JPH1014182A - 固定子コイル製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁被膜の剥離寸法を常に一定にすることが
でき、またコイルの他の箇所の絶縁機能の低下を防ぎ、
加えて剥離作業能率が極めて高い固定子コイル製造装置
を提供する。 【解決手段】 ドラムに巻回された素線を解きながら巻
線機によって巻型に巻回していく巻線装置において、ド
ラムと巻線機の間に設置された被膜剥離手段によって、
巻回最中に素線の所定の位置の絶縁被膜を剥離する。こ
の時、被膜剥離手段を、回転ブラシを素線の上下方向と
左右方向の２方向から押当てることが好ましい。更に、
被膜剥離手段を、素線の通過速度に応じて２方向から押
当てられる回転ブラシの当て時間をずらすことがより好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は巻回最中に素線の所
定位置の絶縁被膜を剥離することができる固定子コイル
製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２には、回転電機である電動機に用
いられる固定子コイル１を示している。このような固定
子コイル１は、次のようにして製造される。まず、図１
３に示すように、固定子コイル巻線装置２によって、ド
ラム３に巻回された表面が絶縁被膜４により覆われたエ
ナメル銅線５を巻線機６によって回転されるなまこ状
（略台形状）、或いは小判状（長円状）の巻型７に巻回
される（これを平面コイル８と呼ぶ）。その時、図１４
に示すように固定子鉄心（図示しない）に納められた
際、固定子コイル４同士を接続する為、平面コイル８に
巻回されたエナメル銅線５の両端は口出部９として長く
延長されている。そして、平面コイル８は固定子コイル
巻線装置２の巻型７から作業者によって外される。

【０００３】続いて、その口出部９の絶縁被膜４を図１
５に示すように作業者が手に持ち回転ブラシ１０によっ
て所定の寸法を除去する。或いは図１６に示すように剥
離液１１に浸漬して所定の寸法を除去する。その後、成
形機（図示しない）によって亀甲状に成形したのち、口
出部９以外の部分をマイカテープ１２により覆って完成
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記方法の場合には次
のような欠点がある。まず、作業者によって平面コイル
８の口出部９に回転ブラシ１０を当てたり、或いは剥離
液１１に浸漬させたりして絶縁被膜４を剥離させている
ため、誤って指定された寸法から外れた位置を剥離して
しまうことがあり、絶縁被膜４の剥離作業が不完全とな
ることがある。

【０００５】又、作業者によって平面コイル８を固定子
コイル巻線装置２の巻型７から一旦取外し、続いて回転
ブラシ１０或いは剥離液１１によって口出部９の絶縁被
膜４を剥離しているため、作業者が誤って平面コイル８
に傷を付け絶縁機能を低下させてしまう要因となること
がある。又、上記した作業者による口出部９の絶縁被膜
４の剥離作業は人手を介しているため、非常に能率が悪
いものである。

【０００６】そこで、本発明の目的は、絶縁被膜の剥離
寸法を常に一定にすることができ、またコイルの他の箇
所の絶縁機能の低下を防ぎ、加えて剥離作業能率が極め
て高い固定子コイル製造装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、ドラムに巻回された素線を解きながら巻
線機によって巻型に巻回していく巻線装置において、ド
ラムと巻線機の間に設置された被膜剥離手段によって、
巻回最中に素線の所定の位置の絶縁被膜を剥離する。す
ると、作業者が手作業で剥離するのと違い、剥離寸法が
常に一定にでき、絶縁被膜を良好に除去することができ
る。又、巻線作業から剥離作業までで人手によるコイル
の持ち運びが少ないため、コイルへの傷の付く可能性が
著しく減り、コイルの絶縁機能の低下を防ぐことができ
る。更に、巻線作業から剥離作業までが自動的に行うこ
とができ、能率も非常に良好である。（請求項１）この
時、被膜剥離手段において、回転ブラシを素線の上下方
向と左右方向の２方向から押当てることが好ましい。す
ると、矩形断面の銅線に対しても側面の剥離が良好にで
きる。（請求項２）更に、被膜剥離手段において、素線
の通過速度に応じて２方向から押当てられる回転ブラシ
の当て時間をずらすことがより好ましい。これにより、
矩形断面の銅線の剥離寸法が上下面と側面が一致し、よ
り安定する。（請求項３）また、被膜剥離手段におい
て、被膜剥離手段を密閉する密閉手段と、密閉手段の中
に漂う剥離粉を吸引する吸引手段とを備えることが好ま
しい。これにより、剥離粉がコイルの中に巻き込まれる
ことが少なく、絶縁特性の劣化を防止することができ
る。（請求項４）更に、被膜剥離手段において、回転ブ
ラシの後方に素線に付着した剥離粉を除去する除去手段
を備えることがより好ましい。すると、剥離粉のコイル
への巻き込みを一層防止することができる。（請求項
５）

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て、図１乃至図１１を参照して説明する。まず、図１は
固定子コイル製造装置２全体の正面図を示し、図２はこ
の固定子コイル製造装置２の平面図を示している。この
固定子コイル製造装置２は、エナメル銅線５が巻回され
ているドラム２を保持するドラム保持手段１３と、ドラ
ム２から解かれたエナメル銅線５の弛みを除去する弛み
除去手段１４と、エナメル銅線５の通過経路をガイドす
るガイド手段１５と、エナメル銅線５の通過経路上に位
置される絶縁被膜剥離手段１６と、エナメル銅線５の最
初端を保持するワイヤクランプ手段１７と、巻型７を回
転させる巻線機６により構成される。

【０００９】この内、ドラム保持手段１３は図３にも示
すように、ドラム３を通した軸１８にサーボモータ１９
が繋がれている。又、弛み除去手段１４は、エナメル銅
線を通過させるガイドホイール２０と、そのガイドホイ
ール２０を揺動させるため支点２１があり、ガイドホイ
ール２０と支点２１とはアーム２２で繋がれている。ま
た、このアーム２２には支点２１を挟んでガイドホイー
ル２０と異なる端部には、ある設定された圧力の流体が
供給されているシリンダ２３が取り付けられている。

【００１０】ガイド手段１５は、エナメル銅線５の通過
経路途中の弛み除去手段１４と、絶縁被膜剥離手段１６
の間に設けられている第１のガイド手段２４と、絶縁被
膜剥離手段１６と巻線機６の間に設けられている第２の
ガイド手段２５があり、図４にも示すように数個のロー
ラ群２６の間をエナメル銅線が通過するようになってい
る。このローラ群２６は、エナメル銅線５の断面形状に
応じて上下方向（矢印Ｘ１，Ｘ２）と左右方向（矢印Ｙ
１，Ｙ２）方向に片側のローラのみ移動可能なようにな
っている。（図４では上下方向の移動機構のみ図示）絶
縁被膜剥離手段１６は、図５にも示すように例えば金属
ワイヤのような材料を使用した回転ブラシ１０と、この
回転ブラシ１０を回転させる駆動用モータ２７と、回転
ブラシ１０を上下方向（矢印Ｘ１，Ｘ２）にある押圧力
でエナメル銅線５に押圧させるシリンダ２８と、このシ
リンダ２８による回転ブラシ１０の移動方向をガイドす
るガイドバー２９により構成されている。

【００１１】ワイヤクランプ手段１７は、図６にも示す
ようにシリンダ３０により、先端に備えられたクランプ
片３１が上下方向（矢印Ｘ１，Ｘ２）に移動可能なよう
になっている。又、このワイヤクランプ機構１７に取り
付けられた送りねじ３２に接続されたモータ３３によっ
て、ガイド３４の案内で前後方向（矢印Ｚ１，Ｚ２）に
移動可能なようになっている。また巻線機６は、図７に
も示すように巻型７が取り付けられている主軸３５に繋
がれたサーボモータ３６によって、巻型７が回転できる
ようになっている。

【００１２】次に、上記構成の固定子コイル製造装置の
動作について説明する。まず、図１に示すようにエナメ
ル銅線５が巻回されたドラム３をドラム保持手段１３の
軸１８に挿入する。そしてエナメル銅線５の一端を引出
して弛み除去手段１４のガイドホイール２０に通し、続
いて第１のガイド手段２４のローラ群２６に通してから
絶縁被膜剥離手段１６の回転ブラシ１０に通し、最後に
ワイヤクランプ手段１７のクランプ片３１の位置に持っ
てきて、シリンダ３０によってエナメル銅線５の先端を
クランプする。尚、この時、第１のガイド手段２４のロ
ーラ群２６はエナメル銅線５の断面形状に応じた隙間に
調整されている。

【００１３】次に、絶縁被膜剥離手段１６のシリンダ２
２をスライドさせ、エナメル銅線５に回転ブラシ１０を
一定の押圧力で接触させる。同時に駆動用モータ２７に
より回転ブラシ１０を回転させる。そして、ワイヤクラ
ンプ手段１７のモータ３０を駆動させ、指定された寸法
だけワイヤクランプ手段１７を前後方向（矢印Ｚ１，Ｚ
２）に移動させる。尚、この時、ドラム保持手段１３の
サーボモータ１９がワイヤクランプ手段１７のモータ３
０の動きと同期してドラム３からエナメル銅線５を送り
出す。この時、回転ブラシ１０がエナメル銅線５に接触
しているため、ワイヤクランプ手段１７の前後方向の移
動によって送られたエナメル銅線５の絶縁被膜４は剥離
されることとなる。

【００１４】そして、ある剥離されるべき寸法だけエナ
メル銅線５が送られたのち、絶縁被膜剥離手段１６のシ
リンダ２２をスライドさせ、エナメル銅線５から回転ブ
ラシ１０を離す。同時に、駆動用モータ２６の回転を止
め回転ブラシ１０の回転を停止する。これで、ドラム３
に巻回されたエナメル銅線５の先端の絶縁被膜４の剥離
が完了する。

【００１５】続いて、ワイヤクランプ手段１７のシリン
ダ３０によりエナメル銅線５の先端をアンクランプし、
エナメル銅線５の先端をさらに引出し、第２のガイド手
段２５のローラ群２６に通し、最後に剥離された口出部
９を巻型７にクランプする。そして、巻線機６のサーボ
モータ３０を回転させ、巻型７にエナメル銅線５を巻回
して行く。この時、ドラム保持手段１３のサーボモータ
１９が巻線機６の巻型７の回転に同期してドラム３から
エナメル銅線５を送出す。

【００１６】そして、巻型７へのエナメル銅線５の巻回
が指定の回数だけ終了する直前に、予め制御装置（図示
しない）によって計算された、巻終わりの平面コイル８
の口出部９の絶縁被膜４の剥離されるべき位置が、絶縁
被膜剥離手段１６の回転ブラシ１０を通過する時、シリ
ンダ２３をスライドさせエナメル銅線５に回転ブラシ１
０を一定の押圧力で接触させる。これと同時に駆動用モ
ータ２７により、回転ブラシ１０を回転させる。この
時、巻型７が回転することによって送られたエナメル銅
線５の絶縁被膜４は剥離されることとなる。

【００１７】尚、巻線機６のサーボモータ３０の回転速
度は、エナメル銅線５の絶縁被膜４の剥離状態を安定さ
せるため、エナメル銅線５の送り速度が一定となるよう
に制御装置（図示しない）によって制御されている。そ
して、ある剥離されるべき寸法だけエナメル銅線５が送
られたのち、絶縁被膜剥離手段１６のシリンダ２３をス
ライドさせ、エナメル銅線５から回転ブラシ１０を離
す。これと同時に、駆動用モータ２６の回転を止め、回
転ブラシ１０の回転を停止する。そして、指定された巻
回回数まで巻型７を回転させたのち巻型７の回転を停止
させる。最後に、平面コイル８の終端をニッパ（図示し
ない）等で切り、平面コイル８を巻型７から取り外し完
成となる。

【００１８】上記製造装置によれば、次のような効果を
得ることができる。即ち、ドラム保持手段１３と巻線機
６の間に設置された絶縁被膜剥離手段１６によって、巻
回最中にエナメル銅線５の所定位置の絶縁被膜４を剥離
することができるため、作業者が手作業で剥離するのと
違い、剥離寸法が常に一定にでき、絶縁被膜を良好に除
去することができる。また、巻線作業と剥離作業が同時
に行えるため、人手による平面コイル８の持ち運びが少
なく、作業者の不注意による平面コイル８への傷の付く
可能性が著しく減り、平面コイル８の絶縁機能の低下を
防ぐことができる。また、巻線作業と剥離作業を自動的
に行うことができるため、能率も非常に良好である。

【００１９】図８は本発明の第２実施例を示し、第１実
施例とは次の点が異なっている。即ち、絶縁皮膜剥離手
段１７の回転ブラシ１０が、上下方向（矢印Ｘ１，Ｘ
２）にスライドする回転ブラシ１０ａと、前後方向（矢
印Ｚ１，Ｚ２）にわずかにずれて位置する左右方向（矢
印Ｙ１，Ｙ２）にスライドする回転ブラシ１０ｂとで構
成されている。この第２実施例によれば、絶縁被膜剥離
手段１７において、回転ブラシ１０をエナメル導線５の
上下方向と左右方向の２方向から押当てることができる
為、矩形断面のエナメル導線５に対しても側面の剥離が
良好にできる。

【００２０】図９は本発明の第３実施例を示し、第２実
施例とは次の点が異なっている。即ち、絶縁被膜剥離手
段１７の回転ブラシ１０を、上下方向（矢印Ｘ１，Ｘ
２）或いは前後方向（矢印Ｚ１，Ｚ２）にスライドさせ
る駆動源のシリンダ２８にかえて、ボールねじ３８と、
このボールねじ３８を回転させるサーボモータ３９を用
いている。この第３実施例によれば、巻型７の回転によ
って送られるエナメル銅線５の速度によって、上下方向
（矢印Ｘ１，Ｘ２）にスライドする回転ブラシ１０ａ
と、左右方向（矢印Ｙ１，Ｙ２）にスライドする回転ブ
ラシ１０ｂとの前後方向（矢印Ｚ１，Ｚ２）の位置のず
れ分だけ押当てるタイミングをずらすことができるた
め、矩形断面のエナメル銅線５の剥離寸法が上下面と側
面が一致し、より絶縁機能を安定させることができる。

【００２１】図１０は本発明の第４実施例を示し、第３
実施例とは次の点が異なっている。即ち、絶縁被膜剥離
手段１７の全体を密閉状態にできる筐体４０と、その中
に漂う剥離粉４１を吸引するためホース４２で繋がれた
集塵機４３を備えている。この第４実施例によれば、絶
縁被膜剥離手段１７の回転ブラシ１０によって、剥離さ
れた絶縁被膜４の剥離粉４１が空気中に漂っても、筐体
４１の中だけに止まっている。更に集塵機４３でその剥
離粉４１を吸引するため、エナメル銅線５を巻型７に巻
回していく時に、同時に剥離粉４１を平面コイル８の内
部に巻き込むことが少なく、絶縁特性の劣化を防止する
ことができる。

【００２２】図１１は本発明の第５実施例を示し、第４
実施例とは次の点が異なっている。即ち、絶縁被膜剥離
手段１７の回転ブラシ１０の後方に、シリンダ４４にて
上下方向（矢印Ｘ１，Ｘ２）にスライドするフェルト等
の軟質材４５を備えている。この第５実施例によれば、
軟質材４５が回転ブラシ１０によって剥離されたエナメ
ル銅線５にシリンダ４４によって押し付けられ、エナメ
ル銅線５に付着している剥離粉４１を拭い取ることがで
きる為、エナメル銅線５を巻型７に巻回していく時に、
同時に剥離粉４１を平面コイル８の内部に巻き込むこと
がより少なく、絶縁特性の劣化を一層防止することがで
きる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１の固定子コイル製造装置によれ
ば、ドラム保持手段と巻線機の間に設置された絶縁被膜
剥離手段によって、巻回最中にエナメル銅線の所定位置
の絶縁被膜を剥離することができるため、作業者が手作
業で剥離するのと違い、剥離寸法が常に一定にでき、絶
縁被膜を良好に除去することができる。また、巻線作業
と剥離作業が同時に行えるため、人手による平面コイル
の持ち運びが少なく、作業者の不注意による平面コイル
への傷の付く可能性が著しく減り、平面コイルの絶縁機
能の低下を防ぐことができる。更に、巻線作業と剥離作
業を自動的に行うことができるため、能率も非常に良好
である。

【００２４】請求項２の固定子コイル製造装置によれ
ば、絶縁被膜剥離手段において、回転ブラシをエナメル
銅線の上下方向と左右方向の２方向から押当てることが
できるため、矩形断面のエナメル銅線に対しても側面の
剥離が良好にでき、絶縁特性の劣化をより防止すること
ができる。

【００２５】請求項３の固定子コイル製造装置によれ
ば、巻型の回転によって送られるエナメル銅線の速度に
よって、上下方向にスライドする回転ブラシと、左右方
向にスライドする回転ブラシとの前後方向の位置ずれ分
だけ押当てるタイミングをずらすことができるため、矩
形断面のエナメル銅線の剥離寸法が上下面と側面が一致
し、より絶縁機能の劣化を防止することができる。

【００２６】請求項４の固定子コイル製造装置によれ
ば、絶縁被膜剥離手段の回転ブラシによって剥離された
絶縁被膜の剥離粉が空気中に漂っても、筐体の中だけに
止まっている。更に集塵機でその剥離粉を吸引するた
め、エナメル銅線を巻型に巻回していく時に、同時に剥
離粉を平面コイルの内部に巻き込むことが少なく、絶縁
特性の劣化をより防止することができる。

【００２７】請求項５の固定子コイル製造装置によれ
ば、軟質材が回転ブラシによって剥離されたエナメル銅
線にシリンダによって押し付けられ、エナメル銅線に付
着している剥離粉を拭い取ることができるため、エナメ
ル銅線を巻型に巻回していく時に、同時に剥離粉を平面
コイルの内部に巻き込むことがより少なく、絶縁特性の
劣化を一層防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す固定子コイル製造装
置全体の正面図、

【図２】本発明の第１実施例を示す全体の平面図、

【図３】ドラム保持手段の断面図、

【図４】ガイド手段の正面図、

【図５】絶縁被膜剥離手段の正面図、

【図６】ワイヤクランプ手段の正面図、

【図７】巻線機の断面図、

【図８】本発明の第２実施例を示す絶縁被膜剥離手段の
正面図、

【図９】本発明の第３実施例を示す絶縁被膜剥離手段の
正面図、

【図１０】本発明の第４実施例を示す絶縁被膜剥離手段
の正面図、

【図１１】本発明の第５実施例を示す絶縁被膜剥離手段
の正面図、

【図１２】固定子コイルの斜視図、

【図１３】従来例を示す固定子コイル製造装置全体の正
面図、

【図１４】平面コイルの概略図、

【図１５】従来例を示す人手により口出部を回転ブラシ
で剥離の概略図、

【図１６】従来例を示す人手により口出部を剥離液に浸
漬の概略図、

【符号の説明】

１…固定子コイル、 ２…固定子コイ
ル製造装置、５…エナメル銅線、 ６…巻線機、
８…平面コイル、１０…回転ブラシ、
１６…絶縁被膜剥離手段、２７…駆動用モータ、
２８…シリンダ、 ２９…ガイドバー、３８…
ボールねじ、 ３９…サーボモータ、 ４０…筐
体、４１…剥離粉、 ４３…厚塵機、
４５…軟質材。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドラムに巻回された素線を解きながら巻
   線機によって巻型に巻回していく巻線装置において、ド
   ラムと巻線機の間に設置された被膜剥離手段によって、
   巻回最中に素線の所定位置の絶縁被膜を剥離することを
   特徴とする固定子コイル製造装置。
2. 【請求項２】 被膜剥離手段において、回転ブラシを素
   線の上下方向と左右方向の２方向から押当てる請求項１
   記載の固定子コイル製造装置。
3. 【請求項３】 被膜剥離手段において、素線の通過速度
   に応じて２方向から押当てられる回転ブラシの押当て時
   間をずらすことができる請求項２記載の固定子コイル製
   造装置。
4. 【請求項４】 被膜剥離手段において、被膜剥離手段を
   密閉する密閉手段と、密閉手段の中に漂う剥離粉を吸引
   する吸引手段とを備えた請求項３記載の固定子コイル製
   造装置。
5. 【請求項５】 被膜剥離手段において、回転ブラシの後
   方に素線に付着した剥離粉を除去する除去手段を備えた
   請求項４記載の固定子コイル製造装置。