JPS5836577B2 - 電気的な機械のステ−タのコイルを巻線する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気的な機械のステータコイルを巻線する装
置であって、型の周囲を回転可能な巻線ノズルと、軸方
向の相対運動によって型と係合せしめられ、型の上に巻
かれた巻線コイルを受取る引渡又は引込工具と、巻線過
程後に型の上にある巻線コイルを型から引渡又は引込工
具に掻き移す掻取り工具と、巻線の引出し方向で巻線ノ
ズルの後ろに配置されかつ各巻線過程の間に巻線を挾持
する装置とから構成されている形式のものに関する。

このような形式の公知の装置に於ては次第に自動化が進
んでいるが、この自動化による利点は、構成費用が極め
てかかり、しかも故障が多く、常に作業員による監視を
必要とするところから殆ど相殺されてしまっている。

故障と不良品の製造される度合が比較的に高い原因は、
自動化された巻線兼引込装置に於では、巻線が軽くかつ
損傷し易い可撓性の材料であり、しかも多数の巻条から
成る巻線コイルを狭まいスリットを通して押しずらすと
きに巻線が相互に絡１ることにあるものと思われる。

従って巻線をどの時期に於てもそれに係合する工具部分
によって確実にかつ正確に案内することが必要になる。

しかしながらこの場合には、実地に於で要求されるよう
に、工具を種々異なるステータの積層鉄心及び（又は）
巻線コイルに適合させることが困難になる。

これは１つの作業段階から次の作業段階に移るときと個
々の工具部分の調節が変えられた後に顕著である。

従って本当に自動的な稼働は、適当な制御のみならず、
工具の所定の相対的な位置と作業及び調節距離とが正確
でかつ一定であることを前提とする。

この場合には案内運動を上手に選ぶことによって、費用
のかかる正確さに対する要求と構成費用とは著しく低下
させることができる。

本発明の課題は冒頭に述べた形式の装置の巻線及び引込
工具の協働関係を、巻線が従来よりも大きな精度で案内
され、従って、損傷されることが少なくなるように改善
することである。

この課題は本発明によれば、各巻線過程の後に巻線コイ
ルを引渡又は引込工具に掻き移す際に巻線ノズルと扶持
装置が掻取り工具と一緒に運動できるように構成されて
いることによって解決された。

このように構成することによって、巻線ノズルと挾持装
置とが掻取り過程の間に停止させられる従来の公知の巻
線装置とは異って、この掻取り過程に際して巻線が巻線
コイルの最後に巻かれた巻条から引戻され、これによっ
てとの巻条が縮小せしめられるか又は巻線が後で巻線ノ
ズルから引き出され、次の巻線過程の開始に際して強い
衝撃が生じ、巻線が裂断されることが阻止される。

掻取り工具と巻線ノズルと扶持装置を一緒に運動させる
ことは、構造を複雑にすることにはならない。

何故ならばこのためには唯一の駆動装置、例えばカム制
御された駆動装置、動力シリンダ又はねじスピンドルを
有する電気モータがあれば十分であるからである。

さらに高さの異なるステータ積層鉄心の巻線コイルを巻
こうとする場合には型の径が可変でたければならない（
例えば西ドイツ国特許出願公開第２６０８６５８号明細
書参照）。

この場合にもこれによって型と引渡又は引込工具との間
の相対運動の精度が低下せしめられてはならない。

このためには特に引渡又は引込工具と係合させる型部分
の正確な位置が関係するという認識から、型の横断面を
変化させることができるように多部分から或る型が設け
られている巻線装置に於では型の径を変えるために、引
渡又は引込工具と係合させられる型部分が錠止可能であ
り、かつ他方の型部分が巻線ノズルの、横方向に移動可
能な駆動軸と増速伝動装置とによって前記駆動軸の移動
距離の２倍だけ移動できるようになっていると有利であ
る。

前述の如く構成されていると、引渡又は引込工具の位置
に合わせられた型部分が錠止されることによってこの型
部分の正確な位置が確実に維持されるのに対し、他方の
型部分と巻線ノズルの駆動軸だけが移動せしめられるよ
うになる。

又、型が交換される場合ですら時間のかかる位置決め作
業は錠止部材が定心部材として役立つので必要とされな
い。

前述の巻線装置の簡単な構戒は、引渡又は引込工具と係
合せしめられる型部分が、この型部分の横に配置されか
つ軸方向の相対運動によって前記型部分内に突入可能で
あるピンによって錠正可能であり、このピンが型部分の
間の錠止をも解除できるようになっていることによって
得られる。

この構成の利点は、唯一の極めて簡単な構或部分、すな
わちピンが型部分の位置の確保、型の径を変えるときの
反力の支え、型部分の相対的な錠止の制御等の種々異な
る機能を発揮することである。

又、従来の巻線装置の自動的な運転の妨害は、１つの巻
線貯えコイルの終りに於て生産が長い時間中断せしめら
れることによっても生じた。

何故ならば新しい巻線貯えコイルの始端を案内通路と巻
線ノズルに通すのが極めて困難であるからである。

この欠点を除くためには巻線の引出し方向で見て巻線ノ
ズルの前に、１つの巻線貯えコイルの端部を次の巻線貯
えコイルの始端と結合する熔接装置を配置することが有
利である。

この熔接装置に於で両方の巻線端部が互いに突合せられ
て熔接されることによって巻線を案内通路及び巻線ノズ
ルに通すという面倒な作業は不要ＶＣｔｘり、しかも使
用されない巻線端部の生じることがなくなった。

次に図面について本発明を説明する 第１図と第２図は電気的な機械のステータの巻線コイル
巻き、ステータの積層鉄心内に引込む自動巻線兼引込ユ
ニットの部分としての巻線装置を示すものである。

このような自動巻線兼引込ユニットは例えば西ドイツ国
特許出願公開第 ２６０８６５８号、米国特許第３５７９８１８号又は西
ドイツ国特許出願公開第１９３８１８４号明細書に記載
されている。

しかしながら、本発明はこの一般的な構造形式の、ター
ンテーブルを有する自動巻線兼引込ユニットに限定され
るものではない。

本発明は殊に巻線工具と引込又は引渡工具との協働に係
わるものであるので、巻線だけが行なわれ、その直後に
引込みの行なわれない単独機械をも対象とするものであ
る。

第１図と第２図に示された実施例に於では巻線装置から
概略的に示された引込ステーションへ巻線コイルを搬送
する搬送部材としてターンテーブル１０が使用されてい
る。

勿論、このターンテーブルは直線的に移動する搬送部材
によって置換えることも出来る。

ターンテーブル１０はこの実施例の場合には、例えば西
ドイツ国特許出願公開第２６１２９０４号、西ドイツ国
特許出願公開第２０６２１５３号、西ドイツ国実用新案
第６９１４６７３号、西ドイツ国特許出願公告第２００
１６７７号と米国特許第３３２４５３６号明細書に詳述
されている形式の公知の引込工具１２を３つ保持してい
る。

引込工具１２はターンテーブルの歩進的な送り運動によ
って周期的に順次３つの送り位置に送られる。

第１の送り位置Ｉに於では、巻線コイルを引込んだ後で
ステータの溝を閉鎖するために役立つ絶縁用のカバース
トリップがストツクされる。

第２の送り位置■に於ては巻線コイル１４ｐ′−生ぜし
められかつ引込工具１２に引渡され呑。

第３の送り位置■に於では巻線コイル１４は前述の明細
書に記載された形式でステータの積層鉄心１６内に引込
まれる。

本発明は送り位置■に於ける巻線ステーションに関する
。

そこに示された巻線工具は、西ドイツ国特許出願公開第
２３０９８３７号又は西ドイツ国特許出願公開第２３１
９６５１号明細書に記載された多部分から成る型１８で
あって、掻取工具２０を有している。

型１８の周囲を巻線ノズル２２が回転し、単数又は複数
の段部を有する型１８の上に巻線コイルを生ぜしめる。

この巻線コイルは既に巻線過程の間に、巻線過程に際し
て型１８と係合する引込工具１２に掻取り工具２０の短
い軸方向の往復運動によって移される。

この場合、掻取り工具２０の駆動装置としては、前述の
特許明細書に記載されているように、掻動板を用いるこ
とができる。

勿論、西ドイツ国特許出願公告第１５８９８６Ｑ号明細
書に示された形式の型を用いることも出来る。

巻線過程の間、型１８は段階的に下降せしめられ、その
際に次第に深く引込工具１２内に侵入せしめられるのに
対して、巻線ノズル２２は常時同一平面内で回転せしめ
られる。

掻取り工具も巻線過程全体に亘って同一の高さ位置に留
まり、型１８の種々異なる段部の上の個々の巻線コイル
を次々に引込工具１２の、リング状に配置された、垂直
に立つ薄板の間の異なるスリット内に押込む。

型１８の個々の段部の上に所定数の巻条を有する巻線コ
イルが巻かれた後で、型が引込工具１２の薄板と係合し
ている間に、掻取り工具２０を型１８に対して相対的に
型１８の下縁を越えるまで運動させ、巻線過程の終りに
まだ型の上に残っている巻線コイルを掻取る必要がある
。

更に、それぞれ送り位置■に於て引込工具１２により受
取られる巻線．コイル全体が巻かれた後、又は場合によ
っては製作しようとするモータの巻線コイルの種類に応
じて個々の巻線グループが製作された後で、巻線を挾持
して切断する挾持兼切断装置の基本的構造は公知である
。

市場に於てＳＴＡＴＯＭＡＴ ＲＷＡＩＺ（７）商品
名兼型名で入手可能な機械に於ては挾持兼切断装置２４
は機械のスタンド２６に取付げられている。

これに対して第１図と第２図に示された実施例に於ては
挾持兼切断装置２４は巻線ノズル２２０支承装置に回転
可能に取付けられているが、しかし巻線ノズル２２と一
緒に軸方向に運動可能である。

更に挾持兼切断装置２４の代りに、巻線を下降運動に際
して不動の刃２５に押しつげ、これによって切析するた
だ１つの挾持装置が設けられていてもよい。

更に第１図に示すように巻線ノズル２２に供給された巻
線は機械の横に置かれた巻線貯えコイル２８から引出さ
れる。

その傍には別の巻線貯えコイル３０が準備されている。

巻線貯えコイル２８が完全に使い切られ、例えば巻線の
後端が巻線貯えコイルの保持体に於けるルーズな結合個
所から裂断されると、機械が停止し、熔接装置３２によ
って巻線貯えコイル３０の始端部が巻線貯えコイル２８
の端部と突合わされて熔接される。

熔接個所は、必ずしも必要ではないが絶縁しておくこと
ができ、次いで従来のようには巻線貯えコイル３０の始
端をホースと案内通路とを介して巻線ノズル２２まで通
すことなしに、巻線過程を続行させることができる。

両方の結合しようとする巻線の良好な突合わせ熔接は、
熔接装置３２に於で互いに向き合わされかつ互いにオー
バラツブさせられた巻線を結合する前に、フイルム接着
プレスの場合と同じように、同一個所で両方の巻線を一
緒に切断し、次いでこの切断個所を互いに熔接すること
によって得られる。

巻線工具の部分の運動駆動装置は第２図に概略的に示さ
れている。

スタンド２６の上には往復台３４が移動可能に案内され
ており、この往復台３４は匍陶可能なモータ３６とねじ
スピンドル３８とを介して、ターンテーブル１０と送り
位置■にある引込工具１２とに対して半径方向に移動可
能である。

往復台３４は型１８と制御可能なモータ４０を保持して
いる。

このモータ４０は、ねじスピンドル４２と回動不能に保
持されたナット４４と往復台３４に支承された２腕レバ
ー４６と巻線ノズル２２の駆動軸に対して同軸的な押し
棒４８を介して型１８に作用するので、型１８は巻線過
程の前後と，型１８の１つの段部から次の段部へ巻線過
程が移る際に型１８が飛躍的に前進せしめられる場合に
も軸方向に移動せしめられる。

巻線ノズル２２並びにこれと回転可能ではあるが軸方向
に不動に結合された挾持兼切断装置２４と、同様に巻線
ノズル２２の構造体に支えられた掻取り工具２０とを軸
方向に駆動する装置としては、この実施例に於ては、機
械の下部分に回転可能に支承された、駆動されたカム円
板５０が用いられる。

このカム円板５０はこれに接触するローラ５４を有する
旋回可能に支承されたレバー５２と、レバー５２に枢着
された棒５６と，これに枢着されかつ往復台３４に支承
された２腕レバー５８とを介して、往復台３４Ｋ固定さ
れた案内柱６０により垂直な方向に案内された板６２に
作用する。

この板６２の運動は押し棒６４を介して巻線ノズル２２
と掻取り工具２０と挾持兼切断装置２４とに伝達される
。

管状の押し棒６４は押し棒４８と同じように巻線ノズル
２２に対して同軸的に配置されている。

この巻線ノズル２２の駆動はモータ６６によってベルト
車６８とべルト７０と別のベルト車７２を介して行なわ
れる。

勿論、ねじスピンドル４２を有するモータ４０とカム円
板５０を有する駆動装置との代りに他の適当な駆動機構
を使用することもできる。

こ１合には巻線ノズル２２と掻取り工具２０と挾持兼切
断装置２４との軸方向の駆動装置並びに型１８の軸方向
の駆動装置を往復台３４に支承することもできる。

往復台３４の駆動するモータ３６は型１８の径を変える
ために用いられる。

これは第２図と関連して第３図から第５図まで示されて
いる。

型１８はこの実施例の場合には互いに相対的に運動可能
な２つの型部分７４と７６とから成っている。

型１８の両方の型部分７４．７６は、押し棒４８と固定
的に結合された２つの案内棒７８，８０に横方向に摺動
可能に案内されている。

更に各型部分７４．７６にはそれぞれ１つのラック８２
．８４が固定的に取付けられている。

これらのランク８２．８４は第５図が示すように直径方
向に向き合って、自由回転可能に押し棒４８に支承され
た歯車８６と噛合 ている。

両方の型部分１４と７６を所定の径を有する所定の相対
位置に保つためには、型部分７４に棒８８が固定的に取
付けられており、型部分７６側に第４図に於で概略的に
示された。

原理的に自動車のジャッキによって公知である締付け装
置が設けられている。

すなわち、棒８８を締付けるためには型部分７６内に挿
入された２つの円板９０，９２が用いられる。

これらの円板９０，９２は押しばね９４，９６によって
円板９０，９２の孔を通して案内された棒８８に対して
傾いた位置に押される。

これによって棒８８は円板９０，９２の孔内に締付げ固
定される。

この締付けを解余するためには、自由端部に一体に或形
されたビン９８を下から型部分７６に於ける孔１００に
導入するだけでよい。

ピン９８の配置はピン９８が円板９０と９２との間に侵
入し（第４図を参照）かつ円板９０と９２とを棒８８Ｋ
対して直角に向け、締付け作用が除かれるように行なわ
れている。

締付け作用が除かれた状態で往復台３４がモータ３６と
ねじスピンドル３８で走行せしめられる一方、例えば機
械フレーム又はターンテーブル１０に取付げられたピン
９８が型部分７６を第３図に示された保合位置で錠止し
ていると、ラツク８２，８４と歯車８６とが協働するこ
とによって型部分７４が型部分７６に対して往復台３４
と同じ方向に、しかしながら往復台３４０２倍の距離だ
け移動せしめられる。

これによって、巻線ノズル２２の駆動軸が型１８の径の
変化とは無関係に型１８に対して定心された位置を維持
する。

型部分７４，７６の相対的な締付け固定を解除するため
に用いられたピン９８は、型部分７４．７６に相対的に
動かす間に引込工具１２に対する型部分７６の位置関係
を維持するためにも役立つ。

従って型部分１６に於げる孔１００はピン９８の横断面
に対して極めて正確に設計することが必要である。

前記ピン９８は型１８の径を変えるためだけに用いられ
、孔１００と整合する位置に於ては巻線過程を妨げると
思われるので、ピン９８は旋回可能又は移動可能な保持
体１０２に取付けられており、巻線過程の間は巻線ノズ
ル２２０作業範囲から遠ざけられるようになっている。

これと選択的にピンを引込工具１２の横でターンテーブ
ル１０の上に手で取外せるように一時的に固定すること
もできる。

第２図はターンテーブル１０の上にある両方の引込工具
１２の異なる位置で、前述の実施例の別の特徴を示して
いる。

引込工具１２は通常リング状に配置された引込薄板１０
４とこの引込薄板１０４０半径方向外側に同様にリング
状に配置されたカバーストリップ薄板１０６とから構成
されている（西ドイツ国特許出願公告第１９１８４８５
号明細書）。

巻かれた巻線コイルが型１８から直接的に引込工具１２
内に移される公知の巻線装置に於では、引込薄板１０４
は、第２図に示された右の引込工具１２に示されている
ように、ステータの積層鉄心の高さだけカバース｝ Ｉ
Ｊツプ薄板１・、１０６の自由端部を越えて突出してい
る。

引込工具１２がこの位置で型１８の下に齋らされると、
これは機械構造の構成の高さを大きくするという欠点を
生せしめるだけではなく、驚くべきことには、引込薄板
１４０が引込薄板の間に押込まれた巻線コイルによって
押広げられ、これに対して隣接する引込薄板の間のスリ
ットが著しく狭ばめられ、この結果として巻線が前記ス
リット内に挾持されるという別の欠点な生ぜしめる。

従って本発明の実施例では引込薄板１０４は、巻線並び
に掻取り過程のあいだは第２図の左側の引込工具１２が
示すように、例えば５１ｔＷ１〜１２ＭＭ残してカバー
ストリップ薄板１０６内に引込まれている こうするこ
とによって構成高さが減じられ、引込薄板の間のスリッ
ト幅が正確に維持され、しかつ掻取り工具２０が巻線コ
イルの最後の巻条を型１８から掻取るときに、掻取り工
具２０が巻線コイルをカバーストリップの自由端部の下
まで移動させるために比較的に短い距離だけ下方に向っ
て移動すればよくなるという利点が得られる。

巻線コイルを引込工具に於てカバーストリップ薄板１０
６の端部の下まで積極的に押し込むことは巻線がカバー
ス｝ ＩＪツプ薄板１０６の切欠かれた端部に掴まれる
ことを防止する。

記述した巻線装置に於では巻線ノズル２２と掻取り工具
２０と挾持兼切断装置２４とから成るユニットと型１８
との軸方向の送り距離は、次のように調節されかつ時間
的に相互にずらされる。

すなわち、型１８は巻線過程のあいだに必要な程度だけ
進歩的に引込工具１２の薄板内に侵入するのに対して、
掻取工具２０は従来のように最下位置に送られた型１８
の下端部を越えて下降せしめられるのではなく、カバー
ストリップ薄板の端部の下側までの短い距離だけしか移
動せしめられなくなる。

掻取り工具２０がこの高さ位置に保持されている間に型
１８は再び上方へ引戻される。

この場合、掻取り工具２０は型１８上に残っている巻線
コイルを引込工具１２内で型１８から掻取る。

掻取り過程中に協働する工具部分のこのような作業形式
によっても構或高さは僅かになり、引込工具に於ける巻
線コイルの状態が改善される。

型１８の軸方向の駆動はピン９８を型部分７６の孔１０
０内に走入させるためにも利用される。

ピン９８の位置が正確に定められているために、型１８
の交換は困難を伴うことなしに行なわれる。

何故ならばこの場合にはピン９８は定心手段として作用
するからである。

以前から公知である巻線装置に於で掻取り過程の間に掻
取り工具２０が巻線ノズル２２と挾持兼切断装置２４な
しで下降させられると、引込工具における巻線コイルの
最後に巻かれた巻条と巻き平面に留まった巻線ノズル２
２との間の巻線長さが必然的に拡大される。

このためには掻取り過程の第１段階に於で付加的な巻線
が巻線ノズルから引出され、掻取り過程の最後の段階に
於て巻線が最後に巻かれた巻条から引戻される。

巻線ノズルから巻線を後から引出すことは、挾持後に巻
線ノズル２２と挾持兼切断装置２４との間の巻線長さを
過剰に長くし、この結果として巻線ノズルが次に回転し
始めるときに長過ぎる巻線ループがどこかに引っ掛かっ
たり又は巻線が裂断されたりする。

巻線を最後に巻かれた巻条から引戻すことはこれを縮小
し、後続する引込過程に際して困難をもたらす。

これらの欠点は、本発明によれば、掻取り工具が巻線過
程の終りの掻取り運動に際して巻線ノズル２２と挾持兼
切断装置２４と一緒に移動せしめられることによって、
その根源から排余される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すものであって、第１図は
本発明の装置の概略的な斜視図、第２図は第１図の装置
の側面図、第３図は第１図と第２図の装置Ｑ鉛直断面図
、第４図は第３図の装置を９０°ずらして断面して示し
た拡大図、第５図は第３図の型の平面図である。 １０・・・ターンテーブル、１２・・・引込工具、１４
・・倦線コイル、１６・・・積層鉄心、１Ｂ・・・型、
２０・・・掻取り工具、２２・・・巻線ノズル、２４・
・・挾持兼切断装置、２５・・・不動の刃、２６・・・
スタンド、２８・・・巻線貯えコイル、３０・・・巻線
貯えコイル、３２・・・熔接装置、３４・・・往復台、
３６・・・モ・・・夕、３８・・・ねじスピンドル、４
０・・・モータ、４２・・・ねじスピンドル，４４・・
・ナット，４６・・・レバー、４８・・・押し棒、５０
・・・カム円板、５２・・・レバー５４・・・ローラ、
５６・・・［５８・・・２＠レバー、６０・・・案内柱
、６２・・・板、６４・・・押し棒、６６・・・モータ
、６８・・・ベル｝Ｌ７０・・・ベル｝，７２・・・ベ
ルト車、７４．７６・・・型部分、７７．８０・・・案
内棒、８２．８４・・・ラック、８６・・・歯車、８８
・・・棒、９０． ９２・・・円板、９４．９６・・
・押しばね、９８・・・ピン、１００・・・孔、１０２
・・・保持体、１０４・・・引込薄板、１０６・・・カ
バース｝ Ｉ）ソプ薄板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電気的な機械のステータのコイルを巻線する装置で
   あって、型１８の周囲を回転可能な巻線ノズル２２と、
   軸方向の相対運動によって型１８と係合せしめられ、型
   １８の上に巻かれた巻線コイル１４を受取る引渡又は引
   込工具１２と、各巻線過程後に型１８の上にある巻線コ
   イル１４を引渡又は引込工具１２に掻き移す掻取り工具
   ２０と、巻線の引出し方向で巻線ノズル２２の後ろに配
   置されかつ各巻線過程の間に巻線を挾持する装置２４と
   から構成されている形式のものに於て、各巻線過程後に
   引渡又は引込工具１２に巻線コイル１４を掻き移す際に
   巻線ノズル２２と挾持装置２４とが掻取り工具２０と一
   緒に運動できるように構成されていることを特徴とする
   、電気的な機械のステータのコイルを巻線する装置。