。

移動機構５０は、図１に示すように、ｙ軸方向に沿って平行に延びる回転自在の一対のｙ軸ボールねじシャフト５１ａ，５１ｂと、一対のｙ軸ボールねじシャフト５１ａ，５１ｂがそれぞれ同期回転するよう回転駆動する一対のｙ軸モータ５２ａ，５２ｂと、一対のｙ軸ボールねじシャフト５１ａ，５１ｂにそれぞれ螺合された一対のｙ軸スライダ５３ａ，５３ｂとを有する。また、移動機構５０は、図１に示すように、一対のｙ軸スライダ５３ａ，５３ｂにｘ軸方向に沿って延在するように架け渡される回転自在のｘ軸ボールねじシャフト５４と、一方のｙ軸スライダ５３ａに設けられｘ軸ボールねじシャフト５４を回転駆動するためのｘ軸モータ５５と、ｘ軸ボールねじシャフト５４に螺合されたｘ軸スライダ５６とを有する。更に、移動機構５０は、図３に示すように、ｘ軸スライダ５６に回転自在に支持されｚ軸方向に沿って延びるｚ軸ボールねじシャフト５７と、ｘ軸スライダ５６に設けられｚ軸ボールねじシャフト５７を回転駆動するためのｚ軸モータ５８と、ｚ軸ボールねじシャフト２７に螺合されたｚ軸スライダ５９とを有する。ｚ軸スライダ５９には組付ハンド１０が固定されており、移動機構５０は、制御装置１００によりｘ軸モータ５５、ｙ軸モータ５２ａ，５２ｂおよびｚ軸モータ５８が駆動制御されることにより、組付ハンド１０をｘ軸方向，ｙ軸方向およびｚ軸方向に移動させることができる。また、図示しないが、移動機構５０は、組付ハンド１０をｚ軸周りに回転させる図示しない回転駆動機構も有している。

組付ハンド１０は、図３に示すように、互いに協働してコイルＣ１を保持する第１コイル支持部材１１、第２コイル支持部材１２および第３コイル支持部材１３と、これら第１～第３コイル支持部材１１～１３を支持するベース部材１５と、を有する。また、組付ハンド１０は、第３コイル支持部材１３をベース部材１５に対して移動させてコイルＣ１を変形させるコイル変形機構１８と、第１および第２コイル支持部材１１，１２と第３コイル支持部材１３との間隔を調整する間隔調整機構２０と、を有する。ベース部材１５には、ｚ軸スライダ５９が固定されており、組付ハンド１０は、移動機構５０によりｚ軸スライダ５９がｘ軸方向，ｙ軸方向およびｚ軸方向に移動することで、ｚ軸スライダ５９と共に移動可能となっている。また、組付ハンド１０は、間隔調整機構２０を作動させることにより図４に示すようにステータコイルＳｃの径方向における寸法が異なる２種類のコイルＣ１，Ｃ２を保持可能となっている。

第１コイル支持部材１１は、ベース部材１５に対してｚ軸方向に沿って移動自在に支持されており、その先端部には、図５に示すように、コーナー支持面１１ａと、短辺支持面１１ｂと、表面支持部１１ｃとが形成されている。コーナー支持面１１ａは、コイルＣ１のステータコアＳｃの径方向における最外周側に位置することになる一方（図５における上側）の短辺部の両端にあるコーナー部を形成する平角線Ｗの２つの外側面Ａｃｏ１に当接するように形成されている。また、短辺支持面１１ｂは、上述の一方の短辺部を形成する平角線Ｗの外側面Ｂｏ１に当接するように形成されている。更に、表面支持部１１ｃは、外側面Ｂｏ１に沿ったコイルＣ１の端面（平角線Ｗの表面）に当接するように形成されている。すなわち、コーナー支持面１１ａ、短辺支持面１１ｂおよび表面支持部１１ｃは、図６に示すようように、短辺支持面１１ｂがコイルＣ１の外側面Ｂｏ１に当接した際に、コーナー支持面１１ａが外側面Ａｃｏ１に当接し、かつ表面支持部１１ｃの内面が外側面Ｂｏ１に沿ったコイルＣ１の端面に当接するように第１コイル支持部材１１の先端部に形成されている。

第２コイル支持部材１２は、ベース部材１５によりｚ軸方向に沿って移動自在に支持されており、その先端部には、図５に示すように、コーナー支持面１２ａと、短辺支持面１２ｂと、表面支持部１２ｃとが形成されている。コーナー支持面１２ａは、コイルＣ１のステータコアＳｃの径方向における最外周側に位置することになる他方（図５における下側）の短辺部の両端にあるコーナー部を形成する平角線Ｗの２つの外側面Ａｃｏ２に当接するように形成されている。また、短辺支持面１２ｂは、上述の他方の短辺部を形成する平角線Ｗの外側面Ｂｏ２に当接するように形成されている。更に、表面支持部１２ｃは、外側面Ｂｏ２に沿ったコイルＣ１の端面（平角線Ｗの表面）に当接するように形成されている。すなわち、コーナー支持面１２ａ、短辺支持面１２ｂおよび表面支持部１２ｃは、図６に示すように、短辺支持面１２ｂがコイルＣ１の外側面Ｂｏ２に当接した際に、コーナー支持面１２ａが外側面Ａｃｏ２に当接し、かつ表面支持部１２ｃの内面が外側面Ｂｏ２に沿ったコイルＣ１の端面に当接するように第２コイル支持部材１２の先端部に形成されている。

第１および第２コイル支持部材１１，１２は、図３に示すように、連動機構１６を介して互いに連結されている。連動機構１６は、第２コイル支持部材１２に向けて延在するように第１コイル支持部材１１に固定された第１ラックＲ１と、第１コイル支持部材１１に向けて延在するように第２コイル支持部材１２に固定された第２ラックＲ２と、ベース部材１５により回転自在に支持されると共に第１および第２ラックＲ２の双方に噛合する平歯車Ｇ０とを有する。更に、第１コイル支持部材１１には、制御装置１００により制御されるエアシリンダ１７が連結されている。エアシリンダ１７は、ベース部材１５に対して固定されており、第１コイル支持部材１１をｚ軸方向に進退移動させる。

エアシリンダ１７により第１コイル支持部材１１が第２コイル支持部材１２側（図３中下方）に移動させられると、第１ラックＲ１が図中下方に移動し、それに伴って平歯車Ｇ０が一方向に回転すると共に、第２ラックＲ２が図中上方に移動する。これにより、第１および第２コイル支持部材１１，１２は、エアシリンダ１７および連動機構１６によりｚ軸方向に沿って互いに接近するように移動させられる。また、エアシリンダ１７により第１コイル支持部材１１が第２コイル支持部材１２とは反対側（図３中上方）に移動させられると、第１ラックＲ１が図中上方に移動し、それに伴って平歯車Ｇ０が他方向に回転すると共に、第２ラックＲ２が図中下方に移動する。これにより、第１および第２コイル支持部材１１，１２は、エアシリンダ１７および連動機構１６によりｚ軸方向に沿って互いに離間するように移動させられる。すなわち、第１および第２コイル支持部材１１，１２は、エアシリンダ１７および連動機構１６（接近離間機構）によりｚ軸方向に沿って互いに接近離間させられる。

第３コイル支持部材１３は、ＬＭガイド等を介してベース部材１５に対してｚ軸と直交するｘｙ平面に沿って移動自在に支持されている。第３コイル支持部材１３は、図７および図８に示すように、コイルＣ１のステータコアＳｃの径方向における最内周側に位置する平角線Ｗの端面を受けるコイル受け部１３ａを有する。

コイル受け部１３ａには、中子１３ｂが配置されている。中子１３ｂは、図５～図８に示すように、コイルＣ１の上記径方向における最内周側の一方（図５および図６における左側、図７および図８における右側）の長辺部を形成する平角線の内側面Ａｉ１に当接するようにコイル受け部１３ａの表面に設置されている。

コイル変形機構１８は、図７および図８に示すように、ｘｙ平面に沿って延在するように第３コイル支持部材１３に固定されたラックＲ３や、ラックＲ３に噛合する平歯車Ｇ３、ベース部材１５に固定されると共に制御装置１００により制御されて平歯車Ｇ３を回転駆動するモータＭ等を有する。コイル変形機構１８のモータＭにより平歯車Ｇ３を回転駆動することで、第３コイル支持部材１３をラックＲ３と共にベース部材１５に対してｘｙ平面に沿って往復移動させることができる。ここで、組付ハンド１０の第１および第２コイル支持部材１１，１２は、ベース部材１５に対してｚ軸方向以外の方向には移動不能である。従って、コイル変形機構１８を作動させることにより、図７および図８に示すように、第１および第２コイル支持部材１１，１２と第３コイル支持部材１３とをコイルＣ１の短辺部の延在方向に相対移動させることが可能となる。これにより、コイルＣ１を斜めに変形させることができる。したがって、既にコイルＣ１等が組み付けられている２つのティースＴの間に位置するティースＴ（最後のティース）に対してコイルＣ１を円滑に組み付けることができる。

間隔調整機構２０は、図９に示すように、第３コイル支持部材１３のコイル受け部１３ａの背面（コイルＣ１を受ける面とは反対側の面）に対向するように設けられた板状の支持プレート２２と、第３コイル支持部材１３と支持プレート２２との間に配置された複数（２つ）のカムリング２１と、第３コイル支持部材１３を支持プレート２２に近接させる方向に付勢するスプリング２５と、を備える。カムリング２１は、図１０に示すように、薄肉部２１ａおよび厚肉部２１ｂが周方向に並ぶように形成されると共に両者の間の厚みが徐々に変化するように形成された円環状の部材である。カムリング２１は、図１１に示すように、第３コイル支持部材１３の対角となる２つのコーナー部付近に固定されたカム軸２３にそれぞれ回動可能に支持されている。また、カムリング２１の外側面には、円弧状の切り欠き部２１ｃが設けられており、図１１に示すように、カムリング２１は、第３コイル支持部材１３の正面から見た平面視において、切り欠き部２１ｃを含む一部が第３コイル支持部材１３の外側（左右）に露出するように配置されている。支持プレート２２には対角をなす２つのコーナー部付近にそれぞれ表面に対して垂直方向に貫通する貫通孔が設けられ、その貫通孔にはカム軸２３が進退可能に挿通されている。また、支持プレート２２には中央部に表面に対して垂直方向に貫通する貫通孔が設けられ、その貫通孔には支持軸２４が進退可能に挿通されている。支持軸２４は、先端部が第３コイル支持部材１３（コイル受け部１３ａ）の背面に固定されると共に基端部にスプリング受け２６が固定されており、第３コイル支持部材１３を支持プレート２２に対して近接離間自在に支持する。支持軸２４における支持プレート２２とスプリング受け２６との間にはコイル状のスプリング２５が挿通されており、これにより、第３コイル支持部材１３は、支持プレート２２に近接させる方向に付勢される。また、第３コイル支持部材１３（コイル受け部１３ａ）の背面には支持プレート２２に向かって突出する突出部１３ｃが設けられており、図９（ａ）に示すように、カムリング２１の薄肉部２１ａが突出部１３ｃと当接しているときには、第３コイル支持部材１３は、スプリング２５の付勢力により、支持プレート２２に近接する方向に引き込まれる。これにより、コイルの最内周側の端面を支持する第１および第２コイル支持部材１１，１２の表面支持部１１ｃ，１２ｃとコイルの最外周側の端面を支持する第３コイル支持部材１３のコイル受け部１３ｃとの間隔をコイルＣ１の保持に適した間隔ｄ１に調整することができる。また、図９（ｂ）に示すように、スプリング２５の付勢力に抗してカムリング２１の厚肉部２１ｂが突出部１３ｃに乗り上げているときには、第３コイル支持部材１３は、カムリング１２の厚肉部２１ｂにより支持プレート２２と離間する方向に押し出される。これにより、第１および第２コイル支持部材１１，１２の表面支持部１１ｃ，１２ｃと第３コイル支持部材１３のコイル受け部１３ｃとの間隔を、コイルＣ２の保持に適した間隔ｄ２に調整することができる。

次に、こうして構成されたコイル組付装置１の動作について説明する。組付ハンド１０によりコイルＣ１またはＣ２をステータコアＳｃの複数のティースＴに組み付ける際、コイル組付装置１の制御装置１００は、図７に示すように、保管箇所のコイルＣ１またはＣ２のステータコアＳｃの径方向における最内周側の端面に、第３コイル支持部材１３のコイル受け部１３ａの表面を当接させるように移動機構５０を制御する。この際、第３コイル支持部材１３の中子１３ｂは、コイルＣ１またはＣ２の上記最内周側の一方（図７における右側）の長辺部を形成する平角線の内側面Ａｉ１に当接する。続いて、制御装置１００は、第１コイル支持部材１１を第２コイル支持部材１２側（図３中下方）に移動させるようにエアシリンダ１７を制御し、第１および第２コイル支持部材１１，１２をｚ軸方向に沿って互いに接近させる。第２コイル支持部材１２に対して接近した第１コイル支持部材１１は、図６に示すように、コイルＣ１またはＣ２の上記径方向における最外周側に位置することになる一方の短辺部（図６中、上側）を形成する平角線Ｗの外側面Ｂｏ１と、その一方の短辺部の両側のコーナー部を形成する平角線Ｗの外側面Ａｃｏ１とを支持する。また、第１コイル支持部材１１に対して接近した第２コイル支持部材１２は、コイルＣ１またはＣ２の上記径方向における最外周側に位置することになる他方の短辺部（図６中、下側）を形成する平角線Ｗの外側面Ｂｏ２と、その他方の短辺部の両側のコーナー部を形成する平角線Ｗの外側面Ａｃｏ２とを支持する。これにより、第１～第３コイル支持部材１１～１３によりコイルＣ１またはＣ２を保持することが可能となる。

そして、制御装置１００は、組付ハンド１０が対象となるティースＴに接近するように移動機構５０を制御すると共に、第１および第２コイル支持部材１１，１２と第３コイル支持部材１３とをコイルＣ１またはコイルＣ２の短辺部の延在方向に相対移動させるようにコイル変形機構１８のモータＭを制御する。コイル変形機構１８により第１および第２コイル支持部材１１，１２に対して第３コイル支持部材１３が移動させられると、図８に示すように、コイルＣ１またはコイルＣ２の最内周側の一方（図８における右側）の長辺部を形成する平角線Ｗが中子１３ｂにより押圧されて第３コイル支持部材１３と共にｘｙ平面に沿って移動する。これに対して、コイルＣ１またはコイルＣ２の最外周側の一方（図８における右側）の長辺部を形成する平角線Ｗのｘｙ平面に沿った方向の移動は、第１および第２コイル支持部材１１，１２により規制される。これにより、図８に示すように、コイルＣ１またはコイルＣ２を斜めに変形させることができ、既にコイルＣ１またはコイルＣ２が組み付けられている２つのティースＴの間に位置するティースＴ（最後のティース）に対してコイルＣ１またはコイルＣ２を円滑に組み付けることができる。

次に、組付対象のコイルＣ１とコイルＣ２とを切り替える際の動作について説明する。組付対象のコイルをコイルＣ１からコイルＣ２へ切り替える際、コイル組付装置１の制御装置１００は、図１２に示すように、間隔調整機構２０の２つのカムリング２１の切り欠き部２１ｃがポールＰ１，Ｐ２と向かい合う位置まで組付ハンド１０を移動させるよう移動機構５０（ｙ軸モータ５２ａ，５２ｂおよびｚ軸モータ５８）を制御する。続いて、図１３に示すように、２つのカムリング２１の切り欠き部２１ｃにポールＰ１，Ｐ２の先端部が嵌合されるまでポールＰ１，Ｐ２の延在方向（ｘ軸方向）におけるポールＰ１，Ｐ２の先端側から基端側（図中、左側）に向かって組付ハンド１０を移動させるよう移動機構５０（ｘ軸モータ５５）を制御する。次に、図１４に示すように、組付ハンド１０を下降させるよう移動機構５０（ｚ軸モータ５８）を制御する。これにより、２つのカムリング２１はポールＰ１，Ｐ２からの反力により一方向に回動し、第３コイル支持部材１３の背面に設けられた突出部１３ｃに厚肉部２１ｂが乗り上げられる。このとき、第３コイル支持部材１３はスプリング２５の付勢力に抗して第１および第２コイル支持部材１１，１２に近接する方向（図中、左方向）に移動させられるため、第１および第２コイル支持部材１１，１２と第３コイル支持部材１３との間隔は、狭くなり、コイルＣ２を保持するのに適した間隔ｄ２に調整される。そして、図１５に示すように、組付ハンド１０がポールＰ１，Ｐ２の延在方向におけるポールＰ１，Ｐ２の基端側から先端側（図中、右側）に向かって組付ハンド１０を移動させるよう移動機構５０（ｘ軸モータ５５）を制御する。これにより、組付対象のコイルをコイルＣ１からコイルＣ２へ切り替えることができる。

組付対象のコイルをコイルＣ２からコイルＣ１へ切り替える際、コイル組付装置１の制御装置１００は、間隔調整機構２０の２つのカムリング２１の切り欠き部２１ｃがポールＰ１，Ｐ２と向かい合う位置まで組付ハンド１０を移動させるよう移動機構５０（ｙ軸モータ５２ａ，５２ｂおよびｚ軸モータ５８）を制御する。続いて、２つのカムリング２１の切り欠き部２１ｃにポールＰ１，Ｐ２の先端部が嵌合されるまでポールＰ１，Ｐ２の延在方向（ｘ軸方向）におけるポールＰ１，Ｐ２の先端側から基端側に向かって組付ハンド１０を移動させるよう移動機構５０（ｘ軸モータ５５）を制御する。次に、組付ハンド１０を上昇させるよう移動機構５０（ｚ軸モータ５８）を制御する。これにより、２つのカムリング２１はポールＰ１，Ｐ２からの反力により他方向に回動し、第３コイル支持部材１３の背面に設けられた突出部１３ｃに薄肉部２１ａが当接される。このとき、第３コイル支持部材１３はスプリング２５の付勢力により第１および第２コイル支持部材１１，１２から離間する方向に移動させられるため、第１および第２コイル支持部材１１，１２と第３コイル支持部材１３との間隔は、広くなり、コイルＣ１を保持するのに適した間隔ｄ１に調整される。そして、組付ハンド１０がポールＰ１，Ｐ２の延在方向におけるポールＰ１，Ｐ２の基端側から先端側に向かって組付ハンド１０を移動させるよう移動機構５０（ｘ軸モータ５５）を制御する。これにより、組付対象のコイルをコイルＣ２からコイルＣ１へ切り替えることができる。

以上説明した本実施例のコイル組付装置１では、移動機構５０によって移動させられる組付ハンド１０に、カムリング２１の回動動作により、コイルＣ１，Ｃ２のステータコイルＳｃの径方向における最外周側を支持する第１および第２コイル支持部材１１，１２と最内周側を支持する第３コイル支持部材１３との間隔を調整する間隔調整機構２０を設ける。また、組付ハンド１０の移動可能領域内に被当接部材としてのポールＰ１，Ｐ２を固定する。組付対象のコイルを、ステータコイルＳｃの径方向における寸法が異なる他のコイルに切り替える際には、カムリング２１の切り欠き部２１ｃにポールＰ１，Ｐ２が嵌合されると共にポールＰ１，Ｐ２からの反力によってカムリング２１が回動するよう移動機構５０を制御する。このように、第１および第２コイル支持部材１１，１２と第３コイル支持部材１３とのステータコアＳｃの径方向における間隔を調整することにより、組付ハンド１０を交換することなく、寸法が異なる複数種類のコイルＣ１，Ｃ２をステータコアＳｃの複数のティースＴに組み付けることができる。また、組付ハンド１０を移動させてカムリング２１を回動させるだけで、第１および第２コイル支持部材１１，１２と第３コイル支持部材１３との間隔を調整することができるため、組付対象のコイルを短時間で切り替えることができ、生産効率をより向上させることができる。さらに、コイルの組み付けの際に組付ハンド１０を移動させるための移動機構５０により、組付ハンド１０に設けられたカムリング２１をポールＰ１，Ｐ２に当接させポールＰ１，Ｐ２からの反力により回動させるため、専用の駆動源を必要とせず、組付ハンド１０をよりコンパクトにすることができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、第１および第２コイル支持部材１１，１２が「第１支持部材」に相当し、第３コイル支持部材１３が「第２支持部材」に相当し、コイル変形機構１８が「駆動装置」に相当し、移動機構５０が「移動装置」に相当し、制御装置１００が「制御手段」に相当し、ポールＰ１，Ｐ２が「被当接部材」に相当し、カムリング２１が「回動部材」に相当し、間隔調整機構２０が「間隔調整機構」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本開示の発明は、コイルの製造分野において利用可能である。

１コイル組付装置、１０組付ハンド、１１第１コイル支持部材、１１ａ，１２ａコーナー支持面、１１ｂ，１２ｂ短辺支持面、１１ｃ，１２ｃ表面支持部、１２第２コイル支持部材、１３第３コイル支持部材、１３ａコイル受け部、１３ｂ中子、１５ベース部材、１６連動機構、１７エアシリンダ、１８コイル変形機構（駆動装置）、２０間隔調整機構、２１カムリング、２１ａ薄肉部、２１ｂ厚肉部、２１ｃ切り欠き部、２２支持プレート、２３カム軸、２４支持軸、２５スプリング、２６スプリング受け、５０移動機構、５１ａ，５１ｂｙ軸ボールねじシャフト、５２ａ，５２ｂｙ軸モータ、５３ａ，５３ｂｙ軸スライダ、５４ｘ軸ボールねじシャフト、５５ｘ軸モータ、５６ｘ軸スライダ、５７ｚ軸ボールねじシャフト、５８ｚ軸モータ、５９ｚ軸スライダ、１００制御装置、Ａｃｏ１，Ａｃｏ２外側面、Ａｉ１内側面、Ｂｏ１，Ｂｏ２外側面、Ｃ１，Ｃ２コイル、Ｉインシュレータ、Ｂバスバー部、Ｇ０，Ｇ３平歯車、Ｒ１第１ラック、Ｒ２第２ラック、Ｒ３ラック、Ｗ平角線、Ｓｃステータコア、Ｔティース。

Claims

平角線を矩形状かつ複数段に巻回してなるコイルを、電動機のステータコアの内径側に形成された複数のティースに組み付けるコイル組付装置であって、
前記コイルの前記ステータコアの径方向における最外周側を支持する第１支持部材と、前記コイルの前記ステータコアの径方向における最内周側を支持する第２支持部材と、を有する組付ハンドと、
前記組付ハンドを移動させる移動装置と、
前記第１支持部材と前記第２支持部材とに支持された前記コイルが前記複数のティースに組み付けられるよう前記移動装置とを制御する制御手段と、
前記組付ハンドの移動可能領域内に固定された被当接部材と、
を備え、
前記組付ハンドは、回動部材の回動動作により前記第１支持部材と前記第２支持部材との前記ステータコアの径方向における間隔を調整する間隔調整機構を有し、
前記制御手段は、異なる種類のコイルを組み付ける際には、前記回動部材が前記被当接部材に当接すると共に該被当接部材からの反力によって前記回動部材が回動するように前記組付ハンドが移動するよう前記移動装置を制御する、
コイル組付装置。