JPH0720357B2 - コイル挿入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転電機の磁気鉄心のスロット内に予め巻線
された複数のコイルを一工程で挿入するためのコイル挿
入装置に関するものである。

第１図及び第２図は従来におけるコイル挿入装置の第一
の構成例を示す。

第１図及び第２図において、ブレード４は、磁気鉄心１
のスロット15に対応して軸方向に沿って環状に配列さ
れ、その下端が基台８にピン（図示せず）などによって
結合されている。このブレード４の外周側にはウェッジ
ガイド５が環状に配置されている。

ストリッパ６は円錐状の斜面を有するブロックであっ
て、ボルト17によりロッド９の上端に取付けられてい
る。ロッド９は図示しないが油圧シリンダ等の駆動手段
によって上下方向に動く。ストリッパ６の外周部には磁
気鉄心１の軸方向に沿って溝6aが形成され、この溝6aは
ブレード４と摺動可能に嵌合している。また、環状に配
列されたウェッジガイド５の間にはウェッジプッシャ７
が設けられ、該プッシャ７が図示しない油圧シリンダ等
によって上下方向に駆動されることにより、ウェッジガ
イド５に沿って摺動する。

上述の如く構成されたコイル挿入装置は、コイルの挿入
に際し、まずストリッパ６を二点鎖線で示した下降位置
６′に移動させ、ウェッジ16をウェッジガイド５の所定
位置16′にセットし、次いで第二層コイル３をブレード
４の所定位置３′に引き掛けてかつストリッパ６上にセ
ットした後、第一層コイル２を同様にしてブレード４の
所定位置２′に引き掛けて第二層コイル３の上にセット
する。

そして、磁気鉄心１の内周に、多数のブレード４によっ
て形成された環を嵌合させ、かつ図示しない鉄心保持手
段によって固定する。

以上のようにして準備した後、ロッド９を上昇させる
と、該ロッド９によってストリッパ６が二点鎖線に示し
た下降位置６′より第二層コイル３及び第一層コイル２
を押し上げながら上昇し、さらに実線に示す位置まで進
むことにより、双方のコイル2,3を磁気鉄心１の所望の
スロット15内に挿入する。この場合、同時にウェッジプ
ッシャ７を上昇させることにより、ウェッジ16をスロッ
ト15に挿入する。なお第１図及び第２図において、19は
スロットライナである。

ところで、上記に示す従来例は、第一層コイル２と第二
層コイル３とが交差しない場合は問題ないが、第２図に
示すように、第一層コイル２と第二層コイル３とがコイ
ルエンド部で交差する場合には、ストリッパ６が第二層
コイル３を介して第一層コイル２を押し上げる形となる
ので、第二層コイル３がストリッパ６と第一層コイル２
との間に挟まれてしまい、圧縮されて損傷する問題があ
る。この問題は、特に巻線の量が多いときに発生しやす
い。

また、第一層コイル２のコイルエンド部が第二層コイル
３のコイルエンド部の上（挿入方向において前進側）に
重なり、しかも重なった状態で磁気鉄心１に挿入される
ので、磁気鉄心１の両側のコイルエンド部における軸心
方向の長さがアンバランス、即ち、上部のコイルエンド
部の長さが短く、下部のコイルエンド部の長さが長くな
る問題があり、この問題は特に第二層コイル３が著し
い。このため、コイルを挿入した後、夫々のコイルエン
ド部を所定の形状寸法に成形する必要があるので、多く
の労力と要し、その上、品質のバラツキを生じやすくな
る。

そこで、上記第一の従来例の問題点を解消するため、第
３図及び第４図に示す第二の従来例が提案されている。
このコイル挿入装置は、ストリッパが第一ストリッパ60
Aと第二ストリッパ60Bとで構成されている。第一ストリ
ッパ60Aはコイル挿入時、前部に位置するものであっ
て、その作用面であるほぼ円錐状の頂面に突起部10を有
している。この突起部10は放射状に三個突出して形成さ
れ、各々の間には第二層コイル３が嵌まり込み得るスペ
ースの切欠部11が形成されている。第二ストリッパ60B
は外周にブレード４と嵌合しかつ前記第１図及び第２図
に示すストリッパ６の溝6aと同様の溝を有している。な
お、第一ストリッパ60Aと第二ストリッパ60Bはボルト17
によってロッド９に固定されている。第３図及び第４図
において、第１図及び第２図と同一符号のものは夫々同
じもの若しくは相当するものを表している。

この装置はコイルの挿入に際し、ストリッパ６を第３図
に二点鎖線にて示す位置６′に下降し、第一ストリッパ
60Aの切欠部11に第二層コイル３を嵌め込んで該第二層
コイル３を第二ストリッパ60B上にセットし、該第二層
コイル３をストリッパ上部の切欠部11に夫々嵌め込み、
また第一ストリッパ60Aの突起部10の上に第一層コイル
２を載せてセットする。その後、双方のストリッパ60A,
60Bを上昇させると、第一ストリッパ60Aの突起部10が第
一層コイル２のコイルエンド部を押し上げながら押し拡
げ、第二ストリッパ60Bが第二層コイル３を押し上げな
がら押し広げ、さらに第二ストリッパ60Bの溝によって
第一層コイル２と第二層コイル３をスロット15内に押圧
するように作用する。従って、第一，第二ストリッパ60
A,60Bが第一層，第二層の双方のコイル2,3を夫々独立的
に押し上げかつ押し拡げるので、第二層コイル３の損傷
を軽減でき、また第一の従来例の第２図に比較すると、
第４図に示すように、第一，第二ストリッパ60A,60Bが
段差をもつことによって第一層コイル２と第二層コイル
３との重なりを少なくできるので、コイルエンド部にお
ける軸方向のアンバランスをある程度軽減することがで
きるようにしている。

しかしながら、この装置においては、第３図に実線で示
した挿入済みの第一層コイル２のコイルエンド部は第一
ストリッパ60Aの突起部10に強く当接して張力を生じる
ので、ストリッパ６を引き抜くため実線に示した位置か
ら同ストリッパを下降させると、ブレード４の先端部内
側と突起部10との間の隙間に第一層コイル２の一部が食
い込んで損傷すると云う問題がある。

この問題を解消するため、特開昭56-3554号公報（以
下、第三の従来例と云う）に示されるものが提案されて
いる。この第三の従来例は図示していないが、ストリッ
パの突起部の夫々の先端に、ブレードの隙間に向かうよ
うにコイルはね上げ部が形成され、該はね上げ部がブレ
ードの隙間に入り込むことによって第一層コイルの一部
が食い込むのを防止できるようにしている。しかし、第
三の従来例のものは、はね上げ部が各ブレード４の間に
入り込める程度の狭い幅に形成されているので、鋭利な
形状となってしまい、このためはね上げ部自身がコイル
挿入時に第一層コイル２を傷付けてしまう問題がある。

また、第二及び第三の従来例のものは、第一ストリッパ
60Aに突起部10を設け、該突起部10によって第一層コイ
ル２を押し上げると共に、押し拡げるものの、その突起
部10がブレード４で形成された環内にあるので、第一層
コイル２に対する押し上げ及び押し拡げがまだ不十分で
あり、そのため第一層コイル２のコイルエンド部がブレ
ード４の上部を塞ぐので、第二層コイル３が挿入過程で
第一層コイル２のコイルエンド部と干渉し、ブレード４
間で第二層コイル３の上部が押さえられた状態となる結
果、第二層コイル３が損傷するおそれがある。この不具
合は特にコイルピッチの大きい場合、線形の太い場合や
細い場合、コイル占積率の高い場合には複数層のコイル
を一工程で挿入することが困難となる。

このようなときには、第一層，第二層のコイルを順次挿
入するので、即ち第一層コイルを挿入した後、そのコイ
ルエンド部を拡張成形した上で第二層コイルを挿入しな
ければならず、それだけ工数がかかる。

さらに、上記の不具合を解消しようとすると、実公昭57
-28542号公報（以下、第四の従来例と云う）のものを利
用することも容易に考えられる。

第四の従来例のものは、ブレードの他に移動式のブレー
ドを用い、該移動式のブレードがストリッパの上昇動作
に遅れて上昇し、第二層コイルを押し上げながら押し拡
げることにより、第二層コイルの損傷を防止できるよう
にしている。

しかし、第四の従来例のものは、移動式のブレードがコ
イルの挿入時、押し金によりある時間遅れをもってしか
も特定ストロークをもって移動するので、第一層コイル
のコイルエンド部の押し拡げが不十分になる可能性があ
り、しかも移動式のブレードの先端部がテーパをなして
いて、かつ遅れて移動することによって第一層コイルの
コイルエンド部を損傷するおそれがあり、さらには移動
式のブレードを用いると、該ブレード及びこれを取付け
る支エ台が必要になるので、部品数が多くかつそれだけ
構造が複雑になると云う問題がある。

さらに、コイル挿入装置の第五の従来例として特公昭53
-34602号公報（以下、第五の従来例と云う）に示すもの
があるが、この従来例のものは、第一層コイルと第二層
コイルとのコイルエンド部が互いに交差しておらず、交
差して配置されるものについて配慮されていない。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、複数層のコイルを挿
入しても、何れもの層のコイルが損傷するのを確実に軽
減でき、またコイルピッチの大きい場合，線径が太いも
しくは細い場合，コイル占積率の高い場合のようにコイ
ル挿入条件が悪くとも、コイルを一工程で確実に挿入で
き、しかも、コイル挿入後においてはコイルエンド部を
所望の形状寸法に成形することができるコイル挿入装置
を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、回転電機の磁気鉄
心のスロットに対応し軸方向に沿って環状に配列された
ブレードと、該ブレードの環内にそのブレードに沿って
摺動可能に保持され、かつ端部が互い交差して配置され
る少なくとも第一層，第二層のコイルを磁気鉄心のスロ
ット内に挿入するストリッパとを有し、該ストリッパ
は、コイルの挿入方向において前部に位置する第一スト
リッパと後部に位置する第二ストリッパとからなり、第
一ストリッパは、放射状に突出しかつ第一層コイルをコ
イル挿入方向に沿って押圧し得る突起部と、該突起部の
間に第二層コイルを嵌め込み得る切欠部とを有し、第二
ストリッパは、外周に夫々のブレードを嵌合する溝を設
けると共に、前記第一層コイル及び第二層コイルをスロ
ット内に押圧し得る形状をなすコイル挿入装置におい
て、前記第一ストリッパの突起部の外側端を磁気鉄心の
ほぼ内周位置まで張り出して押圧片を形成する一方、該
押圧片と対向する位置のブレードを削除すると共に、第
一ストリッパと第二ストリッパ間に一端が押圧片の先端
に連続しかつ他端が第二ストリッパの押圧片と対応する
溝に嵌合するよう形成されたブレード部を配置すること
に特徴を有している。

以下、本発明の一実施例を第５図乃至第10図により説明
する。第５図は本発明のコイル挿入装置の一実施例を示
す第１図，第３図に対応する断面図，第６図は同じく第
２図，第４図に対応する説明図、第７図はストリッパを
示す斜視図である。

この実施例のコイル挿入装置は、ストリッパがコイル挿
入方向において、前部に位置する第一ストリッパ12と、
後部に位置する第二ストリッパ13とからなり、これら第
一，第二ストリッパ12,13がボルト17によりロッド９の
先端に固定されている。第一ストリッパ12は、軸を中心
として放射状に突出しかつ第一層コイル２をスロット15
に押圧できる突起部10と、各突起部10間に第二層コイル
３を嵌め込むための切欠11とを有して砲弾形に形成され
ている。第二ストリッパ13は外周部に夫々のブレード４
と嵌合する溝13aを有し、その上部が第二層コイル３を
スロット15に押圧し得るようほぼ円錐状に形成されてい
る。溝13aは第７図に示す軸方向Ｚ−Ｚ′に沿って形成
されている。

そして、本例において前記従来例と異なるのは、第一ス
トリッパ12の突起部10の外側端に磁気鉄心１のスロット
15のほぼ内周まで張り出す押圧片12aが形成されてい
る。

該押圧片12aは、第５図乃至第７図に示すように、突起
部10の外側端が該突起部10と同様の幅をもってブレード
４の外端側まで張り出し、スロット15の内径寸法とほぼ
等しく形成され、しかもその内周に挿通可能に構成され
ている。この場合、押圧片12aの上部（コイル挿入方向
において前部）の傾斜面12bは第７図に示すように突起
部10の形状に沿って形成され、第一層コイル２の挿入
時、該第一層コイル２のコイルエンド部をブレード４の
上方に押し上げながら押し広げるようにしている。

なお、各押圧片12aの間には従来例と同様に第二層コイ
ル３を嵌め込み得る切欠部11がそのまま形成されてい
る。

また、本例では、第一ストリッパ12の押圧片12aと対向
する位置にあるブレード４の使用を廃止し、その代わり
として、第一ストリッパ12と第二ストリッパ13との間に
ブレード部14が配置されている。このブレード部14は第
７図において、第一ストリッパ12における押圧片12aと
同様の幅を持つ長尺状に形成され、その上端が押圧片12
aの先端に連続すると共に、下部が第二ストリッパ13に
おける溝13aに嵌合している。そして、ブレード部14は
上端が押圧片12aに対し、例えば溶接，接着，ピン止
め，ネジ止め等いより固定され、下部が第二ストリッパ
13に対しネジ止めなどの固定手段によって固定され、軸
方向Ｚ−Ｚ′に沿って配置されている。

また前記ブレード部14は、第一層コイル２と接触する面
が第一層コイル２を損傷させるおそれがないのを確実に
するため、第７図に示すように上部側の第一層コイル２
との接触面が平にしてある程度弯曲させた平面状に形成
され、本例では水平断面が楕円形状をなしている。そし
て、ブレード部14の下部の両側には、コイル挿入時、第
二層コイル３を確実にガイドし得るようにするためにリ
ップ部18が形成されている。

さらに、第一ストリッパ12の底面が平に形成されると共
に、第二ストリッパ13の上面も平に形成され、第二スト
リッパ12の底面を第二ストリッパ13の上面に重ね合わせ
ることによつてストリッパを構成している。なお、第５
図乃至第７図において、従来例と同一符号のものは夫々
同じものを表している。

実施例のコイル挿入装置は、上記の如き構成よりなるの
で、コイルの挿入動作について述べる。

まず、コイルの挿入に際しては、各々のブレード４のう
ち、予めストリッパの押圧片12aと対応する位置のブレ
ード４を削除しておいて装置を準備する。次に第５図に
二点鎖線にて示した降下位置12′,13′まで第一ストリ
ッパ12,第二ストリッパ13の夫々を下降させ、その状態
で第二，第一ストリッパ13,12の夫々の所定位置３′,
2′に第二層コイル3,第一層コイル２をセットする。こ
の場合、第二層コイル３は第一ストリッパ12の切欠部11
に嵌め込んで第二ストリッパ13の傾斜面にセットされる
一方、第一層コイル２は第一ストリッパ12の傾斜面12b
にセットされる。

このようにしてコイルをセットした後、ロッド９の駆動
によって双方のストリッパ12,13を上昇させると、第一
ストリッパ12が第一層コイル２のコイルエンド部を挿入
方向に沿って押圧し、かつ外周側に押し拡げ、第二スト
リッパ13が第二層コイル３のコイルエンド部を押圧しか
つ押し拡げ、最終的に第一層，第二層コイル2,3が磁気
鉄心１の所望のスロット15内に挿入される。

前記第一層コイル２の挿入時、第一ストリッパ12の突起
部10の外側端には上述の如く磁気鉄心１のスロット15の
ほぼ内周まで張り出す押圧片12aが設けられているの
で、該押圧片12aが第一ストリッパ12の上昇に伴い第一
層コイル２のコイルエンド部をブレード４の上方まで押
し上げると共に、押し拡げることができる。しかもその
押圧片12aと第二ストリッパ13の溝13aとの間にブレード
部14が配置されているので、該ブレード部14が、押圧片
12aによって押し拡げられた第一層コイル２を拡げた状
態に保つことができるのみならず、隣合うブレード４と
の間に第二層コイル３を導いて該コイル３をスロット15
に通すので、ブレード部14の両側に位置する第二層コイ
ル３が互いに入り混じるようにばらけることがなく、第
二層コイル３が挿入時に磁気鉄心１に巻き込まれること
も全くない。そのため、押圧片12aとブレード部14との
協働によって双方のコイル2,3をブレード４の外周位置
まで確実に押し拡げることができる。

従って、押圧片12aとブレード部14とによって第一層コ
イル２のコイルエンド部をブレード環の外周位置まで押
し拡げることができるので、第二，第三の従来例のよう
に第一層コイル２のコイルエンド部がブレード４の上部
を塞ぐことがなくなり、かつ挿入過程で第二層コイル３
と干渉するのうを押さえ、第一層コイル２のコイルエン
ド部によって第二層コイル３の上部がブレード４間で押
さえられると云うことを妨げ、しかも押圧片12aがスロ
ット15の内周側まで張り出しているから、第二の従来例
に比べ、ストリッパを引き抜くために下降させたとき、
第一層コイル２の一部が押圧片12aとブレード４の内側
との隙間に食い込んで損傷すると云うことがなく、また
押圧片12aに第三の従来例のようなはね上げ部を設けて
いないことから、押圧片12aによって第一層コイル２が
損傷すると云うおそれもなく、さらには第一層コイル２
と第二ストリッパ13とで第二層コイル３が挾み込まれる
と云うことも勿論ない。

その結果、第一，第二層コイル2,3が損傷するのを確実
に防止できると共に、双方のコイル2,3のコイルエンド
部がアンバランスになるのを妨げる。

これに加え、ブレード部14が第二層コイル３に対しブレ
ード４と同様の機能を果たすので、即ち、第二層コイル
３を挿入するときのガイドとなるので、第二層コイル３
をスロット15に挿入することができる。

さらに、押圧片12a,ブレード部14をストリッパに設けた
だけであるので、ブレード４の周辺に何等の部品を設置
する必要がなく、第四の従来例のような移動式のブレー
ドを用いることによる問題を解消できる。

従って、コイルピッチの大きい場合，線径が太い場合若
しくは細い場合，コイル占積率の高い場合のようにコイ
ル挿入条件が悪くとも、第一層，第二層の双方のコイル
2,3をスロット15に対し一工程で確実に挿入できる。

そして図示実施例では、第一ストリッパ12の底面と第二
ストリッパ13の上面が夫々平に真直形成されているの
で、第二の従来例に比べると、両者の製作を容易に行う
ことができると共に、両者を隙間なく確実に組付けるこ
とができ、それだけ装置を安価にできる。またブレード
部14の下部の両側にはリップ部18が形成されているの
で、該リップ部18が第二層コイル３を良好にガイドする
こととなり、第二層コイル３の挿入がいっそう良好とな
る。

第８図乃至第10図はストリッパの種々の変形例を示して
いる。

第８図においては、ブレード部14′にリップ部を全く設
けず、ブレード部14′が全体の長さに渡り平滑に形成さ
れている。このようにして形成されたブレード部14′
は、巻線の量が少ない場合やコイル占積率が低い場合な
どのようにコイル挿入条件の良い場合に用いるのに適し
ている。

第９図においては、第一ストリッパ12と押圧片12aとブ
レード部14とを一体に形成し、ブレード部14の第一スト
リッパ12に対する組み付けを省略できるようにしてい
る。第10図においては、ブレード部14の上端をさらに上
方に延長し、該ブレード部14の上端面によって第一スト
リッパ12の押圧片12aの一部を兼用させても良い。何れ
にしても、第一ストリッパ12の傾斜面Ａとブレード部14
の外側面Ｂとが滑らかに連続するように構成すれば、第
一の実施例と同様の作用効果を得ることができる。

なお、実施例は、第一層コイル２と第二層コイル３とを
一工程で一括的に挿入するように構成した３相４極36ス
ロットで３段の同心巻コイル用の挿入装置であるが、本
発明においては、単相電機子巻線にも、また多相電機子
巻線における種々の巻線使用の複数層コイルにも適用す
ることができるのは勿論である。また、前記ブレード部
14を僅かに内側に傾斜させて抜き勾配を与えておくと、
これをコイルから抜去する際のストリッパの移動を円滑
にさせることができる。

以上述べたように、本発明によれば、ストリッパに設け
た押圧片とブレード部とにより、コイル挿入時、第一層
コイルをブレードの上方位置まで押し上げると共に、ブ
レードの外周位置まで押し拡げ、コイルの双方を損傷さ
せることなく挿入でき、またストリッパの引き抜き時、
第一層コイルが第一ストリッパとブレードとの間に挟み
込まれるのを防ぐように構成ので、第一，第二層コイル
が損傷するのを確実に防止できると共に、双方のコイル
のコイルエンド部がアンバランスになるのを妨げ、さら
にはストリッパの構成を変えるだけであるので、構造が
複雑になることがなく、従って、コイルピッチの大きい
場合，線径が太い場合若しくは細い場合、コイル占積率
の高い場合のようにコイル挿入条件が悪くとも、コイル
を確実に一工程でスロットに挿入できる結果、装置の信
頼性を確実に高め得ると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はコイル挿入装置の第一の従来例を示す垂直断面
図、第２図は第一の従来例のコイル挿入装置に双方のコ
イルをセットした状態と挿入した状態とを示す平面図、
第３図はコイル挿入装置の第二の従来例を示す垂直断面
図、第４図は同じく第二の従来例のコイル挿入装置に双
方のコイルをセットした状態と挿入した状態とを示す平
面図である。第５図は本発明のコイル挿入装置の一実施
例を示す垂直断面図、第６図はコイル挿入装置に双方の
コイルをセットした状態と挿入した状態とを示す平面
図、第７図は上記実施例におけるストリッパを示す斜視
図、第８図乃至第10図はストリッパの種々の変形例を示
す斜視図である。 １……磁気鉄心、２……第一層コイル、３……第二層コ
イル、４……ブレード、８……基台、９……ロッド、10
……突起部、11……切欠部、12……第一ストリッパ、12
a……押圧片、13……第二ストリッパ,13a……溝、14,1
4′……ブレード部、15……スロット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転電機の磁気鉄心のスロットに対応し軸
   方向に沿って環状に配列されたブレードと、該ブレード
   の環内にそのブレードに沿って摺動可能に保持され、か
   つ端部が互いに交差して配置される少なくとも第一層，
   第二層のコイルを磁気鉄心のスロット内に挿入するスト
   リッパとを有し、該ストリッパは、コイルの挿入方向に
   おいて前部に位置する第一ストリッパと後部に位置する
   第二ストリッパとからなり、第一ストリッパは、放射状
   に突出しかつ第一層コイルをコイル挿入方向に沿って押
   圧し得る突起部と、該各突起部の間に第二層コイルを嵌
   め込み得る切欠部とを有し、第二ストリッパは、外周に
   夫々のブレードを嵌合する溝を設けると共に、前記第一
   層コイル及び第二層コイルをスロット内に押圧し得る形
   状をなすコイル挿入装置において、 前記第一ストリッパの突起部の外側端を磁気鉄心のほぼ
   内周位置まで張り出して押圧片を形成する一方、該押圧
   片と対向する位置のブレードを削除すると共に、第一ス
   トリッパと第二ストリッパ間に、一端が押圧片に連続し
   かつ他端が前記第二ストリッパの押圧片と対応する溝に
   嵌合するよう形成されたブレード部を配置することを特
   徴とするコイル挿入装置。
2. 【請求項２】前記押圧片と前記ブレード部は一体に形成
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のコイル挿入装置。
3. 【請求項３】前記押圧片と前記ブレード部は別体に形成
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のコイル挿入装置。