JPH088762B2 - コイル整形治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、ステータコアに挿入されたコイル端部を整
形する際に、ステータコアに挿入してコイル端部を外方
に押広げるためのコイル整形治具に関する。

「従来技術およびその問題点」 従来より、モータ等の回転電気機械において、ステー
タコアにコイルを挿入したものが広く使用されている。
コイルの挿入は、複数の巻段を有する巻枠に電線を巻回
してコイルを形成する巻線装置と、環状に配列された複
数のブレードおよびこれらのブレードの内側にて軸方向
に移動可能とされたストリッパーを備えたコイル挿入装
置によってなされる。すなわち、巻線装置により巻枠の
各巻段にコイルを形成し、コイル挿入装置のブレードの
所定の部分に落ち込み、ストリッパーでコイルをステー
タコアの溝に挿入することによって行なわれている。

こうしてステータコアに挿入されたコイルは、ステー
タコアの両端面より突出したループ状の端部を有してい
る。そして、回転電気機械の本体にステータコアを収容
する際に、前記コイル端部はできるだけコンパクトな形
状に整形されることが必要とされている。このため、ス
テータコアにコイルを挿入した後に、コイル端部を整形
する工程が行なわれている。

従来、このコイル整形は、第５図ないし第７図に示す
ような工程によって行なわれていた。すなわち、第５図
に示すように、ステータコア１にコイル２が挿入された
後、ステータコア１内部に丸棒状の第１のコイル整形治
具３を挿通させる。第１のコイル整形治具３は、先端部
3aがコイル２に引掛からないようにテーパ状となってい
る。第１のコイル整形治具３をステータコア１内部に挿
通させると、コイル１は外方に押広げられる。次に、第
６図に示すように、上方整形型４と下方整形型５とから
なる第２の整形治具６によってコイル２を圧縮し、コン
パクトな形状に整形する。上方整形型４は、ステータコ
ア１の上端面より突出したコイル端部2aを圧縮して整形
するなだらかな曲面を有する押圧面4aと、ステータコア
１内部に挿入される軸部4bと、軸部4bの先端に形成され
たテーパ部4cとを備えている。一方、下方整形型５は、
ステータコア１の下端面より突出したコイル端部2bを圧
縮して整形するなだらかな曲面を有する押圧面5aと、前
記軸部4bを受け入れる軸孔5bとを備えている。そして、
上方整形型４と下方整形型５とを近接させてステータコ
ア１の両端面を挟持することにより、それぞれのコイル
端部2a、2bを圧縮してコンパクトな形状に整形するよう
にしている。

ところで、近年、コイル挿入装置としては、例えば特
開昭56−115161号に示されるようないわゆるパペシ方式
と呼ばれる新しい方式が採用されつつある。このコイル
挿入装置について第８図〜第15図を参照して説明する。
このコイル挿入装置11は、ステータコア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はロッド15により軸方向に移動するように
なっている。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にはウェッジガ
イド17が環状に配列されて取付けられている。ウェッジ
ガイド17は可動ブレード13の外周に摺接するようになっ
ている。ウェッジガイド17内にはアライメント18が挿入
され、アライメント18はロッド19により軸方向に移動す
るようになっている。

そして、このコイル挿入装置11の動作を説明すると、
第８図に示す状態で可動ブレード13の所定部分の巻線さ
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はステータコア12内に挿入され、可動ブレード13
はステータコア12の上端面から突出している。第９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、ウェッジガイド17は可動ブレード13の
外周に摺接する。第10図に示すように、可動ケーシング
16はさらに下降してウェッジガイド17の下端部がステー
タコア12の上端面に達すると停止する。第11図に示すよ
うに、ロッド19によりアライメント18が下方に移動し、
それと共にロッド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に挟まれた状態で可動ブレード13にガイドされながら
ステータコア２のスロット内に挿入される。このとき、
ウェッジガイド17を通って図示しないウェッジがステー
タコア12の溝内に一緒に挿入される。第12図に示すよう
に、アライメント18がステータコア12の下端面に達する
と、コイル20はステータコア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13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14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
コア12内より引き抜かれる。そして、第15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20の挿入
時、可動ブレード13がアライメント18と共に移動してコ
イル20をステータコア12のスロッ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、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のロックなどの問題がなく
なり、しかもステータコア12の溝内にさらに密に電線を
挿入することが可能となる利点がある。

ところが、上記のようなパペシ方式のコイル挿入装置
を用いた場合、ステータコアに挿入されたコイル端部の
状態が上方と下方とで異なっている。すなわち、第５図
に示すように、上方のコイル端部2aは、巻枠の各巻段に
対応して形成されたコイルの間でその突出量が段階的に
異なっているが、下方のコイル端部2bは、巻枠の各巻段
に対応して形成されたコイルの間でその突出量が比較的
揃っている。言い換えると、上方のコイル端部2aにおい
ては、ループの大きい内側のコイル（巻枠における３段
目、４段目のコイル）がより長く突出し、ループの小さ
い外側のコイル（巻枠における１段目、２段目のコイ
ル）が短く突出しているが、下方のコイル端部2bにおい
ては、これらの突出量にそれほど差がない状態となって
いる。このため、第２のコイル整形治具６で整形した
際、下方のコイル端部2bでは、外側のコイル（巻枠にお
ける１段目、２段目のコイル）が壁となって内側のコイ
ル（巻枠における３段目、４段目のコイル）が充分に屈
曲せず、コイル全体が立った状態となるので、コイルを
外側に屈曲させたコンパクトな形状に整形することが困
難であった。また、強く圧縮して整形しようとすると、
内側のコイル（巻枠における３段目、４段目のコイル）
が外側のコイル（巻枠における１段目、２段目のコイ
ル）の根元でクロスするため、コイルに傷がつきやすい
という問題点もあった。

「発明の目的」 本発明の目的は、上記のようなパペシ方式のコイル挿
入装置を採用した場合における下方のコイル端部の整形
性を良好にするようにしたコイル整形治具を提供するこ
とにある。

「発明の構成」 本発明は、ステータコアに挿入されたコイル端部を整
形するに際し、前記ステータコアに挿通して前記コイル
端部を外方に押し広げるためのコイル整形治具におい
て、全体として、前記ステータコアの内周に接して挿入
される丸い棒状体からなり、先端部が先細テーパ状をな
すと共に、このテーパ部の中間に環状に突出し、前記棒
状体の軸心に対して垂直な平面部分を有する段部が形成
されていることを特徴とする。

本発明のコイル整形治具は、前述した従来のコイル整
形治具において、第５図に示した第１のコイル整形治具
３に相当するものであり、コイル整形の前段階として、
ステータコアに挿通し、コイルを外方に押広げるための
ものである。

本発明によるコイル整形治具をステータコアに上方か
ら挿通させると、テーパ部に形成された段部がループの
大きい内側のコイル（例えば巻枠における３段目、４段
目のコイル）に引掛かり、それらのコイルを下方に引出
してその突出量を大きくすることができる。したがっ
て、パペシ方式によるコイル挿入装置でコイルを挿入し
たステータコアに適用した場合、ステータコアの下端面
より突出するコイル端部の内側のコイルを下方により長
く引き出し、ステータコアの上端面より突出するコイル
端部の状態と、下端面より突出するコイル端部の状態と
をほぼ同一にし、第２の整形治具による整形の際に、上
下のコイル端部をそれぞれ良好に整形することが可能と
なる。

「発明の実施例」 第１図ないし第４図には、本発明を実施したコイル整
形治具を用いた整形工程が順に示されている。なお、第
２図ないし第４図においては、コイル断面形状が省略さ
れて示されている。

パペシ方式によるコイル挿入装置を用いてステータコ
アにコイルを挿入すると、第１図に示すような状態とな
る。すなわち、ステータコア１の上端面より突出したコ
イル端部2aは、ループの小さい外側のコイル（巻枠にお
ける１段目、２段目のコイル）から、ループの大きい内
側のコイル（巻枠における３段目、４段目のコイル）に
なるほどその突出量が長くなっており、その突出量の差
はかなり大きくなっている。一方、ステータコア１の下
端面より突出したコイル端部2bは、ループの小さい外側
のコイル（巻枠における１段目、２段目のコイル）か
ら、ループの大きい内側のコイル（巻枠における３段
目、４段目のコイル）になるほど突出量が長くなっては
いるが、その突出量の差は小さく、全体的にかなり近接
した長さとなっている。さらに、ステータコア１の下端
面より突出したコイル端部2bは、ステータコア１の内部
に入り込んだ状態となっている。

本発明を実施したコイル整形治具21は、コイル整形の
前段階として、上記のステータコア１に上方から挿通す
ることにより、コイル２を外方に押広げるものである。
このコイル整形治具21は、全体として前記ステータコア
１の内周に接して挿入される丸棒状をなし、その先端部
は先細のテーパ部22をなしており、このテーパ部22の中
間に環状に突出し、前記丸棒の軸心に対して垂直な平面
部分23aを有する段部23が形成されてできている。

このコイル整形治具21をステータコア１の上方から内
部に挿通させると、第２図に示すように、テーパ部22の
段部23が、下方のコイル端部2bにおける内側のコイル２
（４）、２（３）（巻枠における４段目、３段目のコイ
ル）に引掛かる。

この状態でコイル整形治具21をさらに下方に押込む
と、第３図に示すように、下方のコイル端部2bにおける
内側のコイル２（４）、２（３）が段部23に引掛けられ
て適度な長さだけ下方に引出される。

そして、コイル整形治具21をさらに下方に押込むと、
内側のコイル２（４）、２（３）の上方のコイル端部2a
が短くなって下方への引出しに対して抵抗力を与えるの
で、内側のコイル２（４）、２（３）の下方のコイル端
部2bが段部23の環状の角部に沿って徐々に滑り、第４図
に示すように、下方のコイル端部2bにおける内側のコイ
ル２（４）、２（３）も段部23から外れ、ステータコア
１の内径にほぼ等しい径を有する治具21の基部によって
外側に押広げられる。

その結果、下方のコイル端部2bにおいては、内側のコ
イル２（４）、２（３）の突出長さがより長くなり、ル
ープの小さい外側のコイル２（１）、２（２）（巻枠に
おける１段目、２段目のコイル）から、ループの大きい
内側のコイル２（３）、２（４）（巻枠における３段
目、４段目のコイル）になるほどその突出量が長くなっ
た状態が形成される。また、上方のコイル端部2aにおい
ては、内側のコイル２（３）、２（４）がやや短くなる
が、それらはもともと長すぎる位であるため、多少短く
なっても整形性が悪くなることはない。このようにし
て、上方のコイル端部2aの状態と下方のコイル端部2bの
状態がほぼバランスする。

この状態で、第６図に示した従来の第２のコイル整形
治具６を用い、コイル端部2a、2b圧縮することにより、
コイル整形がなされる。この場合、上下いずれのコイル
端部2a、2bにおいても、内側のコイル２（４）、２
（３）が外側のコイル２（１）、２（２）よりかなり長
く突出しているので、内側のコイル２（４）、２（３）
が外方に屈曲しやすくなり、良好な整形状態が形成され
る。また、内側のコイル２（４）、２（３）が根元から
屈曲して外側のコイル２（１）、２（２）にクロスする
こともないため、電線の損傷も防止される。

また、上記実施例では、段部23が内側のコイル２
（４）、２（３）に引掛かるようにされているが、段部
23の高さによって、最も内側のコイル２（４）のみに引
掛かるようにされていてもよい。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、先端部をテー
パ状とし、このテーパ部の中間に環状に突出し、軸心に
対して垂直な平面部分を有する段部を設けたので、ステ
ータコアの上方から挿通したとき、下方のコイル端部に
おける内側のコイルに段部が引掛かり、内側のコイルの
下端突出長さを長くすることができ、その結果、下方の
コイル端部における内側のコイルを外方に屈曲しやすく
して、整形性を良好にすることができる。また、下方の
コイル端部における内側のコイルが根元から屈曲して外
側のコイルにクロスすることがなくなるので、コイルの
損傷も防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図は本発明を実施し
たコイル整形治具を用いてコイル整形を行なう状態を順
に示す概略画面図、第５図、第６図および第７図は従来
のコイル整形治具を用いてコイル整形を行なう状態を順
に示す概略側面図、第８図、第９図、第10図、第11図、
第12図、第13図、第14図および第15図はパペシ方式によ
るコイル挿入装置を用いてコイル挿入を行なう状態を順
に示す概略縦断面図である。 図中、１はステータコア、２はコイル、2aは上方のコイ
ル端部、2bは下方のコイル端部、21はコイル挿入治具、
22はテーパ部、23は段部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステータコアに挿入されたコイル端部を整
   形するに際し、前記ステータコアに挿通して前記コイル
   端部を外方に押し広げるためのコイル整形治具におい
   て、全体として、前記ステータコアの内周に接して挿入
   される丸い棒状体からなり、先端部が先細テーパ状をな
   すと共に、このテーパ部の中間に環状に突出し、前記棒
   状体の軸心に対して垂直な平面部分を有する段部が形成
   されていることを特徴とするコイル整形治具。