JP2000278922A - 回転電機のロータコイル曲げ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロータコイルの部品点数を少なくし、且つロウ
付け作業やロウ付け位置決め作業及びロウ付け後のコイ
ル表面の仕上げ作業を少なくことにある。 【解決手段】回転電機のロータシャフトの円周上に形成
されたスロットに挿入されるロータコイルを曲げ成形す
る装置において、ロータシャフトのスロットに組込まれ
る複数本のコイルエンド部を各スロット毎に一括してエ
ッジワイズ方向に曲げ加工するエッジワイズ曲げ部２０
と、このエッジワイズ曲げ部２０により曲げられたコイ
ル端部をさらにフラットワイズ方向に曲げ加工するフラ
ットワイズ曲げ部４０と、このフラットワイズ曲げ部４
０により曲げられたコイルエンド部を各スロットより円
周上の所定の位置でロータシャフトセンターに向って所
定の長さに切断するエンド切断加工部５１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タービン発電機等
の回転電機で使用される矩形断面の導体をロータコイル
に曲げ成形するためのロータコイル曲げ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タービン発電機等のロータシャフトに組
込まれる矩形断面を有するロータコイルは、タービン発
電機の容量が増大するにつれてロータシャフト長が長く
なると同時に、ロータコイル長さも非常に長くなる。

【０００３】従来、このようなコイル巻線を製作するに
は図１８に示すように直線部コイル１ａ、エンド部１
ｂ、コーナピース１ｃより構成されるコイル部品をロウ
付けによりコイル接続してロータコイル１を製作した
り、或いは図１９に示すように矩形断面コイル材を１本
づつエッジワイズ曲げおよびフラットワイズ曲げ成形し
て複数種類のコイルを組立てた後、図２０に示すように
タービン発電機のロータシャフト２に形成されたスロッ
ト３に挿入して組立てている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１８に示す
ようなコイル巻線の製作方法では、直線部コイル１ａ、
エンド部１ｂ、コーナピース１ｃ等コイル巻線を成形す
る部品点数が多くなり、かつ部品相互をロウ付けするた
めの位置決め手段やロウ付け作業そのもの及びロウ付け
作業後の表面の仕上げ工程等により、その作業工数が極
めて多大となるという問題がある。

【０００５】また、図示しないエッジワイズやフラット
ワイズを成形する装置により、１本づつエッジワイズ及
びフラットワイズの曲げをする場合には、タービン発電
機のロータシャフト２のスロット３に納めるロータコイ
ル１の全数分に対しエッジワイズ及びフラットワイズの
曲げ作業を繰返すことになり、多くの工数を必要とす
る。

【０００６】さらに、上記作業において、エッジワイズ
及びフラットワイズ成形前にコイルエンド端部の接続方
法によって接続端に段加工を仕上げる場合があり、その
場合コイル成形作業以前に別工程で切離す必要がある等
の問題がある。

【０００７】本発明は上記のような問題点を解消すべく
なされたもので、ロータコイルの部品点数を少なくし、
且つ製作工数が多い原因となっているロウ付け作業やロ
ウ付け位置決め作業及びロウ付け後のコイル表面の仕上
げ作業を少なくすると共に、１本づつエッジワイズ及び
フラットワイズ曲げをする非能率的な作業を排除し、且
つ曲げ成形後にコイルエンド接続部の端面加工する工程
を同一の装置で実施できる回転電機のロータコイル曲げ
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【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、次のような手段により回転電機のロータコ
イル曲げ装置を構成するものである。

【０００９】請求項１に対応する発明は、回転電機のロ
ータシャフトの円周上に形成されたスロットに挿入され
るロータコイルを曲げ成形する装置において、前記ロー
タシャフトのスロットに組込まれる複数本のコイルのエ
ンド部を各スロット毎に一括してエッジワイズ方向に曲
げ加工するエッジワイズ曲げ手段と、このエッジワイズ
曲げ手段により曲げられたコイルエンドをさらにフラッ
トワイズ方向に曲げ加工するフラットワイズ曲げ手段
と、このフラットワイズ曲げ手段により曲げられたコイ
ルエンド部を各スロットより円周上の所定の位置でロー
タシャフトセンターに向って所定の長さに切断するエン
ド切断加工手段とを備え、前記エッジワイズ曲げ手段
は、フレームに直線部コイルの挿入方向と直交する方向
に軸受を介して軸方向にスライド可能に取付けられたシ
ャフト、このシャフトに旋回可能に取付けられた旋回ベ
ース、前記フレームに取付けられた駆動源の駆動力を前
記旋回ベースに回転運動として伝達する駆動伝達機構及
び前記旋回ベースに取付けられ駆動源の作動により前記
直線部コイルのエッジワイズ曲げされる近傍を曲げ側の
幅方向にクランプすると共に、前記旋回ベースの回転力
により前記シャフトに前記直線部コイルを押付けてエッ
ジワイズ曲げする押し駒クランプから構成され、前記フ
ラットワイズ曲げ手段は、前記フレームに一端部が直線
部コイルの移動方向と直交する方向に移動可能に支持さ
れた支持アーム、この支持アームの他端部に支持され前
記エッジワイズ曲げされたコイルのコーナ部と幅方向と
厚み方向を固定する直線クランプ機構、このクランプ機
構の近傍に設置されたＲ型と、駆動源に連結され前記Ｒ
型の曲げ半径を中心に回動する回転軸に取付けられた直
線ガイド及びこの直線ガイドに直線移動可能に支持され
駆動源により前記コイルエンド部を前記Ｒ型に加圧する
複数個のローラが回転自在に取付けられた加圧成形体か
ら構成され、前記エンド切断加工手段は、前記Ｒ型近傍
に配設された固定台、この固定台に取付けられたモータ
により駆動される駆動軸に直線部コイルの移動方向と直
交する方向に旋回可能に支持された支持架台、この支持
架台の前記Ｒ型と対面する側に上下方向に移動可能に支
持された保持部材及びこの保持部材に回転自在に支持さ
れモータにより回転駆動される駆動軸に取付けられコイ
ルエンド部を切断するカッターから構成される。

【００１０】請求項２に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の回転電機のロータコイル曲げ装置におい
て、エッジワイズ曲げ手段、フラットワイズ曲げ手段及
びエンド切断加工手段は、同一の移動テーブル上に載置
され、長尺ベース上を移動可能にしたものである。

【００１１】請求項３に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の回転電機のロータコイル曲げ装置におい
て、エッジワイズ曲げ手段に、シャフトに向けてコイル
が挿入される方向に長手方向に適宜の間隔を存して複数
個の穴を有するテンプレートを配設し、このテンプレー
トのコイルの形状に応じて選択された位置の穴にコイル
に有する穴を通してガイドバーを挿入してコイルの曲げ
位置を決定するようにしたものである。

【００１２】請求項４に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の回転電機のロータコイル曲げ装置におい
て、ロータコイルはコイル断面で見たときに縦長となる
ように、且つ厚み方向に複数本のコイルを一括曲げが可
能なように重ねてセッティングするものである。

【００１３】請求項５に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の回転電機のロータコイル曲げ装置におい
て、Ｒ型はフラットワイズ曲げ及びコイルエンド部切断
時に各コイルの形状に合わせて段取替えに必要最小限の
部分のみをカセット式にしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００１５】本発明による回転電機のロータコイル曲げ
装置の第１の実施の形態として、発電プラントにおける
タービン発電機のロータコイルの曲げ、エンド部の切断
加工に適用した場合について述べる。

【００１６】本実施の形態で使用するタービン発電機の
ロータシャフトについて、図１７により説明する。本実
施の形態で対象とするタービン発電機は、大別して図示
しないフレームと固定子のステータ及び回転子のロータ
シャフトとから構成され、図１６に示すように曲げ成形
されたロータコイル１'はロータシャフト２の円周上に
形成されたスロット３に挿入して組立てられ、ロータシ
ャフト中央部でロー付け溶接される。

【００１７】次に図１乃至図４によってロータコイル曲
げ装置の主要構成を説明する。

【００１８】図１は装置全体の構成を示す正面図であ
り、図２は図１の平面図を示し、図３は図１の片側のロ
ータコイル曲げ装置を拡大した正面図を示し、図４はそ
の側面図を示している。

【００１９】本実施の形態のロータコイル曲げ装置１０
は、図１乃至図４に示すようにエッジワイズ曲げ部２０
とフラットワイズ曲げ部４０及びエンド切断加工部５１
から構成され、これらは同一の移動テーブル１１上に載
置され、長尺ベース１２ａ及び１２ｂ上を移動可能にな
っている。

【００２０】この場合、ロータコイル曲げ装置１０は図
示するように左勝手のものと右勝手のものがあるため、
２台の長尺ベース１２ａと１２ｂとをベース連結部１７
により連結している。

【００２１】まず、図５及び図６によりロータコイル曲
げ装置１０の移動機構を説明する。

【００２２】図５はロータコイル曲げ装置１０の長手方
向の駆動部及びベース部の構造を説明するための平面
図、図６は図５の側面図で、いずれも図１の右半部につ
いて示している。

【００２３】図５及び図６において、前述した長尺のベ
ース１２ａは、それぞれ一対の角パイプを溶接して構成
された条体１３を床面上に平行に配設すると共に、その
間に長手方向に適宜の間隔を存して連結部材１３ａによ
り連結し、また各条体１３に固定部材１３ｂを介して直
線ガイド１４を取付け、且つ条体１３の一方の基端部と
なる連結部材１３ａにネジ軸１５ａの一端を軸継手１９
を介して連結すると共に、軸端部にサーボモータ１８を
連結して回転駆動可能にし、またネジ軸１５ａの他端部
を他方の基端部となる連結部材１３ａに連結する構成と
なっている。

【００２４】また、このネジ軸１５ａにはナット１５ｂ
が螺合され、このナット１５ｂは移動テーブル１１の下
面に取付け固定されている。

【００２５】さらに、移動テーブル１１の直線ガイド１
４に対応させてリニアベアリング１４ａが取付けられて
いる。

【００２６】従って、サーボモータ１８によりネジ軸１
５ａが回転駆動されると、ナット１５ｂがネジ軸１５ａ
のネジ溝に沿って直線移動することで、移動テーブル１
１はリニアベアリング１４ａを介して直線ガイド１４に
支持されながら移動することになる。

【００２７】この場合、片側の直線ガイド１４側の固定
部材１３ｂに長手方向に沿って例えばスリットが等間隔
を存して形成された測長器１６が取付けられ、また移動
テーブル１１側にはこの測長器１６に対応させてスリッ
トを光学的に読取る読取りヘッド１６ａが取付けられ、
ベース連結部１７を中心位置としてその位置からの距離
を測定可能にしてある。この測長器１６で測定された中
心からの位置をエッジワイズ曲げ型と兼用された後述す
るシャフトの端の位置（曲げ後の内径側の点）を図示し
ないディジタル表示器に表示させ、図１７に示すロータ
２の各スロット３により変化する曲げ位置の確認が行え
るようにしてある。

【００２８】なお、図中５は移動テーブル１１に支持さ
れ、各種駆動源に電源を供給するためのケーブルベアで
ある。

【００２９】次にロータコイルのエッジワイズ曲げ部２
０の構成を図７乃至図９により説明する。図７は図１乃
至図４に示すエッジワイズ曲げ部２０の正面図を示し、
図８は側面図を示し、図９は図７、図８の要部を示す詳
細図である。

【００３０】図７乃至図９に示すように、移動テーブル
１１上にフレーム６が移動テーブルの移動方向と直交す
る方向に取付けられた直線ガイド３２（図３に示す）に
沿って移動可能に支持されている。

【００３１】このフレーム６にコイルのエッジワイズ曲
げを形成するためのシャフト２５が移動テーブルの移動
方向と直交する方向に挿通させて直線軸受７を介してス
ライド移動可能に取付けられ、このシャフト２５の一端
部側に旋回アーム２６ａが回転すべり軸受８を中心に回
動可能に取付けられ、フレーム６の上部に支持された油
圧シリンダ２７ａの駆動により旋回可能になっている。

【００３２】また、シャフト２５の他端部側にはシャフ
ト２５を軸方向に移動させるための油圧シリンダー２７
がフレーム５に支持部材を介して取付けられている。

【００３３】さらに、シャフト２５上に主旋回ベース２
６ｂが回転すべり軸受８を介して回動可能に取付けられ
ている。この主旋回ベース２６ｂには、その周面に旋回
ベース部２６ｂ１がフレーム６の下部より外側に臨ませ
て設けられ、さらにこの旋回ベース部２６ｂ１の端面に
基面をシャフト２５側に向けて旋回ベース部２６ｂ２が
設けられ、これらは一体的に構成されている。

【００３４】上記旋回ベース部２６ｂ２の基面には、コ
イルの幅方向をクランプする押し駒クランプ３１が取付
けられ、また旋回アーム２６ａと対向する面に連結ピン
２６ｃが捩じ込まれ、この連結ピン２６ｃの頭部が旋回
アーム２６ａに設けられた係合穴に挿脱可能になってい
る。この場合、押し駒クランプ３１はその後方に設けら
れた油圧シリンダ３１ａによりコイルを曲げ側の幅方向
に駆動される。

【００３５】また、旋回アーム２６ａを回動可能に取付
けた回転すべり軸受７の内端にはコイルを厚み方向にク
ランプするコーナクランプ２６が設けられ、このコーナ
クランプ２６は前述した油圧シリンダー２７により駆動
されるものである。

【００３６】更に、主旋回ベース２６ｂの胴部にはピニ
オン３０が一体的に取付けられ、このピニオン３０に噛
合し且つ直線上に移動するラック２９が設けられてい
る。このラック２９は、フレーム６内の上部に支持部材
を介して支持された油圧シリンダ２８の操作ロッドに連
結され、油圧シリンダ２８の動作により操作ロッドの直
線移動がラック２９に伝達されると、このラック２９の
直線運動がピニオン３０により回転運動に変換されて主
クランプ２６ｂに伝達可能な構成になっている。

【００３７】一方、シャフト２５に向けてコイル１'が
挿入される方向にテンプレート２１が配設され、このテ
ンプレート２１はフレーム６に取付けられている。この
テンプレート２１には適宜の間隔を存して複数個の長穴
が長手方向に沿って設けられ、コイルの形状に応じて選
択された位置の長穴にコイルに有する長穴を通してガイ
ドバー２２を挿入することにより、コイルの曲げ位置が
決定される。

【００３８】また、テンプレート２１に沿って固定ブロ
ック３６ａがフレーム６に取付けられ、この固定ブロッ
ク３６ａのほぼ中央部にストッパー２４が回動可能に取
付けられている。さらに、固定ブロック３６ａの下方に
配設されるクランププレート３６ｂを支持し、且つコイ
ルを曲げる際に発生する力に対抗させるための一対のエ
ッジワイズ（ＥＷ）直線クランプ部２３がストッパー２
４を中心にコイル挿入方向に適宜の間隔を存して設けら
れ、フレーム６にそれぞれ取付けられている。

【００３９】この直線クランプ部２３は直線部コイル１
ａ'の幅方向をクランプするもので、クランプ時にはス
トッパー２４を旋回してＥＷ直線クランプ部２３の中央
部に設けられたブロック３６に連結させて門型構造にし
て用いられる。

【００４０】次にロータコイルのフラットワイズ曲げ部
４０の構成を図１０乃至図１２により説明する。図１０
はフラットワイズ曲げ部の構成を示す正面図であり、図
１１は図１０のフラットワイズ直線クランプ部の側面図
であり、図１２は図１０の油圧揺動シリンダ及びＲ型の
側面図である。

【００４１】図１０乃至図１２に示すように、フレーム
６の上部壁面に移動テーブル１１の移動方向と直交する
方向に一対の直線ガイド３９が平行に取付けられてい
る。この直線ガイド３９に支持アーム７１の一端部に取
付けられた移動体７２がリニア軸受７３を介して移動可
能に支持されている。この移動体７２はクランプを行う
ときに直線ガイド３９の一端部に設けられた油圧シリン
ダ３７の駆動により移動可能になっている。

【００４２】また、支持アーム７１の他端部にエッジワ
イズ曲げされたコイルのコーナ部と幅方向を固定する第
１のフラットワイズ（ＦＷ）直線クランプ４１と厚み方
向を固定する第２のＦＷ直線クランプ４２が支持されて
いる。

【００４３】上記第１のＦＷ直線クランプ４１は油圧シ
リンダ４１ａの駆動によりクランププレート４１ｂをコ
イルのコーナ部と幅方向に押付けて固定するものであ
り、また第２のＦＷ直線クランプ４２は油圧シリンダ４
２ａの駆動によりクランププレート４２ｂをコイルの厚
み方向に押付けて固定するものである。この場合、第２
のＦＷ直線クランプ４２は第１のＦＷ直線クランプ４１
に対して着脱可能なリンク機構により構成され、このリ
ンク機構の一片の内側に第１のＦＷ直線クランプ４１の
クランププレート４１ｂに対応させてクランププレート
５０が固定ピン４８により着脱可能に取付けられてい
る。

【００４４】従って、クランププレート５０はロータコ
イル１‘の本数及び厚みの違いからくる一括曲げの高さ
に応じて交換する場合には、固定ピン４８を抜き差しす
ることで、簡単に交換できる。

【００４５】また、リンク機構は一端が支持アーム７１
に取付けられた油圧シリンダ７４の操作ロッドに取付け
られている。

【００４６】一方、支持アーム７１に近接する移動テー
ブル１１上に固定台７５が載置され、この固定台７５に
分割カセット式のＲ型４９がＲ型ベース５３を介して固
定されている。

【００４７】また、固定台７５と隣接する移動テーブル
１１に載置された固定台７６上に旋回軸を回転自在に支
持する支持ブロック７７が取付けられ、この支持ブロッ
ク７７の両側に旋回軸を駆動する油圧揺動シリンダ４３
が取付けられている。また、この旋回軸には直線ガイド
４４が取付けられている。この直線ガイド４４にはネジ
軸４５が設けられ、このネジ軸４５に加圧成型体７８が
螺合し、軸方向に移動可能に支持されている。

【００４８】この加圧成型体７８は油圧シリンダ３８と
この油圧シリンダ３８によりコイルのエンド部をＲ型に
加圧する複数個のローラ４６が回転自在に取付けられ、
また外周面には曲げガイド４７が取付けられている。

【００４９】次にコイルのエンド切断加工部５１の構成
を図１３乃至図１４により説明する。

【００５０】図１３はコイルエンド切断部の構成を示す
正面図であり、図１４は図１３の側面図である。

【００５１】図１３及び図１４に示すように、移動テー
ブルに載置された固定台上に支持架台７９が移動テーブ
ルの移動方向と直交する方向に旋回可能に駆動軸８６を
介して支持されている。この駆動軸８６はその端部が軸
受により回転自在に支持されると共に、支持架台７９の
下部に支持部材を介して取付けられたサーボモータ８４
に減速機８５を介して連結されている。

【００５２】また、支持架台７９のＲ型４９と対面する
側に油圧制御送りをかけるための直線ガイド５４が鉛直
に取付けられ、この直線ガイド５４にチップソー保持部
材７９ａが上下方向に移動可能に支持されている。この
チップソー保持部材７９ａは支持架台７９の上部に取付
けられた油圧シリンダ５５の駆動により上下方向に移動
可能になっている。

【００５３】さらに、カッター保持部材７９ａの下部を
貫通させて駆動軸５８が軸受により回転自在に支持さ
れ、その一方の軸端部に制振材の基板からなる複合刃ま
たはチップソー５６が取付けられると共に、これを覆う
ように円筒状のカバー６０が設けられている。このカバ
ー６０の内部には図示しない反射板が設けられると共
に、この反射板の手前に集塵装置の吸込口６１が設けら
れ、またカバー６０の開口部に耐熱透明シート６２が貼
り付けられている。

【００５４】また、駆動軸５８の他端部とカッター保持
部材７９ａの上部に取付けられた駆動モータ５７の回転
軸との間を駆動ベルトにより連結して駆動モータ５７の
回転を駆動軸５８に伝達可能な構成にしてある。

【００５５】さらに、Ｒ型４９側には一括エッジワイズ
曲げ及びフラットワイズ曲げ成型されたロータコイルの
エンド部１ｅ'をＲ型４９に密着させる複数個の専用ク
ランプ５２が設けられている。

【００５６】一方、図１５はロータコイル曲げ装置に成
形されたロータコイルを所定の場所に搬送するロータコ
イル搬送台８０を示すものである。このロータコイル搬
送台８０は、摩擦抵抗の少ない樹脂８２ａを塗布した摺
動面にロータコイルを載置するための天板８２が前後そ
れぞれ一対の支持脚８１により支持され、また各支持脚
８１の下端部には移動を容易にするためのキャスタ８３
を取付けられ、さらに支持脚８１と天板８２との間には
コイルのパスラインに合せて高さ調整が可能なレベリン
グ８４が設けられている。

【００５７】以上は図１において、一方のロータコイル
曲げ装置１０の各部の構成であるが、これとは勝手違い
に設けられた他方のロータコイル曲げ装置１０について
も前述した構成と全く同じである。

【００５８】次に上記のように構成されたロータコイル
曲げ装置１０の作用について述べるに、エッジワイズ曲
げ加工、フラットワイズ曲げ加工及びエッジ切断加工の
３工程を１台の装置に集約するため、各工程に最適なコ
イルの置き方としてコイル断面で見たときに縦長となる
ように、且つ厚み方向に複数本のコイルが一括曲げでき
るように重ねられて装置上にセッティングされる。

【００５９】まず、エッジワイズ曲げ部２０による加工
手順について図３及び図７乃至図９により説明する。

【００６０】第１にエッジワイズ曲げ部２０の位置決め
を行う。即ち、移動テーブル１１上に載置されたエッジ
ワイズ曲げ部２０において、エッジワイズ曲げ位置とな
る曲げ型を兼ねたシャフト２５の位置決めを移動テーブ
ル１１の移動時に測長器１６により測定された位置が表
示される図示しないディジタル表示器の表示値を見て行
う。

【００６１】第２にエッジワイズ曲げ部２０に対してワ
ークの位置決めを行う。まず、１スロット分の直線部コ
イル１ａ'を両側のエッジワイズ直線部クランプ部２３
に載せ、隣接するテンプレート２１の長穴に直線部コイ
ル１ａ長穴を介してガイドバー２２を挿入し、１スロッ
ト分の直線部コイル１ａ'の長手方向の位置決めをす
る。

【００６２】第３に３種類のクランプを行う。まず、ス
トッパー２４を旋回し、長いＥＷ直線クランプ部２３の
中央に存するブロック３６と連結させ、門型にする。そ
の後で、エッジワイズ直線クランプ部２３を油圧シリン
ダ２３ａで動作させ、１スロット分の直線部コイル１ａ
の幅方向をクランプする。次に直線部コイル１ａのエッ
ジワイズ曲げされる部位の近傍を押し駒クランプ３１を
油圧シリンダ３１ａで動作させ、曲げ側の幅方向のクラ
ンプをする。次に油圧シリンダ２７を動作させてシャフ
ト２５を軸方向に移動させ、コーナクランプ２６をコイ
ル側に動作させて厚み方向のクランプを行い、このとき
旋回アーム２６ａと旋回ベース２６ｂとを連結ピン２６
ｃにより連結させ、３種類のクランプを終了する。

【００６３】次にエッジワイズ曲げを行う。まず、油圧
シリンダ２８を動作させると、これに伝達機構を介して
連結されたラック２９が直線運動し、これと噛合するピ
ニオン３０により主旋回ベース２６ｂ、旋回ベース部２
６ｂ１、旋回ベース部２６ｂ２及び押し駒クランプ３１
に回転運動として伝達し、この押し駒クランプ３１の回
転力により直線部コイル１ａをシャフト２５に押付けて
エッジワイズ曲げを行う。この場合、エッジワイズ曲げ
後にコイルのコーナ部内径側に生じる膨らみを修正する
ため、油圧シリンダ２７によりコーナクランプ２６に通
常のクランプ時の３〜４倍の高い油圧をかける。

【００６４】このようにエッジワイズ曲げ部２０におい
て、コーナクランプ２６を動作させて直線部コイル１
ａ'をシャフト２５に押付けながらエッジワイズ曲げを
行う場合、コーナクランプ２６によりコイルを曲げる際
は低圧でクランプを行なうようにしたので、コイル面に
クランプの圧痕を付けることなく、曲げ後に生じるコー
ナ部内径側の膨らみを最小に押さえることが可能であ
る。また、エッジワイズ曲げ後のコイルコーナ部の膨ら
み修正は、コーナクランプ２６の押し圧力を高圧にする
ことにより仕上げることができる。

【００６５】次にフラットワイズ曲げ部４０によるフラ
ットワイズ曲げ加工を図１０乃至図１２により説明す
る。

【００６６】フラットワイズ曲げを行うに当たり、まず
一括エッジ曲げされたコイル１ｄ‘はそのままの位置で
移動テーブル１１上に載置されたエッジワイズ曲げ部２
０及びフラットワイズ曲げ部４０を移動させる必要があ
る。

【００６７】そこで、図示しない操作盤のＲ曲げ移動ス
イッチを操作することにより、フラットワイズ曲げを行
う一括エッジワイズ曲げ成形されたエンド部１ｄ‘の位
置にフラットワイズ曲げ部４０が自動的に移動する。

【００６８】加工手順として、第１に２種類のクランプ
を行う。まず、作業者から見てフラットワイズ曲げ部４
０の側面奥に設置された第１のＦＷ直線クランプ４１と
第２のＦＷ直線クランプ４２を油圧シリンダ３７により
移動体７２を介して支持アーム７１を作業者手前に移動
させることによりコイル曲げ位置に押し出す。この状態
で一括エッジワイズ曲げ成形されたエンド部１ｄ'のコ
ーナ部と幅方向を固定する第１のＦＷ直線クランプ４１
を油圧シリンダ４１ａで作動させる。次に厚み方向を固
定する第２のＦＷ直線クランプ４２を油圧シリンダ４２
ａで作動させて２種類のクランプを終了する。

【００６９】第２にフラットワイズ曲げ加工を行う。通
常コイルとの干渉を防ぐため、下方に逃げているローラ
４６を油圧揺動シリンダ４３によりコイルの曲げ位置に
水平に旋回移動させる。次にローラ４６を曲げ半径に合
せてネジ軸４５でコイルの近傍まで移動させる。次に曲
げガイド４７をコイルの重ね枚数または総厚みに合せて
出入りを調整しセットする。その後、ローラ４６を油圧
シリンダ３８で加圧し、油圧揺動シリンダ４３を作動さ
せながらＲ型４９にエンド部１ｄ'を押付けてフラット
ワイズ曲げを行う。

【００７０】このようにフラットワイズ曲げ部４０にお
いては、複数のローラ４６は単独で油圧シリンダ４８に
よりストロークできる機能を持ち、フラットワイズ曲げ
をする際にローラ４６によりコイルをＲ型４９に加圧し
ているので、成型精度向上させることができる。また、
エンド部の一方の形状はＲと直線の直線の複合形状であ
るが、ストロークするローラ４６がロータコイル１ｄ'
を型に押付けてＲ型４９の形状にロータコイル１ｄ'を
形成するようにしているので、コイルのフラットワイズ
曲げの成形精度を向上させることができる。

【００７１】次にエンド切断部５１によるエンド切断加
工を図１３及び図１４により説明する。まず、一括曲げ
成形されたロータコイルのエンド部１ｅ'をＲ型４９に
成形した状態で、専用クランプ５２により２〜３か所ク
ランプして密着させる。

【００７２】次に加工手順として、第１に切断位置にセ
ラミック製複合刃または超硬製複合刃チップソー５６を
サーボモータ８４で位置決めする。第２に油圧シリンダ
５５でセラミック製複合刃または超硬製複合刃チップソ
ー５６に送りをかけてバリの無い良好な切断面を得る。

【００７３】この場合、セラミック製複合刃または超硬
製複合刃チップソー５６を覆うように円筒状のカバー６
０が設けられているので、チップソーに対して最小限の
隙間にでき、また内部に切り屑が一回転してカバーの開
口部〜飛び出さないように図示しない反射板を設けら
れ、反射板の手前に集塵装置の吸込み口６１が設けられ
ているので、エンド切断時に発生する切り屑を高能率で
回収することができる。また、カバー６０の開口部に耐
熱透明シート６２が貼ってあるので、カバー６０とロー
タコイル１'の機密性が高められ、集塵能力が低下する
ようなこともない。

【００７４】このようなエンド切断部５１において、ロ
ータコイル材は銅材であり、一般に切り屑の排出性が悪
いほか、コイルを重ねた一括切断方式のために使用され
るチップソーが大型化すると共に、薄い形状なって極め
て能率の悪い切削条件となるが、前述したセラミック製
複合刃または超硬製複合刃チップソー５６は制震材の基
板からなるチップソーであり、油圧制御によりエンド部
を切断することにより、複数のロータコイル１'が多段
上に重ねられた状態でもバリのない良好な切断面を得る
ことが可能である。

【００７５】このように本実施の形態では、エッジワイ
ズ曲げ部２０において、コーナクランプ２６を動作させ
て直線部コイル１ａ'をシャフト２５に押付けながらエ
ッジワイズ曲げを行う場合、コーナクランプ２６により
コイルを曲げる際は低圧でクランプを行なうようにした
ので、コイル面にクランプの圧痕を付けることなく、曲
げ後に生じるコーナ部内径側の膨らみを最小に押さえる
ことが可能である。また、エッジワイズ曲げ後のコイル
コーナ部の膨らみ修正は、コーナクランプ２６の押し圧
力を高圧にすることにより仕上げることができる。

【００７６】また、フラットワイズ曲げ部４０において
は、複数のローラ４６は単独で油圧シリンダ４８により
ストロークできる機能を持ち、フラットワイズ曲げをす
る際にローラ４６によりコイルをＲ型４９に加圧してい
るので、成型精度向上させることができる。また、エン
ド端の一方の形状はＲと直線の直線の複合形状である
が、ストロークするローラ４６がロータコイル１ｄ'を
型に押付けてＲ型４９の形状にロータコイル１ｄ'を形
成するようにしているので、コイルのフラットワイズ曲
げの成形精度を向上させることができる。

【００７７】さらに、エンド切断部５１においては、セ
ラミック製複合刃または超硬製複合刃チップソー５６は
制震材の基板からなるチップソーであり、油圧制御によ
りエンド部を切断するようにしているので、複数のロー
タコイル１'多段上に重ねられた状態でもバリのない良
好な切断面を得ることが可能である。また、エンド切断
部において、切断方向が上から下へとなるため、切り屑
の処理がし易くなる。

【００７８】一方、ロータコイル１'１台の装置上に複
数本厚み方向に重ねて縦長に配置することによりコイル
を水平方向から滑らせて搬出入できるようにしたので、
クレーンレスとすることができると共に、生産性を向上
させることができる。また、この置き方でフラットワイ
ズ曲げを行うとエンド部が上方向となり、曲げ範囲が限
定されないことから、コイルのパスラインが作業し易い
高さに設定できる。

【００７９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ロー
タコイルの部品点数を少なくし、且つ製作工数が多い原
因となっているロウ付け作業やロウ付け位置決め作業及
びロウ付け後のコイル表面の仕上げ作業を少なくすると
共に、１本づつエッジワイズ及びフラットワイズ曲げを
する非能率的な作業をなくし、且つ曲げ成形後にコイル
エンド接続部の端面加工する工程を同一の装置で実施で
きる回転電機のロータコイル曲げ装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転電機のロータコイル曲げ装置
の実施の形態の全体構成を示す正面図。

【図２】同実施の形態の全体構成を示す平面図。

【図３】図１の片側のロータコイル曲げ装置を拡大した
正面図。

【図４】図３の側面図。

【図５】同実施の形態の移動機構の構造を説明するため
の平面図。

【図６】図５の側面図。

【図７】図１乃至図４のエッジワイズ曲げ部の構成を示
す正面図。

【図８】同じく側面図。

【図９】図７および図８の要部を示す詳細図。

【図１０】図１乃至図４のフラットワイズ曲げ部の構成
を示す正面図。

【図１１】図１０のフラットワイズ直線クランプ部を示
す側面図。

【図１２】図１０の油圧揺動シリンダ及びＲ型を示す側
面図

【図１３】図１乃至図４のコイルエンド切断部の構成を
示す正面図。

【図１４】図１３の側面図。

【図１５】同実施の形態におけるコイル搬送台を説明す
るための構成図。

【図１６】同実施の形態で曲げ成形されたロータコイル
を示す斜視図。

【図１７】同実施の形態で使用するタービン発電機のロ
ータシャフトを示す斜視図。

【図１８】従来技術により製作されたロータコイルの部
品構成を示す図。

【図１９】従来技術により製作された一本曲げによるロ
ータコイルの斜視図。

【図２０】従来技術により製作されたロータコイルをロ
ータシャフトに組み込むときの状態を示す斜視図。

【符号の説明】

１'：ロータコイル ２：ロータシャフト ３：シャフト １０：ロータコイル曲げ装置 １１：移動テーブル １８：サーボモータ ２０：エッジワイズ曲げ部 ２１：テンプレート ２２：ガイドバー ２３：エッジワイズ直線クランプ部 ２３ａ：油圧シリンダ ２４：ストッパー ２５：シャフト ２６：コーナクランプ ２６ａ：旋回アーム ２６ｂ：旋回ベース ２７，２８，３１ａ，３７，３８，４１ａ４２ａ，５
５：油圧シリンダ ２９：ラック ３０：ピニオン ３１：押し駒クランプ ３２：直線ガイド ３３：ネジ軸 ３４：サーボモータ ３５：測長器 ３６：ブロック ３９：直線ガイド ４０：フラットワイズ曲げ部 ４１：フラットワイズ曲げ部 ４２：フラットワイズ直線クランプ ４３：油圧揺動シリンダ ４５：ネジ軸 ４６：ローラ ４７：曲げガイド ４８：固定ピン ４９：Ｒ型 ５０：クランププレート ５１：エンド切断加工部 ５２：専用クランプ ５３：Ｒ型のベース ５４：直線クランプ ５６：セラミック製複合刃または超硬複合刃チップソー ５７：駆動モータ 58：駆動軸 ６０：カバー ６１：吸込み口 ６２：耐熱透明シート ７１：支持アーム ７２：移動体 ７３：リニア軸受 ７４：油圧シリンダ ７５，７６：固定台 ７７：支持ブロック ７８：加圧成型体 ７９：支持架台 ８０：ロータコイル搬送架台 ８１：支持脚 ８２：天板 ８２ａ：樹脂 ８３：キャスタ ８４：レベリング ８５：減速機 ８６：駆動軸

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電機のロータシャフトの円周上に形
   成されたスロットに挿入されるロータコイルを曲げ成形
   する装置において、 前記ロータシャフトのスロットに組込まれる複数本のコ
   イルのエンド部を各スロット毎に一括してエッジワイズ
   方向に曲げ加工するエッジワイズ曲げ手段と、このエッ
   ジワイズ曲げ手段により曲げられたコイルエンドをさら
   にフラットワイズ方向に曲げ加工するフラットワイズ曲
   げ手段と、このフラットワイズ曲げ手段により曲げられ
   たコイルエンド部を各スロットより円周上の所定の位置
   でロータシャフトセンターに向って所定の長さに切断す
   るエンド切断加工手段とを備え、 前記エッジワイズ曲げ手段は、フレームに直線部コイル
   の挿入方向と直交する方向に軸受を介して軸方向にスラ
   イド可能に取付けられたシャフト、このシャフトに旋回
   可能に取付けられた旋回ベース、前記フレームに取付け
   られた駆動源の駆動力を前記旋回ベースに回転運動とし
   て伝達する駆動伝達機構及び前記旋回ベースに取付けら
   れ駆動源の作動により前記直線部コイルのエッジワイズ
   曲げされる近傍を曲げ側の幅方向にクランプすると共
   に、前記旋回ベースの回転力により前記シャフトに前記
   直線部コイルを押付けてエッジワイズ曲げする押し駒ク
   ランプから構成され、 前記フラットワイズ曲げ手段は、前記フレームに一端部
   が直線部コイルの移動方向と直交する方向に移動可能に
   支持された支持アーム、この支持アームの他端部に支持
   され前記エッジワイズ曲げされたコイルのコーナ部と幅
   方向と厚み方向を固定する直線クランプ機構、このクラ
   ンプ機構の近傍に設置されたＲ型と、駆動源に連結され
   前記Ｒ型の曲げ半径を中心に回動する回転軸に取付けら
   れた直線ガイド及びこの直線ガイドに直線移動可能に支
   持され駆動源により前記コイルエンド部を前記Ｒ型に加
   圧する複数個のローラが回転自在に取付けられた加圧成
   形体から構成され、 前記エンド切断加工手段は、前記Ｒ型近傍に配設された
   固定台、この固定台に取付けられたモータにより駆動さ
   れる駆動軸に直線部コイルの移動方向と直交する方向に
   旋回可能に支持された支持架台、この支持架台の前記Ｒ
   型と対面する側に上下方向に移動可能に支持された保持
   部材及びこの保持部材に回転自在に支持されモータによ
   り回転駆動される駆動軸に取付けられコイルエンド部を
   切断するカッターから構成されたことを特徴とする回転
   電機のロータコイル曲げ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回転電機のロータコイル
   曲げ装置において、エッジワイズ曲げ手段、フラットワ
   イズ曲げ手段及びエンド切断加工手段は、同一の移動テ
   ーブル上に載置され、長尺ベース上を移動可能にしたこ
   とを特徴とする回転電機のロータコイル曲げ装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の回転電機のロータコイル
   曲げ装置において、エッジワイズ曲げ手段に、シャフト
   に向けてコイルが挿入される方向に長手方向に適宜の間
   隔を存して複数個の穴を有するテンプレートを配設し、
   このテンプレートのコイルの形状に応じて選択された位
   置の穴にコイルに有する穴を通してガイドバーを挿入し
   てコイルの曲げ位置を決定するようにしたことを特徴と
   する回転電機のロータコイル曲げ装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の回転電機のロータコイル
   曲げ装置において、ロータコイルはコイル断面で見たと
   きに縦長となるように、且つ厚み方向に複数本のコイル
   を一括曲げが可能なように重ねてセッティングすること
   を特徴とする回転電機のロータコイル曲げ装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の回転電機のロータコイル
   曲げ装置において、Ｒ型はフラットワイズ曲げ及びコイ
   ルエンド部切断時に各コイルの形状に合わせて段取替え
   に必要最小限の部分のみをカセット式にしたことを特徴
   とする回転電機のロータコイル曲げ装置。