JPS62181648A - 固定子コイルの製造方法 - Google Patents

固定子コイルの製造方法

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JPS62181648A
JPS62181648A JP2198186A JP2198186A JPS62181648A JP S62181648 A JPS62181648 A JP S62181648A JP 2198186 A JP2198186 A JP 2198186A JP 2198186 A JP2198186 A JP 2198186A JP S62181648 A JPS62181648 A JP S62181648A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は回転型(1塁の固定子に使用される亀甲形コイ
ルの製造工程において、コイルに絶縁テープを巻回りる
作業を自動化するための固定子コイルの@A造方法に関
りる。 (従来の技術) 一般に、第14図及び第15図に示すように、亀甲形コ
イル1は固定子鉄心2のスロット2aに挿入される直線
状の一対のコイル辺部3,3、コイル辺部3,3の両端
からスロット2aの外側に突出J゛るコイル端部4.5
(以下、口出し線6゜6側のコイル端部4を接続側コイ
ル端部4.こ机とは反対側のコイル端部5を反接続側コ
イル端部5と称す)とから構成され、更に両コイル端部
4゜5はその中央部にU字状部7,8を資している。 そしてこの亀甲形コイル1の全周及び[1出し線6には
絶縁テープ9(第17図参照)が螺旋状に巻回されてい
る。また、一対のコイル辺部3,3のうちスロット2a
の底部2bに1111人されるニコイル辺部3を下コイ
ル側コイル辺部3a、スロット2aの入口2Cに挿入さ
れるコイル辺部3をLコイル側コイル辺部3b、コイル
端部4,5の下コイル側コイル辺部3aとU字状部7.
8の間にある部分を夫々下コイル側コイル端部4a、5
a1、Eコイル側コイル辺部3bとU字状部7,8の間
にある部分を夫々上コイル側=1イル端部4b、5bと
称する。 従来、このような亀甲形」イル1を製造Jる場合には、
予め亀甲形に成形されたコイルの全周に手作業で絶縁テ
ープを螺旋状に巻回でるようにしていた。しかし、コイ
ルの全周に手作業により絶縁テープを巻回するのは熟練
を要しτ生産性向上が望めないばかりでなく、手作業で
あるために絶縁テープの巻付Cプビツヂがばらついたり
、絶縁テープ巻回作業中に絶縁テープ9に傷をつけてし
まったりして絶縁性の低下を招くことが多い。このため
絶縁テープ9の巻回を自動化し、絶縁テープ巻回作業に
熟練していなくとも、品質の良い絶縁テープ巻回を効率
的に行なう方法が種々提案されている。 絶縁テープの巻回作業く以下、テーピング作業と称す)
を自動化する方法は、例えば特開昭53−100403
月公報、特開昭57−102476号公報に示されてい
る。この方法ににれば、予め亀甲形に成形されたコイル
に絶縁テープ9を巻回づるようにしている。このためテ
ーピング作業を自動化できる部分は、第18図に示ずよ
うに亀甲形コイル1のうちのコイル辺部3,3及びこれ
に連なるコイル端部4,5の一部にすぎず、両コイル喘
部4,5の残りの部分は依然として手作業によりデーピ
ング作業を行わな
【ノればならない。 そこで、反接続側コイル端部5仝休をも含むテーピング
作業を自動化覆る方法として、6自由度を有するロボツ
I〜にテープ巻回ヘッドを取り付(プる方法が試みられ
ている。これは例えば第19図に承りように、ロボツ1
−アームの先端10に絶縁テープ9のボビン11を保持
したテープ巻回ヘッド12を取りつ番プて、亀甲形コイ
ル1の反接続側コイル端部5に絶縁テープ9を螺旋状に
巻回する方法である。この方法はテープ巻回ヘッド12
がU字状部8に接近すると、テープ巻回ヘッド12とネ
コイル側コイル端部5aとが干渉すること髪、1避けら
れず、結局、反接続側コイル端部5全体にわたってテー
ピング作業を自動化することは不可能であった。 これらに対し、反接続側コイル喘部5全体のテーピング
作業をも自動化できる方法が、特開昭56−11515
9号公報に示されている。この方法によれば、第20図
に示すように予め平面的な略六角形状に巻回された原コ
イル13に、自動デーピング装置ににり絶縁テープ9を
巻回し、その法尻コイル13を亀甲形に成形するもので
ある。 この場合、原コイル13は平面的な形状をしているため
、口出し線6.6間の部分を除く略全周のテーピング作
業を自動化することができる利点がある。しかし、テー
ピング作業後に原=1イルを亀甲形に成形りる際、第2
1図に示Jように成形後にコイル辺部3となる部分14
と成形後に]イル端部4又iよ5となる部分15との聞
のコーナ部分16は矢印A方向に折曲して略−直線状に
した侵に、更に矢印B方向に折曲するため、コーナ部分
16が大きく変形される。このようにコーナ部分16が
大きく変形されると、このコーナ部分16に螺旋状に巻
回された絶縁テープ9が大きくずれたり、裂れたり、し
わが寄ったりして絶縁性を低下させることは裂けられな
い。特に絶縁テープとして厚さ0.05#以下の樹脂製
薄膜或いはガラス繊維を織った布笠に、マイh粉をイ」
着さけたマイカテープ等を使用した場合の絶縁テープの
1Ω傷による絶縁性の低下は、回転電機として致命的な
欠陥を持つこともなりかねない。特にこのコーナ部分1
6は亀甲形コイル1を固定子鉄心2のスL1ット2aに
挿入したとき第16図(a)及び(b)に示すにうに固
定子鉄心2の端部2dの近傍に位置し、しかも固定子鉄
心2の端部2dと]−す部分16の素線との間には大き
な電位圧がある。1このため、コーナ部分16の絶縁性
の低下(,1短絡事故につながる可能性が大きいので、
実用化は困難であった。 (発明が解決しようとする問題点) 上記の従来技術で、亀甲形に成形したコイルに絶縁テー
プを自動的に巻回する方法においては、亀甲形コイルの
辺部とコイル端部の一部しか絶縁テープを自動的に巻回
できないので、残りの部分は熟練を要する手作業により
絶縁テープを答回しなければならない。このため生産性
向上が望めないばかりでなく、手作業であるために絶縁
テープの巻付はピッチがばらついたり、絶縁テープ巻回
作業中に絶縁テープに傷をつけたりして絶縁性の低下を
招くという欠点があった。 また、ロボットアームの先端にテープ巻回ヘッドを取り
付け、亀甲形に成形したコイルに絶縁性テープを巻回す
る方法においては、デー1巻回へラドがコイル端部のU
字状部に接近するどテープ巻回ヘッドと下コイル側コイ
ル端部とが干渉するので、ロボットを使用したこの方法
でも、やはり亀甲形コイルの辺部とコイル端部の一部分
しか絶縁テープを自動的に巻回できないという欠点があ
った。 更にまた、略六角形状に巻回した原コイルに自動テーピ
ング装置により絶縁テープを巻回し、その後胤コイルを
亀甲形に成形する方法においては、原コイルを亀甲形に
成形する際、亀甲形:」イルの辺部と端部の間のコーナ
部分において絶縁テープの損傷が大きい。このコーナ部
分は固定子鉄心の端部に接近しているので、このコーナ
部分の絶縁テープのIFA傷した部分において短絡事故
を起1可能性が大きいという、回転iff lにとって
致命的な欠点があった。 本発明は上記の欠点を除去するためになされたもので、
その目的は、口出し線間を除く略全周のテーピング作業
が自動化できて生産性が向上すると共に絶縁性の低下を
少なくする。特に亀甲形コイルの辺部と端部の間のコー
ナ部分の絶縁テープ損傷をなくし、コーナ部分での短絡
事故の虞れのないコイルの製造方法を提供するにある。 [発明の構成コ (問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するため本発明においては、1本又は
複数本の素線又は素線束を略同一平面で巻回して平面的
な形状の原コイル、例えばなまこ形コイルを得る第1工
程と、原コイルの亀甲形=1イルを固定子鉄心のスロッ
トに挿入した時にスロットの底部に位Fi−する亀甲形
コイルの下=1イル側コイル辺部となる部分を原コイル
平面と直交Jる方向に押し拡げて下=]イル側ココイル
辺部なる部分並びに下コイル側コイル端部となる部分が
原コイル平面と略直交する平面に位置するように成形し
、且つ、亀甲形コイルを固定子鉄心のスロットに挿入し
た時にスロットの入[1に位置Jる亀甲形コイルの上コ
イル側コイル辺部となる部分をDiミコイル16面に対
して下コイル側コイル辺部となる部分を押し拡げたのと
反対の方向に押し拡げ曲成して亀甲形コイルの上コイル
側コイル辺部並びに上コイル側コイル端部を成形して予
びi成形コイルを1+?る第2工程と、第21.程で原
]イルたるなまこ形コイルから成形した予備成形コイル
の口出し線間の部分並びに口出し線を除く略全周に絶縁
テープを自動的に巻回づる第3工程と、絶縁テープを巻
回した予備成形コイルのうちの亀甲形に成形した時に、
Fコイル側コイル端部どなる部分を曲成して亀甲形コイ
ルの下コイル側コイル辺部並びに下コイル側コイル端部
を1qる第4工程とを順に実行して亀甲形コイルを得る
ものである。 上記の製造工程において、予備成形コイルのうち亀甲形
コイルの下コイル側コイル辺部どなる部分と、下コイル
側コイル端部となる部分の間のコーナ部の\」法、形状
は、亀甲形コイルの下コイル側コイル辺部と下コイル側
コイル端部との間のコーナ部と略同−寸法、形状に成形
しである。 く作用) 上記の手段によれば、予備成形コイルのうちの亀甲形コ
イルの下コイル側]イル端部となる部分は、コイル端U
字状部から原コイル平面と略11交する平面上に伸びで
いるので、テープ5回ヘッドが稼1動しながら縦接続側
コイル端部に絶縁テープを巻回Jるときに、テープ巻回
ヘッドが下コイル側コイル端部に干渉することはないの
で、口出し線の間の部分並びに口出し線を除く略全周の
自動テーピングが可能である。 また、予備成形コイルに絶縁テープを巻回した後亀甲形
に成形する時に、亀甲形コイルのコイル辺部とコイル端
部とのコーナ部分は殆ど変形しないので、このコーナ部
で巻回された絶縁テープが損傷することはない。 (実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図乃至第9図を参照して
説明する。ただし、前述した従来の技術と同一部分には
同一符号を何して説明を省略刀る。 まず、第1工程において、例えば断面矩形状の素線17
(第5図参照〉を巻y11機(図示せず)により略同一
平面内で巻回し、平面的な形状例えば偏平な略等脚台形
状の原コイルたるなまこ形コイル18(第2図参照)を
成形する。このなまこ形コイル18は1本又は複数本の
素線17から構成したり、或いは複数本の索線17を絶
縁テープ等により1木に束ねた素線束から構成しても良
い。 そして、第2工程において、なまこ形コイル18の両側
の直線状部分19のうち夫々下コイル側コイル片部3 
a、上コイル側コイル片部3bとなる直線部分19a、
19bを夫々下コイル側コイルクランプ20a、上コイ
ル側コイルクランプ20bで挾持すると几に、なまこ形
コイル18の両端の1字状部7a、8aをU字状部クラ
ンプ21で挟持し、下コイル側コイル辺部321どなる
直線部分19aを原コイル平面たるなまこ形コイル18
の平面22(第6図参照)に対して略直交する平面23
上を矢印C方向に押し拡げると共に、上コイル側コイル
辺部3bとなる直線部分19bを平面22にλ1して矢
印Cとは反対側にある矢印方向に回転しながら押し拡げ
ることにより予備成形コイル25を得る。このにうに直
線部分19a。 19bを平面22に対して押し拡げるときに、なまこ形
コイル18の両端の1字状部7a、3aは夫々平面22
上で矢印E、Fの方向に移動づると共に、平面22上に
あったU字状部は平面26上に位置づ−るように角度0
だ【ノ回転する。この第2工程の成形により第3図、第
4図に示すように、亀甲形に成形するときに下コイル側
コイル端部4a、5aとなる部分以外は略亀中形に成形
完了している。この予備成形コイル25のU字状部7b
。 8b間の寸法L1は、亀甲形コイル1の1字状部7.8
間の寸法L2  (第14図参照)と略ff、I−にな
り、また角度θは45°〜90”の範囲にある。 そして、第3工程において第7図に示すJ、うに、予備
成形コイル25のうノう口出し線6,6並びに口出し線
6.6の間の部分を除く略全周に、第1図に示すJ:う
に【]ボッ1ヘアームの先端10に絶縁テープ9のボビ
ン11を保持したテープ巻回ヘッド12を取り付1ノで
、絶縁テープ9を螺旋状にさ回づる。 そして、第4工程において、絶縁テープ9を巻回した予
備成形コイル25の下コイル側コイル辺部3aとなる部
分を、第8図に示すJ:うに矢印GIj向に曲成するこ
とにJ:す、予備成形=1イル25を亀甲形コイル1に
成形する。この成形を行う場合、下コイル側コイル辺部
3aど下コイル側コイル端部4a、 5aとの間のコー
ナ部分27並びにU字状部7b、8bは第2工程におい
て、亀甲形コイル1のそれに略近い形状寸法に曲成され
ているので、この成形は主として下コイル側コイル端部
4a、5aを成形するものである。 そして、最後に亀甲形コイル1の口出し線6゜6間の部
分及び口出し線6.6に、絶縁テープ9を巻回して亀甲
形コイル1を完成する。 次に実施例の作用について説明する。上記の実施例にお
いては、第3工程においてL1ボットアームの先Q 1
0に取り付けたテープ巻回ヘッド12により、反接続側
コイル端部5に絶縁テープ9を自動的に巻回するときに
、テープ巻回ヘッド12が反接続側コイル端部5の中央
に位置するU字状部に接近しでもテープ巻回ヘッド12
とp歯成形コイル25とが干渉することはない。寸なわ
ら、予備成形コイル25の亀甲形に成形したときに下コ
イル側コイル端部4a、5aとなる部分は、テープ巻回
ヘッド12と干渉しないように原コイル平面と略直交す
る平面上にある。また第4工程において、下コイル側コ
イル辺部3aとU字状部の間を曲成して下コイル側コイ
ル端部4a、5aを形成することにより亀甲形コイル1
を得ているが、この第4工程の成形は主として下コイル
側コイル端部4a、5aを曲成するものであって、その
部分の変形は微小なものである。即ち、第4工程の成形
においては、上コイル側コイル辺部3b及びコイル端部
4b、5bは変形しない。また、下コイル側コイル辺部
3aも変形せず、その位置を変えるのみである。U字状
部については下コイル側コイル端部4a、5a曲成時に
若干の変形をともなうが、絶縁テープ9の損傷等には影
響しない微小な変形にとどまっている。下コイル側コイ
ル喘部4a、5aは比較的大きな曲率半径で曲げられる
ので、この部分に巻回された絶縁テープ9が人ぎくずれ
たり、切れたり、しわが寄ったりすることはない。また
下コイル側コイル辺部3aと下コイル側コイル端部4a
、5aの接続点であるコーナ部分は、第2工程において
成形完了しており、第4工程の下コイル側コイル端部4
a、5a曲成時には殆ど変形せず、このコーナ部分に巻
回された絶縁テープ9が大きくずれたり、切れたり、し
わが寄ったりすることはない。 このように構成された実施例の効果について説明する。 上記の実施例においては、テープ巻回ヘッド12ににり
絶縁テープ9を巻回する時には、下コイル側コイル端部
4a、5aはU字状部から原コイル乎面と略直角な平面
上へ略直線状に伸びたままなので、テープ巻回ヘッド1
2で反接続側コイル端部5に絶縁テープ9を巻回する峙
にも、テープ巻回ヘッド12と下口イル側コイル端部4
a、5aとが干渉づ゛ることはない。そして口出し線6
,6間の部分並びに「1出し線6.6を除く略全周のテ
ーピング作業が自動化できるので熟練作業を必要どせず
生産性が向上する。また、手作業であるために絶縁テー
プの巻付はピッチがばらついたり、絶縁テープ巻回作業
中に絶縁テープ9に傷を付けて絶縁性の低下をI【1り
虞れはない。 また、亀甲形コイル1の辺部と端部の間のコーナ部分は
絶縁テープ9を巻回する以前に成形完了しているので、
コーナ部分の絶縁テープ9の10傷はなく良好な絶縁性
が維持でき、コーナ部分での短絡事故の虞れはない。 (他の実施例) 以上の実施例においては、コイルを亀甲形に成形した後
で、口出し線6.6の間の部分及び口出し線6.6のテ
ーピング作業を手作業で行なうようにした。しかしこれ
に限らず、亀甲形に成形する前に、従って第4工程に先
立って口出し線間の部分または口出し線或いは口出し線
間の部分ど口出し線の両方のテーピング作業で行なうよ
うにしても良い。 また、本実施例では第1工程で原コイルをなまこ形コイ
、ル18として偏平な略等脚台形状Cあれば、他の形状
例えば、長円形、楕円形1円形、六角形、その他の多角
形や曲線的な図形であっても良い。例えば、第1工程に
おいて第10図及び第11図に示寸ように、原コイル2
8を六角形状に巻回した場合には、第2工程においで原
コイル28のうち亀甲形コイル1の下コイル側コイル辺
部3aとなる直線状部分29、上コイル側コイル辺部3
bどなる直線状部分30を夫々下コイル側コイルクラン
プ20a、上コイル側コイルクランプ20bで挟持する
共に、R部31.31を()字状部クランプ21で挟持
し、下コイル側コイル辺部3aとなる直線状部分29が
原コイル28の平面32に略直交する平面33上に位置
するように矢印1」方向へ押し拡げると共に、上コイル
側コイル辺部3bとなる直線状部分30を平面32に対
して矢印トIとは反対側にある矢印!7I向に回転しな
がら押し拡げることにより、1)η述したp歯成形コイ
ル25ど略同形状、同寸法の予備成形コイル34が得ら
れる。このような成形は、本出願人が先に出願した特開
昭59−1.69352号公報に示すコイル成形機の動
作順序を変更することにより容易に実施でさる。予備成
形コイル34からは前jホした予備成形コイル25の場
合と同一の1−程を経ることによって亀甲形コイル1を
1qることができる。 なおまた、上述の予備成形コイル25.34にJ3いで
は、亀甲形コイルの下コイルコニJイル辺部。 下コイル側コイル端部が原コイル平面と略直交する平面
上に位置づ“るものとしたが、下コイル側=】イル辺部
と下コイル側コイル端部の間のコーナ及びU字状部が亀
甲形コイルと略同じ形状寸法に成形されており、且つテ
ープ巻回ヘッドにより絶縁テープを反接続側コイル端部
に巻回覆る時に、テープ巻回ヘッドが下コイル側コイル
端部に干渉しなければとのような形状でも良い。即Jう
、第13図に示すように下コイル側コイル辺部3aとな
る直線状部35が、亀甲形コイル1ど前述の予備成形コ
イル25との中間的に位置にある予備成形コイル36と
しても良い。 同様のことは予備成形コイルの上コイル側=1イル辺部
の位置についても言うことかできる。本81願人が先に
出願した特開昭60−228071@公報はこの一例を
述べたものである。 [発明の効果1 以上詳述したように、本発明によればテーピング作業を
自動化する場合に、テープ巻回ヘッドが下コイル側コイ
ル端部となる部分に干渉することが防止できるので、口
出し線間の部分並びに口出し線を除くコイルの略全周の
テーピング作業を自動化することができ、手作業でする
テーピング作業の範囲を極力小さくすることができて、
生産性が向上する共に手作業ににるテーピング作業時に
生じやすい絶縁テープの損傷が少なくなるので、絶縁性
の低下を少なくすることができる。また、絶縁テープを
巻回したコイルを亀甲形に成形する時に、亀甲形コイル
の辺部と端部との間のコープ一部はほとlνど変形しな
いでので、コーナ部での絶縁テープの損傷はほとんどな
く、短絡型1αの虞れのないコイルの製造方法を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第9図は本発明の一実施例を示したもので、
第1図はテープ巻回ヘッドによりコイル端部をテーピン
グする状態を説明づる図、第2図は第1工程で巻回した
原コイルたるなまこ形コイル平面図、第3図は第2工程
で成形したP備成形コイルの平面図、第4図は第3図の
正面図、第5図は第2図のv−■断面図、第6図は第2
工程の成形手順を示す原コイルたるなまこ片=1イルの
断面図、第7図は第3工程終了後の予備成形コイルの平
面図、第8図は第4工程の成形手順を説明する原コイル
の正面図、第9図は第4工程終了後の原コイルの平面図
であり、第10図から第13図は本発明の他の実施例を
説明したもので、第10図は原コイルの平面図、第11
図は第10図のXI−XI所面図、第12は成形手順を
示す原コイルの断面図、第12図は本発明のもう一つの
実施例になる予備成形コイルの正面図であり、そして第
14図は亀甲形コイルの平面図、第15図は第14図の
正面図、第16図(a)及び(1))は夫々固定子鉄心
のス[1ツトに挿入したコイル辺部分の平面図、第17
図は亀甲形コイルの断面図であり、第18図、第19図
は従来製法の一例を示したもので、第18図は自動テー
ピング装置により絶縁テープを巻回した後のコイル平面
図、第19図は第1図相当図、第20図は他の従来例を
示す第18図相当図、第21図は第19図のコイルの成
形手順を説明するための要部の斜視図である。 図面中、1は亀甲形コイル、3はコイル辺部、3aは下
コイル側コイル辺部、3bは上コイル側コイル辺部、4
は接続側コイル端部、5は反接続側コイル端部、4a及
び5aは下コイル側コイル端部、4b及び5bは上コイ
ル側コイル端部、6は口出し線、7及び8はU字状部、
9は絶縁テープ、18はなまこ形コイル(原コイル)、
25は予備成形コイル、28は原コイル、34は予備成
形コイル、36は予備成形コイルである。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同      三  俣  弘  立 筒1図 第2図 第4図 第5図 b 第6図 と 第8図 第2図 第t2図 第15図 第1を図 第18図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固定子に使用される亀甲形コイルの製造方法にお
    いて、1本または複数本の素線または素線束を略同一平
    面内で巻回して平面的な形状の原コイルを得る第1工程
    と、原コイルの亀甲形コイルを固定子鉄心のスロットに
    挿入した時にスロットの底部に位置する亀甲形コイルの
    下コイル側コイル辺部となる部分を原コイル平面と直交
    する方向に押し拡げて亀孔形コイルのU字状部と下コイ
    ル側コイル辺部の間の下コイル側コイル端部となる部分
    並びに下コイル側コイル辺部となる部分が原コイル平面
    と略直交する平面に位置する様に成形し、且つ、亀甲形
    コイルを固定子鉄心のスロットに挿入した時にスロット
    の入口に位置する亀甲形コイルの上コイル側コイル辺部
    となる部分を原コイル平面に対して下コイル側コイル辺
    部となる部分を押し拡げたのとは反対方向に押し拡げ曲
    成して亀甲形コイルの上コイル側コイル辺部ならびに上
    コイル側コイル端部を成形して予備成形コイルを得る第
    2工程と、第2工程で成形した原コイルの口出し線の間
    の部分並びに口出し線を除く略全周に絶縁テープを自動
    的に巻回する第3工程と、下コイル側コイル端部となる
    部分を曲成して亀甲形コイルの下コイル側コイル辺部並
    びに下コイル側コイル端部を得る第4工程とを順に実行
    する固定子コイルの製造方法。
  2. (2)原コイルは偏平な略等脚台形状に巻回されている
    特許請求の範囲第1項記載の固定子コイルの製造方法。
  3. (3)予備成形コイルのうち下コイル側コイル辺部とな
    る部分が前述の予備成形コイルと亀甲形コイルとの中間
    の位置になるように下コイル側コイル端部となる部分を
    曲成した予備成形コイルを第2工程で得るようにした特
    許請求の範囲第1項記載の固定子コイルの製造方法。
  4. (4)予備成形コイルのうち亀甲形に成形した時に下コ
    イル側コイル辺部になる部分と下コイル側コイル端部に
    なる部分との間のコーナ部分の形状、寸法を亀甲形コイ
    ルの下コイル側コイル辺部と下コイル側コイル端部との
    間のコーナ部分と略同一形状、寸法に成形した特許請求
    の範囲第1項及び第3項記載の固定子コイルの製造方法
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