JPS6037700B2 - 電気コイルの成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明に関連する技術分野 この発明は電気コイルの成形装置、特に回転電機のコイ
ルバーの端部を成形する装置に関するものである。

電動機または発電機のような回転電機の固定子巻線には
、固定子鉄心に挿入され、軸万向に延びた複数の導体、
すなわちコイルバーのうちの選ばれたバーのそれぞれの
端を接続して成形される複数の相コイルを備えたものが
多い。

それらの接続は、一般に、固定子の端ターンの位置で行
なわれ、直列接続といてれる。このような直列接続は、
それぞれのつながれるコイルバーの対について、固定子
機巻回の位置でコイルバーの角度を変える必要から、各
コイルバーを円周状につなぐ。このようなつながれるコ
イルバー間の円周方向の隔たり、端巻回の空間が制限さ
れること、あるいは様巻回が他の構造的要素と相互干渉
することを回避することを考慮して、固定子コイルバー
は、まず半径方向に外向きに、つぎにその回転電機の回
転軸の軸線のまわり、最後にその鞠線にだいたい平行に
なるように曲げられることが多い。回転電機のこのよう
に曲げられたコイルバーの組立によって、その回転電機
の様巻回の位置では円鍵台形面が形成されることになる
。従来技術 従来のコイルバー成形技法には、多くの場合に、木材で
作られた凸形の成形ブロックと凹形の成形ブロックとを
用い、これらのブロックを導体、すなわちコイルバーを
押しあてる基台として、ハンマ打ち、押しつけ、ねじり
、曲げによって、それらのバーを所望の形に仕上げるよ
うに変形させることが含まれていた。

このようなコイルバー成形は、伝統的に、かなりの労力
によって人手で行なわれ、そこで与えられる人力を正確
に制御する方法がないので、コイルバーの仕上りに形の
一様性が欠けることになった。コイルバーの形がこのよ
うな不正確なことから、コイルバーの巻回と直列接続と
は困難になっている。このため、回転電機のコストと品
質とに好ましくない影響が生じ、その形の不均一性のた
め交換部品の非互換性が強まり、また、コイルバーに残
留応力が生ずるため信頼性が少なくなる。このような従
来の成形ブロックには、また、いろいろの異なった大き
さの回転電機に要する多数の、異なった大きさのブロッ
クを、不便用の間に格納しておく巨大な場所が必要であ
るとう問題がある。コイルバーを、所定の材料の中実の
塊体から成る凸型の円錐台圭の部材のまわりに巻いて、
コイルバーの形を作る装置が従来、考えられている。

そのような部村を用いることの欠点として、それぞれの
円錐台部材ごとに、長径と短径、従って円錐角もそれぞ
れの円錐台部村で一定にさまる。回転電機ごとに固定子
の大きさとそのコイルバーの円錐角は異なるから、前記
従来の中実の円錐台部材は、コイルバーの成形に実際に
用いられない間は巨大な格納場所を必要とする。さらに
、上述の中実の成形部材は、ただ一つの大きさの回転電
機用の成形袋鷹に用いられるのみで、異なる大きさの回
転電機用のコイルバーを製作するたびに、成形機械を分
解して、別の成形部材を挿入することが必要であるとい
う欠点がある。そこで、いろいろの大きさの回転電機と
、かつそれに要するコイルの円錐角とに適合し得る可調
節の円錐台部材のコイル成形器を備えたコイルバー成形
装置を利用されれば好都合である。

発明の開示 この発明によって、改良された回転電機用の電気コイル
バーの成形装置が得られる。

この装置は、コイルバーの第１の端部を近くのコイル部
分から所定の角度だけ曲げる装置と、前記所定の角度の
うちの任意の角度に円錐角が調節できる円錐台形の回転
可能な都材と、この回転可能な円錐台部村を所定の角度
だけ回転させる装置と、円錐台部村が前記角度だけ回転
される間に、その回転の軸のまわりにらせん形の前記円
錐面にコイルバーの端部を案内する装置とで構成される
。この発明のここにのべる実施例では回転可能な円錐台
部材は、この都村の回転の軸線に沿って設けられた歓と
、この軸の一方の端に在って、複数の放射状に広がった
支柱と、その軸の他端に在る複数の支持部材と、一端が
前記支柱に回敷可能に取付けられ、他様が前記支持部村
に滑動可能に取付けられた複数に成形リブとで構成され
る。このようなコイルバー成形装置は、未成形コイルバ
ーの両端を回転電機での使用に適する形状に同時に成形
するため前記コイルバーの両端に使われる。発明の実施
例 第５図はこの発明によってつくられた回転電機の固定子
５０の巻線様の一部分を示している。

固定子５０は固定子コイルバー５４ａと５４ｂとが収容
される半径方向スロットが形成された鉄心５２を備えて
いる。一つのスロットに二つのコイルバー５４ａ，５４
ｂが収められ、一方のコイルバー５４ａは他方のコイル
バー５４ｂの半径方向の外側にある。コイルバー５４ａ
は固定子軸端部でコイルバー５４ｂに接続されて全体の
固定子巻線が形成される。このように固定子巻線は複数
のコイルから成り、全体の軸の外方に拡大された円錐台
を形成し、それらのコイルは適当に接続されて多相回路
として働く。対のコイルバー５４ａと５４ｂとの接続部
は５６で示され、二つの円周方向に離れたコイルバー５
４ａ，５４ｂはそれらの端部が互いに逆方向の円周に複
雑な形状に変形されてから接続される。接続部５６で直
列接続する前に各コイルバー５４ａ，５４ｂの端部は半
径方向の外方に曲げられて成形部分５８がつくられ、次
に円錐台の円錐面に沿い、且つ円錐の軸のまわりに曲げ
られて成形部分６０がつくられ、最後に円錐の軸万向に
曲げられて成形部分６２がつくられなければならない。
各コイルバーの成形部分５８，６０，６２によって、そ
の回転電機と他の電気機器との干渉がなくなり、直列接
続が容易になり、またコイルバーとそれらの接続点との
強度が大きくなる。前記成形部分５８，６０，６２はそ
れぞれ下方曲げ半径５９、空間円曲部６１、先端円曲部
６３によって生ずる。この発明は、前記コイルバーのそ
れぞれの端部の成形部分５８，６０，６２をつくる電気
コイルの成形装置に関するものである。第１図において
前述の円錐台に相当する調整可能な円錐角を持ち、回転
できる円錐台部材１０は軸１４に設けられ軸線１２のま
わりに回転できる。

第２図においてリード曲げブロック組体１６はドロップ
曲げバー１８に設けられ、このド。ップ曲げバー１８に
コイルバーの端部５４ａがのっており、更にこのコイル
バーの端部５４ａは第３図のようにリード曲げブロック
組体１６を貫通して延びている。従ってリード曲げブロ
ック１６によってドロップ曲げバー１８と、これに戦っ
たコイルバーの端部とを共に前記円錐台１０の円錐角だ
け煩斜ごせておき、次に軸１４を所定角だけまわして、
ドロップ曲げバ一１８のみをその位置から別の回転位置
へ逃し、所定の長さの成形リブ部材２８をドロップ曲げ
バー１８の前記鏡斜した位置（この頃斜はリブ部材１８
に対する支持部材３０の長さの調整による。）に移動さ
せて前記コイルバー５４の端部をこの成形リブ部材の載
せる。円曲部成形器２０は第３図のように円錐台部材１
０の近傍に固定して取付けられているので、これは円錐
台部材１０の回転とは無関係である。円錐台部材１０の
軸１４の方向の外部から導入されて前記成形リプ部材に
載せられるコイルバーの端部は円曲部成形器２０の外側
面に沿わせて延長され、円錐台部材１０の所定方向に、
且つ所定角度だけ回転させることにより、円曲部成形器
２０は案内装置として働いてコイルバーの端部はらせん
形に曲げられ、ドロップ曲げ半径の成形がなされ、成形
部分６０がつくられる。この後のコイルバーの端部の曲
げ工程はこの発明の範囲に直接に関係がないので、その
説明は省略する。第１図と第２図と第３図は、それぞれ
この発明の成形装置の麹端面図、軸端面平面図および第
２図の平面図であり、これらをあわせて見ることにより
、この発明の可調整の円錐台部材を構成する部品と、そ
れらの相対的な関係とがもっとはっきりわかるであろう
。

特に第１図から見て軸１４の一端に設けられる面板２２
は、礎造的基準部材となり、放射状に広げることができ
るそれぞれ複数の支柱２４Ａ，２４８がこの面板２２に
取付けられるようになっている。これらの支柱２４Ａと
２４８は面板２２の周囲に沿うて交互に、且つ支柱２４
Ａは面板２２の一方の鞠端側に、支柱２４Ｂは他方の鞠
端側に、面板２２をはさむように設けられ、両方が面板
２２の一方の側だけに置かれる場合に比べて、面板２２
のもっと広い範囲に半径方向に延びるように配置するこ
とができる。支柱２４Ａと２４Ｂは手の届きやすい側か
ら締めたり弛めたりできるように設けられたねじ締め具
によって、面板に固定されるのがよい。支柱２４Ａの長
孔は面板２２のねじ孔と協働してねじ２６を受け、この
支柱２４Ａはこの長孔の長さによってさまる距離だけ半
径方向に伸縮することができる。支柱２４Ｂは複数のね
じ孔を有し、これらは面板２２につくられた最孔と協働
してねじ２６を受けらる。このようにして支柱２４Ｂも
定められた位置まで半径方向に伸縮することができる。
支柱２４８にある複数のねじ孔は、これに協働する面板
２２の最孔の長さに等しいか、これ以下の距離だけ互い
に離れている。支柱２４Ａと２４８のそれぞれの半径方
向の外端に、複数の成形リブ部材２８がピボット軸で取
付けられている。複数の支持部材３０は軸１４から半径
方向に延び、且つ軸１４のまわりに間隔を置いて設けら
れ、成形リプ部材２８のそれぞれとその長さを調整でき
るように接続されている。移動ブロック３２は、成形リ
ブ部材２８に沿うて滑ることのできるように成形リプ部
材２８に設けられ、それぞれの移動ブロック３２のねじ
孔は、支持部材３０の長孔３３に重ねられて、ねじを受
入れることができる。複数の成形リブ部村２８の集りに
よって、一つの円錐台部材１０の円錐面が形成され、そ
の円錐台部材の短径は半径方向にのびた支柱２４Ａ，２
４８によって適宜、調整され、またその長径は成形リブ
部村２８を支柱２４Ａ，２４Ｂの半径方向の外端でピボ
ット藤支し、且つ支持部材３０の長孔３３に沿うて軸１
４から所定の半径方向の長さの点で移動ブロック３２を
固定することによって調整される。支柱２４Ａと２４Ｂ
の所望の位置決めと、支持部材３川こ対する移動ブロッ
ク３２の位置決めが行われたのち、コイルの成形処理が
行なわれる。

すなわち、コイルバーの端部は、前記クランプ袋贋を経
て、リード曲げブロック組体１６が設けられたドロップ
曲げバ一１８に置かれ、このリード曲げブロック組体１
６によって前記コイルバーの端部は所定の頃斜角を有す
る円錐台部村１０の円錐面に載るように曲げられる。次
にこのコイル成形部材の延長部を円錐台部材１０の円錐
面上に接触させて、円錐台部材１０をその藤１４のまわ
りに所定角だけ回転させることにより、コイル成形部材
は曲げられ、ドロップ曲げ作業が終る。軸１４を回転さ
せ、コイル部材を成形するのに要するトルクを小さくす
るために、面板のつりあい部材３４と円錐台形部材のつ
りあい都材３６とが設けられている。前方べデスタル３
８と後方べデスタル４０とに支持される軸受にあわせて
、円錐台形部材の軸１４の両端は円錐台形部材の南外側
で細くされている。コイル部材の成形に要するトルクは
、スプロケ、ント４２によって軸１４に与えられるのが
よい。第１図から第３図までを見てわかるように、成形
リブ部材２８のドロップ曲げバー１８からの角度変位が
大きくなるのに従って、成形リブ部材２８と支持部材３
０のそれぞれの長さが小さくなる。第１図から第３図ま
でに示されている例では、軸１４は第１図のように、操
作時に逆時計回りに回転できる。成形リブ部材２８と、
支持部材３０と、支柱２４Ａ，２４Ｂと支持部材３０と
の間の鞠方向の距離とは何れも複数個あるが、これらの
各複数個は長さが異なっているが、これらの部材は同じ
長さに作ってもよい。しかし、このように長さが異なる
と、装置の重量をへらす効果があり、製作に要する材料
は少なくなり、その部材の中の若干のものの強さは大き
くなる。前記従来の例では全体が滑らかな円錐台部村１
０の成形面が用いられるが、この発明の成形リブ部材８
によって形成されるような不連続面は、回転電機に挿入
されるコイルバーの精密な成形に、もっと適する成形面
となることがわかる。第４図は成形リブ部材２８の一つ
を複数の支持部村３０の一つに接続するために、第２図
の移動ブロック３２の代りの取付方法を示してる。これ
らの都材にそれぞれつくられているねじ孔と長孔はこれ
らを通る締め臭を受けることができる。支柱２４Ｂにあ
る成形リブ部材２８の一端を中心として成形リブ部材２
８を回転させることによって成形リブ部材２８の他端は
支持部材３０１こたいして移動され、成形リブ部村２８
のねじ孔と支持部材３０の長孔３３とを通るねじのねじ
締め具を締めることにより成形リブ部村２８は所望の位
置に固定される。成形リブ部材２８の二つの限界位置Ａ
とＢはこの装置を使用し得る円錐台１０の長径の範囲を
示している。第１図ないし第４図では円錐台部材１０が
１台だけ示されてているが、コイルバーの両端に１台ず
つ、このような円錐台部材１０を設け、コイルバーの両
端の成形を同時に行なうことができる。第６図は円錐台
部村１０の円錐面に沿うてコイルバーの端部が曲げられ
ている状態を簡略して示した斜視図であり、円錐台部村
１０を矢印の方向に所定の角度回転させることとにより
、コイルバー５４ａは円曲部成形器２０に係合したまま
、そのコイルバーの端部は曲げられて成形部分６０がつ
くられる。

これにより以前に、前述のようにコイルバー５４ａを半
径方向に外方に曲げて円錐台部材１０の円錐面に載せる
ことにより、所定の円錐角に相当する成形部分５８がつ
くられる。成形部分６川ま、更に必要な工具によって所
定の角度に曲げられて成形部分６２がつくられる。第７
図は第６図の円錐台部材１０の構成を更に明瞭に解り易
く示し、且つコイルバーの端部を円錐台部材１０の円錐
面を形成する所定の成形リブ部材２８に載せた状態を示
した斜視図ある。

コイルバー端部の所定の成形リプ部材２８に載せる工程
については第３図において説明したとおりであるが、そ
の次の工程で、円錐台部村１０を回転させることによっ
てコイルバーの端部は円曲部成形器２０に係合したまま
円錐面に沿うて曲げられる。この円錐面を形成する成形
リブ部材２８は、前記回転によってコイルバーの織部が
らせん形に載るため少なくとも数個のそれぞれ異なる長
さと同じ円錐角とを含み、これらが円錐面を形成する。
これらの成形リブ部材２８の長さ、数、円錐台の長径と
短径、および円錐角は回転電機の端巻回の設計寸法によ
ってきめられる。作用効果 以上で、所望の円錐角を持つ円錐台形面を作るために、
円錐台形成形機が所定の限界内で、連続的に調節できる
すぐれたコイルバー成形装置が得られることが明らかで
あろう。

このように調節して成形するということから、異なった
大きさの回転電機用のコイルの成形を行なうとき、装置
の部品の交換を行なわないで、任意の回転電機の要求に
あわせるように、成形面を変更できる成形装置が得られ
、従来のこの種のもののように、不便用なコイル成形部
材の巨大な格納場所が必要でなくなるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である電気コイルの成形装置
の軸端から見た図面、第２図は第１図の装置の側面図、
第３図は第２図の袋鷹の平面図、第４図は成形リブ部材
の一つを支持部村の一つに接続し、且つ成形リプ部材に
取付けられたコイルバーの端部と円曲部成形器との関係
を示す図面、第５図はこの発明を実施してつくられた回
転電機の固定子コイルの巻線端の一部分を示す斜視図、
第６図は円錐台部材の円錐面に沿うてコイルバーの端部
が曲げられている状態を髄略して示した斜視図である。 第７図は第６図の円錐台部材１０の構成を更に解り易く
示し、且つコイルバーの端部を円錐台部村１０の円錐面
を形成する成形リブ部村の一つに載せたとき（円錐台部
材１０を回転させる前）の状態を示す斜視図である。図
面において、１２・・・・・・軸線、１４・・・・・・
軸、１６・・・・・・リード曲げブロック組体、１８・
…・・ドロップ曲げバー、２０・・・・・・円曲部成形
器、２２・・・・・・面板、２４Ａ，２４Ｂ・・・・・
・支柱、２６・・・・・・ねじ、２８・・…・成形１」
ブ部村、３０・・・・・・支持部材、３２・・・・・・
移動ブロック、３３・・・・・・長孔、４２・・・・・
・スプロケツト。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気コイルのコイルバーの端部を、これに続くコイ
   ルバー部分に対して所定の角度に曲げるドロツプ曲げバ
   ー、このコイルバー部分に平行な回転軸線を有し前記所
   定の角度に円錐角を調節できる円錐台形の回転可能な円
   錐台部材、この円錐台部材を所定の角度回転させる装置
   、および前記円錐台部材が前記角度内を回転する間に、
   前記コイルバーの端部を、前記円錐台部材の円錐面上で
   前記回転軸線のまわりにらせん形に案内する円曲部成形
   器を備えた電気コイルの成形装置。 ２ 円錐台部材は、 回転軸線に沿うて設けられた軸、 この軸の一方の端に在り、半径方向に広がり、所定の
   半径上の位置で固定されて円錐台の短径を形成する複数
   の支柱、前記軸の他端側に間隔を隔てて定められた軸上
   の点にそれぞれ接続された複数の支持部材、および前記
   各支柱と前記各支持部材との間にそれぞれ延び、一端が
   前記支柱にピボツト連結され、他端が前記支持部材に滑
   動自在に取付けられ、所定の位置で固定されて、所定の
   大きさの円錐台の長径を形成する複数の成形リブ部材か
   ら成る特許請求の範囲１記載の電気コイルの成形装置。 ３ 成形リブ部材の固定は成形リブ部材と支持部材とに
   形成された複数の協働する長孔と、 この長孔に挿入さ
   れ、前記成形リブ部材と前記支持部材とを所望の相対位
   置で固定する締め具とで成されている特許請求の範囲２
   記載の電気コイルの成形装置。 ４ 成形リブ部材の固定は、成形リブ部材と支持部材と
   の各対の少なくとも一方の部材に滑動自在に取付けられ
   、他方の部材に形成された長孔と組合わされる開口があ
   る複数の移動ブロツクと、 前記長孔と開口とに挿入さ
   れ、前記支持部材と前記移動ブロツクと前記成形リブ部
   材とを所望位置で固定する締め具とで成されている特許
   請求の範囲２記載の電気コイルの成形装置。 ５ 支持部材と支柱との軸方向での間隔の減少につれて
   、この支持部材とこれに取付けられる成形リブ部材の長
   さが減少している特許請求の範囲２記載の電気コイルの
   成形装置。