JPH0578260B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、回転電機のステータのスロツト内に
コイルを挿入するコイル挿入装置に関する。

「従来技術およびその問題点」 従来、コイル挿入装置としては、ステータの内
歯に対応して環状に配列されたブレードと、これ
らのブレードの外側にブレードと対応して同じく
環状に配列されたウエツジガイドと、ブレードの
内側に軸方向移動可能に配置されたストリツパと
を有するものが一般的である。そして、コイルを
所定のブレードを囲むように引き掛け、ブレード
の先端部をステータ内に挿入し、ストリツパを軸
方向にスライドさせてコイルをブレードの〓間か
らステータのスロツト内に押し込み、それと同時
に、ウエツジガイドを通してウエツジをステータ
のスロツト内に挿入するようにしていた。

しかしながら、上記従来のコイル挿入装置は、
ストリツパによつてコイルをステータのスロツト
内に押し込むとき、固定されたブレードとコイル
との間で大きな摩擦力が生じ、コイルが損傷して
シヨートの原因になつたり、ストリツパの移動が
ロツクされて挿入が不可能になつたりすることが
あつた。しかも、モータ等の回転電機の小型化に
伴ない、ステータのスロツト内に線材をより密に
挿入することが要求され、コイル挿入時における
摩擦力は益々増大する傾向にある。

特開昭56−115161号には、コイル挿入時におけ
る摩擦力の問題を根本的に解決したコイル挿入装
置が示されている。このコイル挿入装置について
第１３図〜第２０図を参照して説明する。このコ
イル挿入装置１１は、ステータ１２の内歯に対応
して環状に配列された複数本の可動ブレード１３
を有し、これらの可動ブレード１３はブレードホ
ルダー１４にそれらの基部を固定されている。可
動ブレード１３およびブレードホルダー１４はロ
ツド１５により軸方向に移動するようになつてい
る。可動ブレード１３の上方には可動ケーシング
１６が配置されており、可動ケーシング１６には
ウエツジガイド１７が環状に配列されて取付けら
れている。ウエツジガイド１７は可動ブレード１
３の外周に摺接するようになつている。ウエツジ
ガイド１７内にはアライメント１８が挿入され、
アライメント１８はロツド１９により軸方向に移
動するようになつている。

そして、このコイル挿入装置１１の作動を説明
すると、第１３図に示す状態で可動ブレード１３
の所定部分に巻線されたコイル２０が引掛けられ
る。この場合、ブレードホルダー１４はステータ
１２内に挿入され、可動ブレード１３はステータ
１２の上端面から突出している。第１４図に示す
ように、可動ケーシング１６がアライメント１８
と共に下降し、アライメント１８は可動ブレード
１３の先端部より内部に挿入され、ウエツジガイ
ド１７は可動ブレード１３の外周に摺接する。第
１５図に示すように、可動ケーシング１６はさら
に下降してウエツジガイド１７の下端部がステー
タ１２の上端面に達すると停止する。第１６図に
示すように、ロツド１９によりアライメント１８
が下方に移動し、それと共にロツド１５によりブ
レードホルダー１４も下方に移動し、コイル２０
はアライメント１８とブレードホルダー１４に挾
まれた状態で可動ブレード１３にガイドされなが
らステータ１２のスロツト内に挿入される。この
とき、ウエツジガイド１７を通つて図示しないウ
エツジがステータ１２のスロツト内に一緒に挿入
される。第１７図に示すように、アライメント１
８がステータ１２の下端面に達すると、コイル２
０はステータ１２の下端面より突出し、完全に挿
入された状態となる。この状態で、第１８図に示
すように、ブレードホルダー１４がさらに下降
し、可動ブレード１３がコイル２０より引き抜か
れる。さらに、第１９図に示すように、アライメ
ント１８が上方に移動し、ステータ１２内より引
き抜かれる。そして、第２０図に示すように、可
動ケーシング１６が上昇して元の位置に復帰し、
コイル２０の挿入が終了する。

このコイル挿入装置１１においては、コイル２
０の挿入時、可動ブレード１３がアライメント１
８と共に移動してコイル２０をステータ１２のス
ロツト内に引き込むようにするので、コイル２０
と可動ブレード１３との間における摩擦力がほと
んどなく、総体的に摩擦力は極めて小さくなる。
このため、挿入時におけるコイル２０の損傷や、
アライメント１８のロツクなどの問題がなくな
り、しかも、ステータ１２のスロツト内にさらに
密に線材を挿入することが可能になる。しかしな
がら、このコイル層入装置１１においては、コイ
ル２０を実質的にステータ１２内に挿入した第１
７図に示した状態で、可動ブレード１３がまたコ
イル２０に引き掛けられており、このためステー
タ１２の端面より突出するコイル２０の長さが一
般的なコイル挿入装置を使用した場合よりも長く
なるという欠点があつた。すなわち、一般的なコ
イル挿入装置では、コイルをステータ内に実質的
に挿入し終ると、コイルの端部がブレードの先端
より外方に逃げ、コイルがブレードより外れるよ
うになつているからである。このように、ステー
タ１２の端面より突出するコイル２０の長さが長
く、大きなループを描く場合には、その部分から
磁束が漏れ、モータ等の回転電機の性能を低下さ
せることになる。なお、この場合、ステータ１２
の端面より突出するコイル２０の長さは特に同心
巻コイル最内周コイルにおいて長くなつているこ
とが分つた。

「発明の目的」 本発明の目的は、このような従来のコイル挿入
装置の問題点を解決し、コイル挿入時における摩
擦力をできるだけ小さくすると共に、ステータの
端面より突出するコイルの長さをできるだけ短く
することができるようにしたコイル挿入装置を提
供することにある。

「発明の構成」 本発明は、第１３図〜第２０図に示したコイル
挿入装置による方式に、一般的なコイル挿入装置
による方式を部分的に取入れることにより、コイ
ル挿入時における摩擦力を大幅に軽減できると共
に、ステータの端面から突出するコイルの長さも
実際上支障がない程度に抑えることができること
に着眼してなされたものである。

すなわち、本発明は、軸方向に駆動されるロツ
ドに着脱可能なブレードホルダと、このブレード
ホルダに固定された主ブレードと、前記ブレード
ホルダに着脱可能で、前記ロツドの挿通孔を中心
に有する環状部材と、この環状部材に固定された
補助ブレードとを有するユニツトと、 全体として筒状をなし、ステータの内歯に対応
する部分に配置されたウエツジガイドと、同心巻
コイル最内周コイルの内側であつて、前記ステー
タの内歯に対応する部分に配置された同心巻コイ
ル最内周コイル用ブレードとが固着されており、
さらに内部には、軸方向に駆動されるロツドと、
このロツドに固着されたアライメントとが挿入さ
れている可動ケーシングとを備え、 前記可動ケーシングは、前記ユニツトの前記主
ブレード及び前記補助ブレードの先端側に軸方向
移動可能に対置されており、 前記主ブレードは、前記同心巻コイル最内周コ
イルの外側であつて、前記ステータの内歯に対応
する部分に配置されており、 前記補助ブレードは、前記同心巻コイル最内周
コイル用ブレードに対応して設けられ、それらの
先端部が凹凸で係合するようになつており、 さらに、前記同心巻コイル最内周コイル用ブレ
ードは、前記可動ケーシングが前記ステータに近
接して停止すると、その先端部が前記ステータの
反対側の端面から突出する長さとなるようにされ
ていることを特徴とするコイル挿入装置を提供す
るものである。

したがつて、主ブレード及び補助ブレードの所
定部分にコイルを引き掛けてその基部をステータ
内に挿入した状態で、主ブレード及び補助ブレー
ドの先端方向に対置された可動ケーシングをステ
ータに近接させると、可動ケーシングに取付けら
れた同心巻コイル最内周コイル用ブレードの先端
が補助ブレードに突き当たり、補助ブレードは主
ブレードから離脱して軸方向に後退する。そし
て、同心巻コイル最内周コイル用ブレードが、補
助ブレードの代りに同心巻コイル最内周コイル内
に挿入され、さらにステータ内に挿入されてその
先端部がステータの反対側の端面より突出する。
この状態で、可動ケーシングは停止する。

次に、アライメントが、主ブレードの先端側よ
り主ブレード内に挿入され、さらにステータ内に
進入する。主ブレードは、アライメントの進入に
伴なつて後退する。したがつて、コイルはアライ
メントに押圧され、かつ、主ブレードに引き込ま
れながら、ステータのスロツト内に挿入される。
コイルの挿入が実質的に終了する時点で、同心巻
コイル最内周コイルは、同心巻コイル最内周コイ
ル用ブレードの端部より外方に逃げ、同心巻コイ
ル最内周コイル用ブレードから外される。

主ブレードはさらに後退してコイルより引き抜
かれると共に、先に離脱した補助ブレードに再び
合体する。そして、アライメントが後退してステ
ータから抜き出され、可動ケーシングと共に元の
位置に復帰してコイル挿入操作は終了する。

このように、コイル挿入時において、アライメ
ントのステータ内への進入と共に主ブレードが後
退してコイルをステータのスロツト内に引き込む
ようにするので、摩擦力を大幅に軽減することが
できる。また、同心巻コイル最内周コイルは、挿
入が終了する時点で同心巻コイル最内周コイル用
ブレードの先端から外方に逃げ、同心巻コイル最
内周コイル用ブレードから外されるのでステータ
の端面より突出する長さが短くなる。第１３図〜
第２０図に示したコイル挿入装置では、一般的な
コイル挿入装置に比べて、特に同心巻コイル最内
周コイルの部分においてステータの端面より突出
する長さが長くなるので、コイルのステータの端
面から突出する長さを同心巻コイル最内周コイル
の部分だけ短くすれば、モータ等の回転電機の性
能に与える弊害は実質的に支障がない程度に抑え
ることができる。

「発明の実施例」 第１図〜第７図に示すように、本発明の一実施
例によるコイル挿入装置２１は、主ブレード２５
及び補助ブレード２６を有するユニツト２２と、
この主ブレード２５及び補助ブレード２６の先端
側に対置された可動ケーシング２３と、この可動
ケーシング２３内に移動可能に配置されたアライ
メント２４とを備えている。

第８図及び第９図に示すように、補助ブレード
２６は同心巻コイル最内周コイル２０ａの内側に
位置し、主ブレード２５は同心巻コイル最内周コ
イル２０ａの外側に位置するようになつている。
主ブレード２５はその基部をブレードホルダー２
７に次のような構造で固定されている。すなわ
ち、主ブレード２５の内側面には軸方向と直交す
る溝２８が形成されており、溝２８の下辺部は断
面Ｖ字状にされている。ブレードホルダー２７に
はネジ２９，２９により爪部材３０が固定されて
おり、爪部材３０の周縁部はブレードホルダー２
７の外周より突出して主ブレード２５の溝２８内
に挿入されている。また、爪部材３０の下縁部は
溝２８の下辺部に食い込むような鋭角状に形成さ
れている。爪部材３０は、全体的には第１０図に
示すような板で構成されており、補助ブレード２
６が挿入される部分には切欠き部３１が形成され
ている。一方、主ブレード２５の基端面にはテー
パ状の凹部３２が形成されており、ブレードホル
ダー２７のフランジ部２７ａを貫通する押しネジ
３３の頭部がこの凹部３２に突入している。その
場合、押しネジ３３の軸心は凹部３２の中心より
やや内側に偏心され、主ブレード２５をブレード
ホルダー２７に圧接するようになつている。した
がつて、押しネジ３３により凹部３２を押圧する
ことにより、主ブレード２５の溝２８と爪部材３
０の周縁部とが係合して主ブレード２５が固定さ
れている。また、爪部材３０の上部には整列部材
３４が配置され、この整列部材３４は爪部材３０
を貫通するネジ３５によつてブレードホルダー２
７に固定されている。そして、第９図に示すよう
に、整列部材３４は外周に多数の歯部３５を有
し、主ブレード２５および補助ブレード２６はこ
れらの歯部３５に嵌合して環状に整列されてい
る。また、補助ブレード２６の基端部は、ブレー
ドホルダー２７の基部外周に装着された環状部材
３６にネジ３７によつて固定されている。環状部
材３６には半径方向に貫通する孔３８が形成さ
れ、この孔３８にスプリングを介してボール３９
が挿入されている。このボール３９はブレードホ
ルダー２７の基部外周に形成された凹部４０に弾
性的に嵌合するようになつている。したがつて、
補助ブレード２６が下方に向けて押されたとき、
環状部材３６のボール３９がブレードホルダー２
７の凹部４０から外れ、補助ブレード２６は環状
部材３６と共にブレードホルダー２７から離脱し
て軸方向下方に移動するようになつている。さら
に、ブレードホルダー２７の中心部にはガイド管
４１が挿入し固定されており、このガイド管４１
内にはロツド４２がスライド自在に装入されてい
る。ロツド４２の先端部には環状溝４３が形成さ
れ、ガイド管４１の上部には内在するスプリング
の付勢力によりこの環状溝４３に弾性的に嵌合す
るボール４４が取付けられている。

第１１図に示すように、可動ケーシング２３は
環状の周壁を有し、その内周にはステータ１２の
内歯に対応して環状に配列されたウエツジガイド
４５の基部がネジ４６によつて固定されている。
そして、特定のウエツジガイド４５の内側には前
述した補助ブレード２６に対応する同心巻コイル
最内周コイル用ブレード４７の基部が同じくネジ
４６によつて固定されている。そして、可動ケー
シング２３が軸方向下方に移動すると、同心巻コ
イル最内周コイル用ブレード４７の先端が前述し
た補助ブレード２６の先端に突き当るようになつ
ている。この場合、第１２図に示すように、同心
巻コイル最内周コイル用ブレード４７の先端には
凹部４８が形成され、補助ブレード２６の先端に
は凸部４９が形成されていて、凸部４９が凹部４
８に嵌合するようになつている。可動ケーシング
２３内にはガイド管５０が配置され、このガイド
管５０内にはロツド５１が挿通されており、ロツ
ド５１の先端部にはネジ５２によりアライメント
２４が固定されている。したがつて、アライメン
ト２４はロツド５１の駆動により可動ケーシング
２３内を移動すると共に、可動ケーシング２３内
から突出してさらに軸方向下方に移動できるよう
になつている。なお、第１１図中、５３はウエツ
ジガイド４５の間に形成されるガイド溝を通して
ステータ１２のスロツト内にウエツジを挿入する
ためのプツシヤである。

次に、このコイル挿入装置２１の作動を説明す
る。第１図に示すように、コイル２０は主ブレー
ド２５および補助ブレード２６の所定箇所に引き
掛けられる。この場合、第９図に示したように、
同心巻コイル最内周コイル２０ａは補助ブレード
２６を囲むようにされている。そして、第８図に
示したように、主ブレード２５を支持するブレー
ドホルダー２７と補助ブレード２６を支持する環
状部材３６は、ボール３９および凹部４０の嵌合
により互いに合体した状態でステータ１２内に挿
入される。また、ブレードホルダー２７にはボー
ル４４および環状溝４３の嵌合によりロツド４２
が連結される。この時点で可動ケーシング２３お
よびアライメント２４は上方に対置されている。

この状態で、第２図に示すように、可動ケーシ
ング２３が下降すると、同心巻コイル最内周コイ
ル用ブレード４７の先端が補助ブレード２６の先
端に突き当り、第１２図に示したように、同心巻
コイル最内周コイル用ブレード４７の先端に形成
された凹部４８が補助ブレード２６の先端に形成
された凸部４９に係合すると共に、補助ブレード
２６が押し下げられ、補助ブレード２６を支持す
る環状部材３６のボール３９がブレードホルダー
２７の凹部４０から外れて、環状部材３６はブレ
ードホルダー２７より離脱し、下方に移動する。

第３図に示すように、可動ケーシング２３はさ
らに下降し、ウエツジガイド４５の下端部がステ
ータ１２の上端部に達すると移動を停止する。こ
のとき、同心巻コイル最内周コイル用ブレード４
７は補助ブレード２６の代りに同心巻コイル最内
周コイル２０ａ内に挿入され、さらにステータ１
２内に挿入されて、その先端がステータ１２の下
端面よりやや突出した位置となる。また、アライ
メント２４が主ブレード２５および同心巻コイル
最内周コイル用ブレード４７の内側に挿入される
ので、コイル２０および同心巻コイル最内周コイ
ル２０ａはアライメント２４とブレードホルダー
２７の間に保持される。

そして、第４図に示すように、ロツド５１の駆
動によりアライメント２４がステータ１２内に進
入し、それと共にロツド４２の駆動によりブレー
ドホルダー２７および主ブレード２５が後退す
る。したがつて、コイル２０および同心巻コイル
最内周コイル２０ａは、アライメント２４に押圧
されると共に主ブレード２５によつて引き込まれ
ながらステータ１２のスロツト内に挿入される。
このように、アライメント２４と主ブレード２５
が同時に移動するので、コイル挿入の際の摩擦力
は極めて小さくなる。この場合、同心巻コイル最
内周コイル２０ａの内側に位置する同心巻コイル
最内周コイル用ブレード４７は固定されている
が、外側に位置する主ブレード２５が後退するの
で、同心巻コイル最内周コイル２０ａにおいても
挿入の際の摩擦力は大幅に軽減される。なお、コ
イル挿入と共に、ウエツジガイド４５の間のガイ
ド溝から図示しないウエツジが、第１１図に示し
たプツシヤ５３によつてステータ１２のスロツト
内に挿入される。

第５図に示すように、アライメント２４がステ
ータ１２の下端面に達すると、コイル２０および
同心巻コイル最内周コイル２０ａの下端部がステ
ータ１２の下端面から突出し、挿入は実質的に完
了する。このとき、同心巻コイル最内周コイル２
０ａの端部は同心巻コイル最内周コイル用ブレー
ド４７の先端から外方に逃げ、同心巻コイル最内
周コイル用ブレード４７より外される。したがつ
て、ステータ１２の端面より突出する同心巻コイ
ル最内周コイル２０ａの端部の長さは一般的なコ
イル挿入装置の場合と変らない。また、同心巻コ
イル最内周コイル２０ａ以外のコイル２０の端部
は、主ブレード２５に引き掛けられた状態にある
ので、ステータ１２の端面より突出する長さが比
較的長くなると考えられるが、実際には一般的な
コイル挿入装置の場合とそれほど変りはなく、モ
ータ等の回転電機の性能に与える弊害はほとんど
ないといつてよい。

この状態で、第６図に示すように、ブレードホ
ルダー２７および主ブレード２５がさらに後退
し、主ブレード２５がコイル２０から引き抜かれ
る。そして、ブレードホルダー２７は先に離脱し
た環状部材３６に当接し、第８図に示したよう
に、環状部材３６のボール３９がブレードホルダ
ー２７の凹部４０に嵌合して、環状部材３６はブ
レードホルダー２７と再び合体する。

最後に、第７図に示すように、アライメント２
４が後退してステータ１２内より引き抜かれ、可
動ケーシング２３と共に上方に移動して元の位置
に復帰し、コイル挿入操作は終了する。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、コイル
をアライメントとブレードホルダとの間に保持し
て、アライメントをステータ内に進入させながら
ブレードホルダーとそれに固定された主ブレード
を後退させるようにしたので、コイル挿入の際の
摩擦力を大幅に軽減することができる。また、、
コイル挿入時には、同心巻コイル最内周コイルの
内側に、可動ケーシングに取り付けられた同心巻
コイル最内周コイル用ブレードを挿入して、その
先端部をステータの反対側の端面から突出させ、
同心巻コイル最内周コイルの端部がステータの反
対側の端面より抜け出すとき同心巻コイル最内周
コイル用ブレードの先端から外方に外れるように
したので、ステータの端面より突出する同心巻コ
イル最内周コイルの端部の長さを短くすることが
できる。したがつて、モータ等の回転電機の性能
を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第
６図および第７図は本発明によるコイル挿入装置
の一実施例をコイル挿入操作に従つて示す断面
図、第８図は同実施例における主ブレード及び補
助ブレードを有するユニツトを示す断面図、第９
図は第８図の−線に沿つた断面図、第１０図
は上記主ブレード及び補助ブレードを有するユニ
ツトで用いられる爪部材を示す平面図、第１１図
は同実施例におけるアライメントおよび可動ケー
シングを示す断面図、第１２図は同実施例におけ
る補助ブレードおよび同心巻コイル最内周コイル
用ブレードの先端部を示す部分断面図、第１３
図、第１４図、第１５図、第１６図、第１７図、
第１８図、第１９図および第２０図は従来のコイ
ル挿入装置の一例をコイル挿入操作に従つて示す
断面図である。 図中、１２はステータ、２１はコイル挿入装
置、２２はユニツト、２３は可動ケーシング、２
４はアライメント、２５は主ブレード、２６は補
助ブレード、２７はブレードホルダー、３６は環
状部材、３９はボール、４０は凹部、４７は同心
巻コイル最内周コイル用ブレードである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸方向に駆動されるロツド４２に着脱可能な
   ブレードホルダ２７と、このブレードホルダ２７
   に固定された主ブレード２５と、前記ブレードホ
   ルダ２７に着脱可能で、前記ロツド４２の挿通孔
   を中心に有する環状部材３６と、この環状部材３
   ６に固定された補助ブレード２６とを有するユニ
   ツト２２と、 全体として筒状をなし、ステータ１２の内歯に
   対応する部分に配置されたウエツジガイド４５
   と、同心巻コイル最内周コイル２０ａの内側であ
   つて、前記ステータ１２の内歯に対応する部分に
   配置された同心巻コイル最内周コイル用ブレード
   ４７とが固着されており、さらに内部には、軸方
   向に駆動されるロツド５１と、このロツド５１に
   固着されたアライメント２４とが挿入されている
   可動ケーシング２３とを備え、 前記可動ケーシング２３は、前記ユニツト２２
   の前記主ブレード２５及び前記補助ブレード２６
   の先端側に軸方向移動可能に対置されており、 前記主ブレード２５は、前記同心巻コイル最内
   周コイル２０ａの外側であつて、前記ステータ１
   ２の内歯に対応する部分に配置されており、 前記補助ブレード２６は、前記同心巻コイル最
   内周コイル用ブレード４７に対応して設けられ、
   それらの先端部が凹凸４８，４９で係合するよう
   になつており、 さらに、前記同心巻コイル最内周コイル用ブレ
   ード４７は、前記可動ケーシング２３が前記ステ
   ータ１２に近接して停止すると、その先端部が前
   記ステータ１２の反対側の端面から突出する長さ
   となるようにされていることを特徴とするコイル
   挿入装置。