JPS6037027Y2 - 回転電機固定子コイルの成形装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、電動機や発電機など回転電機の固定子鉄心
に施こされた固定子コイルのコイルエンドを所定の形状
に成形するための、回転電機固定子コイルの成形装置の
改良に関するもので、コイルエンドの内径、外径および
高さの三方向を同時に所定の寸法に成形する装置に対し
て特に有効なものである。

通常、電動機や発電機などの回転電機においては、その
固定子鉄心に施こされた固定子コイルのコイルエンドの
内径を、組立時における回転子の挿入作業などを容易に
し、運転時に回転部分に接触したりしないようにするた
めに、固定子鉄心の内径よりも大きくなるように成形を
してやる必要がある。

従来、第１図および第２図に示されるように、コイルイ
ンサータで固定子鉄心１に挿入されたような固定子コイ
ル２のコイルエンド２Ａ、２Ｂを、第３図に示されるよ
うな形状に成形をするためには、まず第１工程として、
第４図に示されるような成形金物３によりコイルエンド
２Ａ、２Ｂを実線で示すような形状に成形したのち、さ
らに成形金物３を逆向きに挿入してコイルエンド２Ａの
内径を成形した上、第２工程として、別の仕上成形用の
装置（図示省略）にかけて、コイルエンドの外径および
高さを成形してやる必要があり、この作業は手作業の部
分が多いので、このコイルエンドの成形作業は多大な作
業時間と労力とを必要とし、きわめて生産性が悪く、コ
スト高の原因となる欠点があった。

このような従来の欠点を除去するために、すでに−動作
で両側のコイルエンドの、内径、外径および高さの三方
向を所定の寸法に同時に成形を行なう装置が種々提案さ
れているが、その多くは特定の機種のコイルエンドを成
形する専用機で、同一機種の回転電機を多量に生産する
場合以外には、経済的な理由でこの種コイルエンドの成
形装置を使用することが出来なかった。

ところが、回転電機の固定子には、固定子鉄心の内径お
よび外径の寸法が同一であっても、回転電機の仕様によ
っては、極数、巻方式、巻数、使用電線の径などが異な
り、第５図ＡおよびＢに示すようにコイルエンドの高さ
が、Ｈｌであったり札であったりすることが多く、また
場合によっては同一の固定子コイルのコイルエンド２Ａ
および２Ｂの高さが異なるものもあり、これらのコイル
エンド２Ａ、２Ｂの高さが変化しても、容易に対応出来
るような固定子コイルの成形装置の出現が望まれていた
。

この考案は、以上説明したような従来の問題点を除去し
、簡単な段取変更操作で固定子鉄心の内径および外径は
ほぼ等しいが、コイルエンドの高さが異なる固定子コイ
ルのコイルエンドの成形を行なうことが出来るような回
転電機固定子コイルのコイルエンド成形装置を提供する
ことを目的としてなされたものである。

以下、この考案の一実施例である回転電機用固定子コイ
ルのコイルエンド成形装置の構成・動作について図によ
り説明する。

第６図はこの装置の縦断面図、第７図はこの装置の斜視
図である。

図において、４はコイルエンド２Ａ、２Ｂを成形する時
に加圧する作動軸、５はこの作動軸４に連結された上板
、８はこの上板５の下方に平行に配された上部台で、こ
の上部台８は上部ガイドバー７によって位置決めされ、
ばね１０の適当な張力によって保持されている。

１２はこの上部台８の下面を求心方向に摺動する複数個
の上部外成形片で、この上部外成形片１２は、ばね１５
の張力で平常時は外周方向に開いているものである。

上板５が作動軸４によって下方に押圧されると、この上
板５の下面に固定された押し金１１の押し全斜面１１Ａ
が上記上部外成形片１２の斜面１２Ａを、ばね１０の張
力に抗して押圧することにより、上記上部外成形片１２
は、ばね１５の張力に抗して求心方向に向って摺動し、
コイルエンド２Ｂを加圧できるような構造になっている
。

１７はこの上部外成形片１２の中心部に、上記上部台８
の下面にボルト１８によって固定された成形金物で、こ
の成形金物１７は上部に上記外成形片１２の内周面１２
Ｂとの間に一方のコイルエンド２Ｂを挿入し成形する上
部内戚形部１７Ａを備え、下部先端に円錐部１７Ｂ１両
者１７Ａ、１７Ｂの中間には円柱部１７Ｄを有している
。

１９は固定子鉄心１の外周部の下端を支持する下型台、
３１はこの下型台１９を支持する下型、２０はこの下型
台１９を支持する下型、２０はこの下型台１９の位置決
めを行なう中間ガイドバー、２２は下型台１９を下型３
１から浮き上らせてコイルエンド２Ａが成形金物１７の
円柱部１７Ｄまで拾い上げられるまでの間保持するため
のばね、２１は下型３１に固定され、中間ガイドバー２
０とばね２２とを支えるための受は金である。

３９は上記下型３１を支持する下板、３２は下型３１の
位置決めを行なう下部ガイドバー、３４は下型３１を浮
き上がらせるためのばねである。

２４は中心部に、成形金物１７の先端円錐部１７Ｂから
円柱部１７Ｄまでが接触するようにして入り込めるよう
に穴加工された内周面を有する下部内成形金、２４Ａは
この下部内成形金２４の先端に近い下部内戚形部で、こ
の下部内戚形部２４Ａは他方のコイルエンド２Ａの内周
部を成形するものである。

２４Ｂはこの下部内成形部２４Ａに連なり、下部内成形
部２４の先端にその内周面に突出するように複数個設け
られた先端突起部、１７Ｃは上記成形金物１７の先端円
錐部１７Ｂから円柱部１７Ｄにかけて複数個設けられ、
この内成形金２４の先端突起部２４Ｂと係合する軸方向
の溝部で、この溝部１７Ｃはコイルエンド２Ａを成形金
物１７の先端円錐部１７Ｂで拾い上げたのち、下部内成
形部２４の先端突起部２４Ｂで拾い上げて、下部内成形
部２４Ａ上に移しかえるものである。

この下部内成形部２４は、上記下部内成形部２４Ａの下
部外径にねじ部２４Ｄを有し、上記下型３１の中心部に
設けられたねじ部３１Ｄにねじ込まれ、下部内成形部２
４を回転することにより、コイルエンド２Ａの成形高さ
を任意に変えることが出来、成形高さを調整した後、止
めねじ２９によってその位置をセットする。

２５は上記下型３１に支持され、求心方向に摺動する複
数個の下部外成形片で、この下部外成形片２５はばね２
８の張力により平常時は外周方向に開いている。

２５Ａはこの下部外成形片２５の内周部で、この内周部
２５Ａは上記下部内成形部２４の成形部２４Ａとの間に
コイルエンド２Ａを挿入して成形を行なうものである。

３７は上記下板３９に設けられた押し金で、この押し金
３７の押し全斜面３７Ａが、上記下部内成形部２５の斜
面２５Ｂを押すことによって、下部外成形片２５は求心
方向に向って摺動し、コイルエンド２Ａを加圧出来るよ
うになっている。

１６は作動軸４により加圧された時に、上板５と上部台
８との間の間隔を規制するための上ストッパー、４０は
同じく作動軸４により加圧された時に、下型３１と下板
３９との間の間隔を規制するための下ストッパーである
。

２３はやはり作動軸４による加圧時に、上部台８と下型
３１との間の間隔を規制するための中間ストッパーで、
この中間ストッパー２３の長さは、コイルエンド２Ａ、
２Ｂの端面間の寸法できまるもので、コイルエンド２Ａ
、２Ｂの高さが異なる場合には、その有効長さを加減す
る必要があるものである。

次に以上のように構成された回転電機固定子コイルの成
形装置でコイルエンドを成形する時の動作について説明
する。

まず、一体に組立てられた上板５、上部台８および成形
金物１７を作動軸の駆動により十分に上昇させたのち、
固定子コイル２を施こした固定子鉄心１を、コイルエン
ド２Ａ、２Ｂの内、小径の方のコイルエンド２Ａを下側
にして下型台１９の所定の位置に置き、ついで、作動軸
４に適当な圧力をかけて上板５を押圧し、上部台８と共
に成形金物１７を下降させ、成形金物１７を先端円錐部
１７Ｂから固定子鉄心１の内側を通過させる。

この作動軸４の押圧による成形金物１７の下降にともな
い、固定子コイル２の上部側コイルエンド２Ｂ、続いて
下部側のコイルエンド２Ａが順に成形金物１７の先端円
錐部１７Ｂに案内され、固定子鉄心１の内径とほぼ同一
寸法である上記成形金１７の円柱部１７Ｄの外径までコ
イルエンド２Ａおよび２Ｂの内径が成形される。

さらに、第６図左半分に示すように、作動軸４による押
圧を続けると、成形金物１７の溝部１７Ｃへ、下部内成
形部２４の先端突起部２４Ｂがそれぞれ入り込んで、成
形金物１７の円柱部１７Ｄに案内されていた、下部側の
コイルエンド２Ａが下部内成形部２４の下部内成形部２
４Ａ側へ移し替えられる前の状態まで下降し、この時、
上部側のコイルエンド２Ｂは、上部台８の下面と、成形
金物１７の上部内成形部１７Ａと、上部内成形部１２の
内周面１２Ｂとで構成された間隙に案内される。

続いて、第６図左半分に示した状態から第６図右手分に
示す状態まで作動軸４による押圧を続けると、ばね２２
は下型台１９が受ける押圧に抗して圧縮され、下型台１
９は中間ガイドバー２０に沿って下型３１に向って下降
し、下型台１９の下面が受は金２１の上面２１Ａに当る
。

この下型台１９の下降にともない、下部側コイルエンド
２Ａは下部内成形部２４の下部内成形部２４Ａ側へ移し
替えられ、この時、下部側コイルエンド２Ａは、下型３
１の上面と、下部内成形部２４の下部内成形部２４Ａと
、下部内成形部２５の内周部２５Ａとで構成された間隙
に案内され、その直後に、コイルエンド２Ａ、２Ｂは固
定子鉄心１の積層方向に圧綿成形され、中間ストッパー
２３の先端が上部台８に当り、上部台８と下型３１との
間隔を保つ。

作動軸４はさらに押圧を続けるので、上板５はばね１０
に抗して、上ストッパー１６が上部台８に当るまで下降
し、同様に、上ストッパー１６および中間ストッパー２
３を介して作動軸４と一体となった下型３１が、ばね３
４に抗して下ストッパー４０に当るまで下降するので、
上部外成形片１２の斜面１２Ａを押し金１１の斜面１１
Ａが押圧し、上部外成形片１２をばね１５に抗して求心
方向に移動し、上部側コイルエンド２Ｂは、上部外成形
片１２の内周面１２Ｂと成形金物１７の上部内成形部１
７Ａとにより所定の形状に成形され、また、下部外成形
片２５の斜面２５Ｂを押し金３７の斜面３７Ａが押圧し
、下部外成形片２５をばね２８に抗して求心方向に移動
し、下部側コイルエンド２Ａは、下部外成形片２５の内
周部２５Ａと、下部内成形金２４の下部内戚形部２４Ａ
とにより所定の形状に成形され、コイルエンド２Ａ、２
Ｂの成形部は完了する。

このような動作で固定子コイル２のコイルエンド２Ａ、
２Ｂの成形が完了したのち、作動軸４を上昇させること
により、上板５はばね１０により、下型３１はばね３４
により、上部内成形部１２はばね１５により、下部外成
形片２５はばね２８により、それぞれもとの状態に復帰
する。

さらに、作動軸４が上端まで上昇を続けると、下型台１
９もばね２２によりもとの状態にもどり、コイルエンド
２Ａ、２Ｂの成形が完了した固定子鉄心１を成形装置よ
り取りはずすことが出来、これですべての動作が完了す
る。

次に、この固定子コイルの成形装置で、コイルエンド２
Ａ、２Ｂの高さが従来と異なる固定子鉄心１を成形する
ために、装置の段取変更する方法について、第８図によ
り説明する。

すなわち、第５図Ａに示されるようなコイルエンド２Ａ
、２Ｂの高さがＨｌの固定子コイル２を持つ固定子鉄心
を成形していた装置を、コイルエンド２Ａ、２Ｂの高さ
が札の固定子コイル２を持つ固定子鉄心１を成形するよ
うに段取変更する部分の縦断面図を第８図に示し、左半
分の第８図Ａは段取変更前の状態を、右半分の第８図Ｂ
は段取変更後の状態を示すものである。

まず、上部側コイルエンド２Ｂの高さをＨｌに成形する
ために、上部台８の下面から上部内成形部１７Ａの成形
Ｒ部までの寸法がＨＡの成形金物１７の使用していたも
のを、上部側コイルエンド２Ｂの高さに成形するために
、上部台８の下面から上部内成形部１７Ａの成形Ｒ部ま
での寸法がＨ８の成形金物１７と交換する。

続いて、下部側コイルエンド２Ａの高さをＨ□に成形す
るために、下型３１の上面から下部内戚形部２４Ａの成
形Ｒ部までの寸法をＨＡに調整されていた下部内成形金
２４を、下部側コイルエンド２Ａの高さをＨ２に成形す
るために、下型３１の上面から下部内戚形部２４Ａの成
形Ｒ部までの寸法がＨＢになるように、止めねじ２９を
ゆるめた上、下部内成形金２４自体を回転させて、高さ
の調整を行なう。

さらに上部台８の下面から下型３１の上面までの寸法が
、コイルエンド２Ａ、２Ｂ端面の寸法と一致するように
中間ストッパーの長さを、交換などの手段で変更し、コ
イルエンド高さがＨ□の固定子コイル２を持つ固定子鉄
心１を成形していたのを、コイルエンド高さが鶴の固定
子コイルを持つ固定子鉄心１を成形するための成形装置
の段取変更作業は完了する。

なお、この実施例では、上部内成形部１２および下部外
成形片２５は作動軸４による加圧で求心方向に摺動加圧
する構造になっているが、固定式の成形リングに置き替
えてもよく、また、この実施例では固定子鉄心１の軸心
を垂直に配し、成形金物１７が上方から下方に向って固
定子鉄心１の内径に加圧挿入されるような構造になって
いるが、固定子鉄心１の軸心を水平に配し、成形金物１
７が水平方向に向って固定子鉄心１の内径に加圧挿入さ
れるような構造でも、固定子鉄心１の軸心を傾斜して配
し、成形金物１７がこの傾斜にそって固定子鉄心１の内
径に加圧挿入するような構造にしてもよいことは言うま
でもない。

さらに、この考案になる固定子コイルのコイルエンド成
形装置は、固定子鉄心にコイルインサータで挿入された
固定子コイルのみならず、手巻線、直巻巻線などで固定
子鉄心に施こされた固定子コイルのコイルエンドを成形
するのにも使用出来、また、固定子鉄心に施こされたコ
イルのコイルエンドを中間成形や、仕上成形するための
装置としても使用出来る。

以上説明したように、この考案による回転電機固定子コ
イルのコイルエンド成形装置は、成形金物と対向するコ
イルエンド内部成形金を、コイルエンドの端面を成形す
るコイル端面成形型に対する相対的位置が調整可能な構
造にすることによってコイルエンドの高さの変化に対応
出来るようにしたものであるので、固定子鉄心の内径お
よび外径がほぼ等しく、コイルエンドの高さが異なる機
種の固定子コイルの成形を、簡単な段取変更で実施する
ことが出来るようになった。

この結果、従来手作業にたよっていた多機種小量生産の
回転電機におけるコイルエンド成形作業の合理化に対し
て大きな効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この考案になる回転電機固定子
コイルの成形装置で成形される対象となる固定子コイル
を施こした固定子鉄心の一例を示す平面図および縦断正
面図、第３図はこの固定子鉄心のコイルエンドを成形し
た状態を示す縦断正面図、第４図はこの固定子鉄心のコ
イルエンドを手作業で成形する従来の成形方法を説明す
るための縦断正面図である。 第５図ＡおよびＢは、それぞれコイルエンドの高さが異
なる固定子鉄心のコイルエンドを成形した状態を示す断
面正面図である。 第６図はこの考案になる回転電機固定子コイルの成形装
置の一実施例を示す縦断正面図で、図の左半分は、一方
のコイルエンドが円柱部へ移動して、下部内戚形部へ移
し替えを行なう前の状態を示し、図の右半分は両方のコ
イルエンドが成形された状態を示すものである。 第７図は両方のコイルエンドが成形されている部分の一
部断面とコイルの移し替え部を示した斜視図である。 第８図ＡおよびＢは、この実施例の装置で、コイルエン
ドの高さが変化したことに対応するための部分を示す縦
断正面図で、左半分のＡは第５図Ａに示すコイルエンド
の高さがＨｌと低い場合の状態を示し、右半分のＢの第
５図Ｂに示すコイルエンドの高さがＨ２と高い場合の状
態を示すものである。 図において、同一の符号は同一または相当する部分を示
し、１は固定子鉄心、２は固定子コイル、２Ａおよび２
Ｂは固定子コイルのコイルエンド、４は作動軸、５は上
板、７は上ガイドバー、８は上部台、１０．２２および
３４はばね、１１は押し金、１２は上部外成形片、１５
および２８は押しばね、１６は上ストッパー、１７は成
形金物、１７Ａは上部内戚形部、１７Ｂは円錐部、１７
Ｃは溝部、１７Ｄは円柱部、２０は中間ガイドバー、２
３は中間ストッパー ２４は下部内成形金、２４Ａは下
部内戚形部、２４Ｂは先端突起部、２４Ｄは雄ねじ部、
２５は下部外成形片、２９は止めねじ、３１は下型、３
１Ｄは雌ねじ部、３２は下ガイドバー、３７は押し金、
３９は下板、４０は下ストッパーを示腰Ｈ１およびＨ２
はコイルエンドの高さを表わすものである。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）固定子コイル２が施こされた回転電機の固定子鉄
   心１の内径に、この固定子鉄心１の中心軸に沿って加圧
   挿入され、先端部に上記固定子鉄心１の内径よりも小径
   の上記固定子コイル２のコイルエンド２Ａを拡大成形す
   るための円錐部１７Ｂと、この円錐部１７Ｂに続き、外
   周面に複数個の溝部１７Ｃを軸方向に設けた円柱部１７
   Ｄとを有する成形金物１７と、この成形金物１７の先端
   円錐部１７Ｂが上記コイルエンド２Ａを通過した後に、
   上記成形金物１７が内周面に沿って挿入され、先端に上
   記成形金物１７の円柱部１７Ｄに設けられた溝部１７Ｃ
   と係合する複数個の先端突起部２４Ｂとを有するコイル
   エンド内部成形金２４と、この内部成形金２４で内側が
   成形される上記コイルエンド２Ａの端面を成形するコイ
   ル端面成形型３１とを備えてコイルエンドを成形する装
   置において、上記コイル端面成形型３１に対する上記内
   部成形金２４の相対的な位置を、軸方向に調整が可能な
   構造にしたことを特徴とする回転電機固定子コイルの成
   形装置。
2. （２）コイル端面成形型３１に対する内部成形金２４の
   相対的な位置を、上記コイル端面成形型３１と内部成形
   金２４に、相互に係合する軸方向に設けられた、コイル
   端面成形型３１のねじ部３１Ｄおよび内部成形金２４の
   ねじ部２４Ｄによって、調整可能な構造としたことを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載の回転電
   機固定子コイルの成形装置。
3. （３）成形金物３１が上方から下方に向って、固定子鉄
   心１の内径に加圧挿入されるように配されたことを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項または第２項に記
   載の回転電機固定子コイルの成形装置。
4. （４）成形金物３１が水平方向に向って、固定子鉄心１
   の内径に加圧挿入されるように配されたことを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項または第２項に記載の
   回転電機固定子コイルの成形装置。