CN101453150B - 线圈-槽楔插入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线圈-槽楔插入装置，所述线圈-槽楔插入装置可以防止伴随着电动机的定子铁心槽内的线圈密度增大时产生的槽楔插入性恶化引起的槽楔的位置偏移。根据本发明，在和卷绕的线圈一起，将向槽插入的每个插入单位的线圈捆扎起来并与周围绝缘用的槽楔插入到定子铁心的槽内时，在为了推压槽楔的一端、使槽楔移动而使用的槽楔推杆的槽楔推压面上，设置用于防止槽楔的位置偏移的突起。

Description

线圈-槽楔插入装置

技术领域

本发明涉及线圈-槽楔插入装置，所述线圈-槽楔插入装置，为了满足向构成电动机定子铁心的磁极的齿部上的线圈绕线的高密度化的要求，在作为该绕线工序之一进行的将高密度卷绕的线圈插入到槽内时，用于改善与线圈一起插入到该槽内的槽楔的插入性的恶化。

背景技术

电动机由形成磁极的定子和可动元件构成。其中，定子由以下部分构成：由磁轭部及作为形成在其内周的突起物的多个齿部(齿)构成的铁心、利用形成在相邻的齿部之间的称为槽的空间卷绕到各个齿部上的线圈，通过向各个线圈通电，各个齿部形成磁极。

将线圈卷绕到该齿部上的方法通常采用以下的方法，即，使用称为线圈-槽楔插入装置的装置，将预先卷绕的线圈和将该线圈按每个槽插入单位捆扎起来并与周围绝缘的槽楔插入到构成定子的铁心的槽内。

作为提高电动机的效率的对策之一，存在通过提高线圈的密度、降低马达耗损来提高马达效率的方法。但是，由于提高了线圈密度，为将线圈与周围绝缘而与线圈同时插入到槽内的槽楔(绝缘纸)的插入阻力增加，存在着槽楔向槽内的插入性能恶化的问题。这里，所谓槽指的是存在于构成定子铁心磁极的齿部之间的空间，其内周由利用构成铁心的磁轭部以及从磁轭部以在周向方向上不构成规定间隔的方式在径向方向上突出的齿部的沿着铁心轴向方向延伸的面包围起来的空间构成。另外，齿部的内径方向的前端部具有通常沿周向方向扩张的形状，在相邻的齿部的前端部之间，具有作为遍及上述轴向方向的间隙的开口部。另外，所谓槽楔，是在将卷绕的线圈插入到定子铁心槽内时将线圈的各个向槽内插入的单位捆扎起来、将定子铁心的磁轭部及齿部的内表面和插入到槽内的线圈之间绝缘、为了以插入到槽内的线圈不从槽的开口部伸出的方式堵塞开口部而与前述卷绕的线圈的插入一起被插入到槽内的构件。

在专利文献1中，记载了一种关于“占空因数极高、不会损伤线圈的能够插入到定子铁心的槽内的线圈插入方法及其装置”(专利文献1的0012段)的发明。在该文献中，揭示了有关高占空因数(即高密度)的线圈向槽内的插入性的发明，但是，对于改进伴随着线圈的高密度化、槽楔向槽内的插入性的方案，没有进行任何揭示。

【专利文献1】特开平5-236712

发明内容

在线圈-槽楔插入装置中，在将线圈插入到槽内时，同时将槽楔插入到槽内，但是，在这种槽楔的插入时，使用通常称为槽楔推杆的部件。即，在将卷绕的线圈插入到槽内时，一并用槽楔推杆的前端部推压槽楔的一端并插入到槽内。这时，由于未插入到槽内的线圈部分与槽楔推杆前端部的物理干扰，有损伤线圈的外表面的危险性。特别是，在一定程度的线圈被插入到槽内之后，线圈的未插入部分的长度变短，随着其长度变短，相对于未插入部分，作用到定子内径方向上的力逐渐增大。因此，槽楔推杆的前端部与线圈未插入部分接触，有线圈的敷层受到损伤的危险性。

图8表示采取用于防止这种问题的措施的现有技术的槽楔推杆的图示，表示的是将槽楔推杆的与线圈对向的面的前端部的厚度制成倾斜面的例子。在图8中，9是槽楔推杆，91是位于槽楔推杆9的前端部的厚度倾斜面，92是槽楔推杆9的前端部的推压槽楔的槽楔推压面。图9是表示随着线圈向铁心槽内插入、使用图8所示的现有技术型的槽楔推杆9将槽楔插入到槽内时的状态的图示。在图9中，1是铁心，2是线圈，8是槽楔，其它标号与图8相同。槽楔8，通过利用槽楔推杆9的槽楔推压面92推压其端部(下面称之为槽楔受压端面)，槽楔8向图9的上方移动，插入到铁心1的槽内。这时，槽楔推杆9的前端部处于极力远离线圈的状态，同时，以即使接触线圈也不会受到损伤的方式形成顺滑的厚度倾斜面91。但是，这样，由于将前端部制成厚度倾斜面91，所以，推压槽楔受压端面的面在定子径向方向宽度变小。如前面已经描述过的那样，伴随着高密度线圈2向槽内的插入，在槽楔8向槽内插入时，插入阻力增加，所以，由于槽楔8的挠曲等，在槽楔推杆9的槽楔推压面92上，容易产生槽楔8的位置偏移。当产生这种槽楔8的位置偏移时，槽楔8从槽楔推压面92上脱离，容易引起槽楔8向槽内的插入不良。

根据本发明的线圈-槽楔插入装置，为了将卷绕的线圈安装到配置在电动机的定子铁心内周上的多个齿部上，将前述线圈和槽楔插入到作为在前述铁心的周向方向上相邻的齿部之间的空间的槽内，所述槽楔用于将前述线圈的向各个槽插入的插入单位捆扎起来，在将与位于前述槽的周围的前述铁心之间绝缘的同时，堵塞前述槽的径向方向内侧开口部，其中，所述线圈-槽楔插入装置包括：叶片，所述叶片与前述齿部位置相对应地配置在圆周上，用于悬挂前述卷绕的线圈；分离装置，所述分离装置用于推压悬挂在前述各个叶片上的前述线圈，能够与前述叶片一起沿着规定的方向移动；推压前述槽楔用的槽楔推杆，所述槽楔推杆能够沿着与前述分离装置相同的方向移动；槽楔导向件，所述槽楔导向件用于前述槽楔及前述槽楔推杆的导向，对应于前述槽楔推杆配置位置在圆周上设置有多个；前述槽楔推杆在推压前述槽楔的前端部配备有用于防止前述槽楔的位置偏移的结构。

由于通过槽楔推杆前端部的防止位置偏移用结构约束槽楔受压端面的位置，难以从槽楔推杆前端部脱离，所以，即使将高密度线圈向槽内插入时，也可以改进槽楔向该槽内的插入性。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施形式1的线圈-槽楔插入装置的侧视剖视图。

图2是表示根据实施形式1的槽楔推杆的形状的透视图。

图3是表示利用根据实施形式1的槽楔推杆将槽楔插入到槽内的图示。

图4是表示根据实施形式2的槽楔推杆的形状的透视图。

图5是表示利用根据实施形式2的槽楔推杆将槽楔插入到槽内的图示。

图6是表示根据实施形式3的槽楔推杆的形状的透视图。

图7是表示利用根据实施形式3的槽楔推杆将槽楔插入到槽内的图示。

图8是表示现有技术的槽楔推杆的形状的透视图。

图9是表示利用现有技术的槽楔推杆将槽楔插入到槽内的图示。

【符号说明】

1定子铁心，2线圈，3叶片，4叶片保持器，5叶片保持器驱动轴，6分离装置，7分离装置驱动轴，8槽楔，9槽楔推杆，10槽楔导向件，11槽楔盒，91厚度倾斜面，92槽楔推压面，93突起

具体实施方式

实施形式1

图1是表示根据本发明的实施形式1的线圈-槽楔插入装置，和使用该装置将卷绕的线圈和槽楔插入到电动机等的定子铁心的槽内的状态的侧视剖视图。在图中，1是电动机等的定子铁心，被图中未示出的定子铁心支承部支承。2是插入到定子铁心的槽内的卷绕的线圈，3是为了将卷绕的线圈2插入到槽内而悬挂该线圈用的叶片，与定子铁心1的齿部的配置相对应地在圆周上配置有多个。4是保持叶片3、沿定子铁心1的轴向方向驱动叶片3的叶片保持器，5是用于经由叶片保持器沿定子铁心轴向方向驱动叶片3的叶片保持器驱动轴，6是支承被悬挂在叶片3上的线圈2、用于通过与叶片3一起插入到定子铁心1的轴向方向的孔内将线圈2插入到槽内的分离装置，7是为了将分离装置6插入到定子铁心1的轴向方向的孔内而沿该轴向方向驱动分离装置6的分离装置驱动轴，8是在相对于插入到槽内的线圈2堵塞槽的开口部的同时捆扎线圈2、对该线圈2与槽的内壁面之间绝缘的槽楔，9是推压槽楔8的受压端面、插入到槽内的槽楔推杆，10是通过利用槽楔推杆9前端部的槽楔推压面推压槽楔8的受压端面、在将该槽楔8插入到槽内时将槽楔8向着槽引导的槽楔导向件，11是保持槽楔8的槽楔盒。另外，尽管还包括有：驱动叶片保持器4以将叶片插入到定子铁心1的轴向方向的孔内的叶片保持器驱动部、用于驱动分离装置驱动轴7以将分离装置6插入到定子铁心1的轴向方向的孔内的分离装置驱动部、以及将槽楔推杆9沿定子铁心1的轴向方向驱动并将槽楔插入槽内用的槽楔推杆驱动部，不过，在图1中将这些部件省略了。即，线圈-槽楔插入装置包括：图中未示出的铁心支承部、叶片3、叶片保持器4、叶片保持器驱动轴5、分离装置6、分离装置驱动轴7、槽楔推杆9、槽楔导向件10、槽楔盒11、以及图中未示出的叶片保持器驱动部、分离装置驱动部、槽楔推杆驱动部。

图2是表示根据本发明的实施形式1的在槽楔推杆9的前端部附近的形状的透视图。在图中，槽楔推杆9的上面对应于前端部，91是与线圈对向的面，是随着向前端部行进其厚度倾斜的厚度倾斜面。92是位于槽楔推杆9前端部的槽楔推压面，93是设置在槽楔推压面92上的突起。在本例中，突起93分别设置在靠近和远离前述厚度倾斜面91的位置上。图3是在将槽楔推杆9用在图1所示的线圈-槽楔插入装置中的情况下，从图2所示的箭头方向观察利用槽楔推杆9推压槽楔8的下端面(即，受压端面)的状态的图示。图3的各个标号的含意和图1、图2中的含意相同。如图3所示，在槽楔8的受压端面进入位于槽楔推杆9的槽楔推压面92上的两个突起93之间的状态下，通过利用槽楔推压面92进行推压，槽楔8向图的上方移动。如果使用本实施形式所示的槽楔推杆9，则由于利用设置在槽楔推杆9的槽楔推压面92上的突起93夹持槽楔8的受压端面附近，所以，可以防止槽楔8从槽楔推杆9的槽楔推压面92脱落。

另外，在图2、图3中，对于有两个突起93以便夹住槽楔8的情况进行了说明，但是，也可以分别分成多个突起。另外，也可以没有突起而在槽楔推压面92上形成槽，通过槽楔8的受压端面进入该槽内，也可以获得同样的效果。

实施形式2

本实施形式的特征在于，设置在槽楔推杆9的槽楔推压面92上的突起93不夹住槽楔受压端面，只设置在厚度倾斜面91侧。

图4、图5表示该例子。图4是表示突起93设置在槽楔推杆9的槽楔推压面92的厚度倾斜面91侧的槽楔推杆9的透视图。

图5是表示从图4的箭头方向观察利用图4所示的槽楔推杆9将槽楔8插入到槽内的状态时看到的图示。这样，将突起93只设置在厚度倾斜面91侧，例如，即使在铁心槽内的线圈密度高的范畴内，也可以看作是并非那么高的情况。在这种情况下，由于来自于线圈2的推压力不高，槽楔8易于在槽中向与线圈2对向的一侧、即厚度倾斜面91的方向移动。从而，通过将突起93相对于槽楔8设置在厚度倾斜面91侧，可以防止槽楔8从槽楔推杆9的槽楔推压面92脱落。

实施形式3

本实施形式的特征在于，设置在槽楔推杆9的槽楔推压面92上的突起93不夹住槽楔受压端面，并且设置在与厚度倾斜面91相反一侧。图6、图7表示该例子。图6是表示突起93设置在槽楔推杆9的槽楔推压面92的与厚度倾斜面91相反一侧的槽楔推杆9的透视图。

图7是表示从图6的箭头的方向观察利用图6所示的槽楔推杆9将槽楔8插入到槽内的状态时看到的图示。这样，突起93只设置在与厚度倾斜面91相反一侧，例如，可被认为是铁心槽内的线圈密度特别高的情况。在这种情况下，槽楔8被压到线圈2上，容易在槽中向与线圈2相反一侧、即向与厚度倾斜面91相反一侧移动。从而，通过将突起93相对于槽楔8设置在与厚度倾斜面91相反一侧，可以防止槽楔8从槽楔推杆9的槽楔推压面92脱落。

实施形式4

本实施形式是将槽楔推杆9的推压面92的表面粗糙化的实施形式。借此，由于槽楔8难以在推压面92上滑动，可以防止槽楔8从该面上脱落。

产业上的可利用性

本申请的发明，通过高密度地在电动机等磁极上卷线，可以用于实现高效率的马达。

Claims (1)

1.一种线圈-槽楔插入装置，为了将卷绕的线圈密度高的线圈安装到配置在电动机的定子铁心内周上的多个齿部上，将前述线圈和槽楔插入到作为在前述铁心的周向方向上相邻的齿部之间的空间的槽内，其中，所述槽楔用于将前述线圈的向各个槽插入的插入单位捆扎起来，对与位于前述槽的周围的前述铁心之间进行绝缘，同时，将前述槽的径向方向内侧开口部堵塞，所述线圈-槽楔插入装置包括：

叶片，所述叶片对应于前述齿部位置配置在圆周上，用于悬挂前述卷绕的线圈；分离装置，所述分离装置用于推压悬挂在前述各个叶片上的前述线圈，能够与前述叶片一起沿着规定的方向移动；前述槽楔推压用的槽楔推杆，所述槽楔推杆能够沿着与前述分离装置相同的方向移动；槽楔导向件，所述槽楔导向件用于前述槽楔及前述槽楔推杆的导向，对应于前述槽楔推杆的配置位置在圆周上配置有多个；前述槽楔推杆在推压前述槽楔的前端部配备有用于防止前述槽楔的位置偏移的结构；

所述槽楔推杆的前端部的用于防止前述槽楔的位置偏移的结构在径向方向内侧以及径向方向外侧的双方设置有突起。

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