JPH0424780Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は例えば回転電機の固定子鉄心のような
円筒状鉄心の内周に設けた複数個の軸方向溝に挿
入する矩形状のコイルを製造するコイル巻枠に関
する。

［考案の技術的背景］ 大量生産による回転電機固定子コイルを同心巻
にて製造する場合には、ワイヤを巻枠に巻付けて
矩形状のコイルを製造し、次にコイル移載治具で
コイルを巻枠から外し、コイル挿入治具に移載し
て、円筒状の固定子鉄心の内周に設けた複数個の
軸方向溝にコイルを挿入する。

その最も一般的な方法を第１図ないし第３図を
参照して説明する。第１図はタレツト形巻線機１
と呼ばれるものの概略説明図で、タレツトヘツド
２に巻枠３が放射状に４個取付けられ、１つの巻
枠３の中心線上にフライヤー４の中心が位置し、
フライヤー４が巻線機本体５に取付けられてい
る。これはフライヤー４からワイヤ４ａを繰出し
て、巻枠３に巻付け、コイル７を製造するもので
ある。第２図はコイル移載治具６の斜視図で、間
隙６ａを介して複数本のブレード６ｂを円筒状に
配列しており、前記巻枠３に巻回されたコイル７
をブレード６ｂに引掛けた状態を示す。第３図は
コイル挿入治具８でコイル７を鉄心溝１５に挿入
する状態を示し、複数のブレード９を図示しない
間隙を介して円筒状に配置し、一端が基台１０に
固定され、ブレード９の内側には、このブレド９
に摺動可能なストリツパー１１がロツド１２を介
して図示しない油圧シリンダに取付けられてい
る。

次にコイル７の挿入手順を説明する。第１図に
示すタレツト形巻線機１のフライヤー４により巻
枠３に巻回されたコイル７を第２図に示すように
コイル移載治具６のブレード６ａに引掛け、第３
図に示すコイル挿入治具８のブレード９の間隙内
にコイル７を押込み移載する。次に固定子鉄心１
３の内径をブレード９に沿わせてブレード９に嵌
込み、鉄心位置決め装置１４により、固定子鉄心
１３を固定する。続いて油圧シリンダを駆動てス
トリツパー１１を第３図の右方に摺動させて、コ
イル７を鉄心溝１５内に挿入し、ストリツパー１
１を第３図の位置に戻す。次に固定子鉄心１３を
ブレード９から取外して、コイルエンドの成形を
する。このコイル挿入とコイルエンド成形の動作
を複数回繰返して、全コイルを固定子鉄心１３に
装着する。

この場合の従来の巻枠３は第４図に示すように
第１の巻型３ａと第２の巻型３ｂとを備えてい
る。従来第２の巻型３ｂは取付板１８から遠方へ
行く方向、即ちワイヤ送り方向１６に対して、コ
イル対向辺の形成面１７を末広がりとなる勾配θ
として0°ないし3°の角度の勾配を設けていた。尚
角度0°は実質的に勾配無しのことであるが、説明
の都合上0°も勾配のうちとする。この従来のもの
には次に述べる問題点があつた。

［背景技術の問題点］ 即ち、θ＝0°の場合、コイル挿入後の固定子コ
イルエンドの形状は第５図に示すように各相コイ
ルエンド７ｕ，７ｖ，７ｗが各々一体にまとまつ
た形状となる。なぜなら角度θが0°のために、巻
枠３はストレートであり、その巻枠に巻回された
コイルの各ターンの周長（巻回長さ）が全て同一
であるので、コイル挿入、成形後においても同一
位置に集まり、コイルエンドの厚さＷが大きくな
り、次の相のコイルを挿入するための成形が困難
となるので、挿入可能となるよう第５図に示すよ
うにコイルエンド長さＬを長くしていた。すなわ
ち、コイルの各ターンの周長（巻回長さ）を必要
以上に長くしていた。

尚、θ＝3°の場合においても各ターンのコイル
エンドの長さの差はほとんどなく、計算上最小コ
イルと最大コイルの比は １＋tan3°＝1.05 即ち、1.05倍となるのみで、θ＝0°の場合と同
様な問題が発生した。

［考案の目的］ 本考案は簡単な構造でコイルエンドの成形をし
易くし、しかもコイルエンド長さ、即ちコイルの
周長を出来るだけ短くして、経済的なコイルを製
造できるコイル巻枠を提供することを目的とす
る。

［考案の概要］ 本考案は、取付板から軸方向に延びる一対の巻
型にワイヤを掛渡すように巻回して矩形状のコイ
ルを成形するものであつて、一方の巻型は軸方向
と平行なコイル形成面をなし、他方の巻型は巻回
したコイルを引出す方向に径大となる勾配のコイ
ル形成面を有するコイル巻枠において、前記他方
の巻型のコイル形成面を前記取付板から角度0°な
いし3°の第１の勾配部と、この第１の勾配部に連
続して6°ないし20°の第２の勾配部とで末広がり
に形成することにより、コイル全体が勾配の低い
方へ移動するのを防ぐと共に、コイルエンドを薄
く短くして経済的なコイルを得るものである。

［考案の実施例］ 以下、本考案の一実施例について、第６図およ
び第７図を参照して説明する。尚、従来と同一部
分には同一符号を付してその詳細な説明を省略す
る。

第６図および第７図において、第１の巻型３ａ
を取付板１８に図示しないボルトにて固定し、こ
の第１の巻型３ａに対して第２の巻型３ｂを第６
図矢印２１のように間隔可変に取付板１８面を摺
動できるように、シリンダ１９のロツド２０を介
して取付板１８に取付ける。このシリンダ１９の
固定側１９ａは取付板１８に固定する。第１の巻
型３ａの上面２２は面取りされたほぼ矩形状の矩
形コイル７の対向辺の一辺２３を作り得るように
角面２４を落とし、これを同心のコイルを作るた
めに複数段（図では２段）にし、その上面２２と
角面２４を含むコイル対向辺の形成面２５は第２
の巻型３ｂの移動方向２１に対して直角にする。
さらに、この角面２４の一部に前記コイル移載治
具６のブレード６ｂが挿入できる溝２８を設け
る。

第２の巻型３ｂのコイル対向辺の他辺２７を形
成する対向辺の形成面１７は、取付板１８から離
れる方向、即ちワイヤ送り方向１６に対して、形
成面１７が末広がりとなる第１、第２の勾配θ₁，
θ₂をもたせ、第１の巻型３ａに合わせて複数段
（図では２段）にする。そして取付板１８に近い
方の第１の勾配θ₁は0°ないし3°とし、取付板１８
から遠い方の第２の勾配θ₂は6°ないし20°とし、第
２の巻型３ｂの第１の勾配θ₁の長さ₁は巻型１
段当りの巻型長さ₂に対して10％程度とする。

次に上記のように構成されたコイル巻枠を使用
して製造するコイル７の巻回、挿入、成形方法を
説明する。

第１図に示すタレツト形巻線機１のフライヤー
４により、コイル７を第６図に示すようにシリン
ダ１９を加圧した状態の巻枠３に第１の勾配θ₁部
から整列した状態で第２の勾配θ₂部まで巻回す
る。次にこの巻枠３に整列巻きされたコイル７
は、第２図に示すコイル移載治具６のブレード６
ｂを第７図に示す第１の巻型の溝２８内に挿入す
ることにより、シリンダ１９を駆動させてロツド
２０を引込ませ、第２の巻型３ｂの矢印２１の方
向に移動させれば、コイル移載治具６のブレード
６ｂに引掛けられることになる。即ち、コイル移
載治具６には径大のターン７ｂから径小のターン
７ａまで整列して順次に挿入されている。次に、
このコイル移載治具６のブレード６ｂを第３図に
示すコイル挿入治具８のブレード９の外周に沿つ
て挿入する、この場合は当然のことであるが第３
図に示す固定子鉄心１３は未だコイル挿入治具８
と嵌合してはいない。そして挿入されたコイル移
載治具６のブレード６ｂはコイル挿入治具８のブ
レード９と半径方向に重なり合うように位置決め
され、それぞれのブレード６ｂ，９の間隙が一致
するように結合する。その後、コイル移載治具６
のコイル７を径小のターン７ａから順番に径大の
ターン７ｂまでコイル挿入治具８のブレード９の
間隙に移載する。移載が完了するとコイル移載治
具６は取り去られる。次に、固定子鉄心１３の内
径をコイル挿入治具８のブレード９に沿わせてブ
レード９に嵌込み、鉄心位置決め装置１４によ
り、固定子鉄心１３を固定する。続いて油圧シリ
ンダを駆動してストリツパー１１を第３図の右方
に摺動させて、コイル７を径大のターン７ｂから
順番に径小のターン７ａまでを鉄心溝１５内に挿
入し、ストリツパー１１を第３図の位置に戻す。
次に固定子鉄心１３をブレード９から取外して、
コイルエンドの成形をする。このコイル挿入とコ
イルエンド成形の動作を複数回繰返して、全コイ
ルを固定子鉄心１３に装着する。

この場合、コイル７の巻始めのターン７ａは第
６図に示すように、径小の最も短い周長となり、
又、巻終りのターン７ｂは径大の最も長い周長と
なる。この状態のコイル７をコイル移載治具６を
介してコイル挿入治具８に移載するので、ストリ
ツパー１１に接するターンは最も周長が短い径小
のターン７ａとなる。この状態でコイル挿入を行
うと、鉄心溝１５に最初に挿入される径大のター
ン７ｂは鉄心溝１５の外径側に入ることになる。
そして、鉄心溝１５の内径側に入るターン７ａは
周長が短くなる。この場合、巻枠３の第１の勾配
θ₁にはコイルの種類によつてその巻初めの位置が
若干異なるが、コイル７の約10％のコイル７１を
巻回し、引続いて第２の勾配θ₂には残りの約90％
のコイル７２を巻回するので、小さい勾配θ₁（0°
〜3°）に巻かれたコイル７１は巻枠面との滑り抵
抗が大きいので確実に強固に巻かれ、これが支え
となり大きい勾配θ₁（6°〜20°）に巻かれたコイル
７２の第６図左方向へのずれ、即ち、コイル全体
が勾配の傾斜の低い方へ移動するのを防止する。
そのため、コイル巻枠３へのワイヤ巻付けは極め
て容易で、均一なコイル７を多数制作できる。従
つて、このコイル７を用いて前記のようにコイル
挿入を行なうと、鉄心溝１５の外形側に入るター
ン７ｂのコイル周長が長く、又、内径側に入るタ
ーン７ａは最もコイル周長が短くなるので、挿入
後のコイルエンドは同一の位置に集中せず、その
形状は第８図に示すように、コイルエンドが細長
くなつてその厚さＷが小さくなり薄く成形できる
ので、次の相のコイル挿入が容易となり、更にコ
イル挿入が容易となるので鉄心端面にコイルを近
づけることができ平均のコイル周長を短くでき、
従つてコイルエンド長さＬも短くすることができ
る。

参考に第２の勾配θ₂に対する最小ターン７ａと
最大ターン７ｂとのコイルエンド長の比を次に示
す。尚、第１の勾配θ₁は0°ないし3°という小さい
値であり、かつ10％程度と僅かな量であるから、
その勾配θ₁の影響は殆どない。

そして、 θ₂＝ 6°では比は １＋tan 6°＝1.1倍 θ₂＝12°では比は １＋tan12°＝1.2倍 θ₂＝20°では比は １＋tan20°＝1.36倍 となる。従つて第２の勾配θ₂は6°未満では勾配を
つけた効果が少なくて、コイルエンド厚さＷが大
きく、コイルエンド長を大きくしなけばコイル挿
入が難しく、またその勾配θ₂が20°超過の場合は
コイルエンド厚さＷは小さくなるけれども、第２
の巻型３ｂのコイル対向辺の形成面１７で隣り合
うコイルがすべり、満足する形状にコイル７を巻
回成形することができない。よつて第２の勾配θ₂
は6°ないし20°の範囲が適当である。

そして上記の説明のごとく、上記の各数値限定
は臨界的意義を有しないものである。すなわち、
本考案はコイル巻枠において、２つの連続する勾
配部を有することに特徴があるものであつて、実
験の結果例えば6°未満では鉄心溝の形状（深さ及
び幅）によつてはコイルエンド厚さが薄くなると
いう実用上の効果が不十分のものもあり、また
20°を超えた場合ではワイヤ径の太いときにコイ
ルがすべるものがあり、これらから実験の範囲内
での実施可能な範囲の数値を示すものである。

尚、本考案は上記し、かつ図面に示した実施例
のみに限定されるものではなく、例えば第１の勾
配θ₁は更に複数の勾配に分けてもよいし、第１の
巻型３ａと第２の巻型３ｂの両方が取付板１８に
沿つて摺動するようにしてもよい等、その要旨を
変更しない範囲で、種々変形して実施できること
は勿論である。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、第２の
巻型のコイル形成面を取付板から角度0°ないし3°
の第１の勾配部と、この第１の勾配部に連続して
6°ないし20°の第２の勾配部とで末広がりに形成
するようにしたので、コイルの形成が容易であ
り、鉄心溝へコイル挿入後のコイルエンド厚さが
薄くなつて、コイルエンドの成形が容易となり、
次の相のコイル挿入が容易となる。又、コイルエ
ンド長さを短くすることができて、資材の節約と
なる等優れた効果の得られるコイル巻枠を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般のタレツト巻線機の概略平面図、
第２図は一般のコイル移載治具を示す斜視図、第
３図は一般のコイル挿入治具の部分断面図、第４
図は従来のコイル巻枠を示す正面図、第５図は第
４図のコイル巻枠を適用したコイルを鉄心溝に挿
入した状態を示す縦断面図、第６図は本考案のコ
イル巻枠の一実施例を示す正面図、第７図は第６
図の−線に沿う矢視断面図、第８図は第６図
のコイル巻枠を適用したコイルを鉄心溝に挿入し
た状態を示す縦断面図である。 ３……コイル巻枠、３ａ……第１の巻型、３ｂ
……第２の巻型、７……コイル、７ａ……最小径
のターン、７ｂ……最大径のターン、１３……固
定子鉄心、１５……鉄心溝、１７，２５……コイ
ル対向辺形成面、１８……取付板、７１……小さ
い勾配部分に巻いたコイル、７２……大きい勾配
部分に巻いたコイル、θ₁……取付板に近い第１の
勾配、θ₂……取付板から遠方にある第２の勾配。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 取付板から軸方向に延びる一対の巻型にワイヤ
   を掛渡すように巻回して矩形状のコイルを成形す
   るものであつて、一方の巻型は軸方向と平行なコ
   イル形成面をなし、他方の巻型は巻回したコイル
   を引出す方向に径大となる勾配のコイル形成面を
   有するコイル巻枠において、前記他方の巻型のコ
   イル形成面を前記取付板から角度0°ないし3°の第
   １の勾配部と、この第１の勾配部に連続して6°な
   いし20°の第２の勾配部とで末広がりに形成する
   ことを特徴とするコイル巻枠。