JPH07184359A - 固定子コイル整形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転電機の固定子のコイルを自動的に整形す
ること。 【構成】 縦姿勢でセットされた固定子Ｃのコイル３１
の下側折り返し部３１１を下部整形装置Ａのインナーリ
ング５の第１プレス体５０４とアウターリング６の第２
プレス体６０２によりプレス整形する。コイル３１の上
側折り返し部３１２は上部整形装置Ｂの同様な部分によ
りプレス整形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動機、発電機等の回
転電機の固定子コイルを整形して仕上げるコイル整形装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転電機の固定子に取り付けられるコイ
ルは、筒形状の固定子鉄心の内溝内に装着される磁極形
成部分と固定子鉄心の軸方向端部に露出する折り返し部
分に分けられ、その折り返し部分は回転電機の外部を覆
う外枠や固定子内への回転子挿入時の支障とならないよ
うに、所定の形状に整形しなければならない。

【０００３】そこで、従来ではこのコイルの折り返し部
分を、手やプラスチックハンマーで叩いたり或いは引っ
張ったりして、最終仕上げ寸法形状に整形していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに手作業によっていたので、最終仕上げ寸法形状がま
ちまちとなって品質にバラツキが発生するという問題が
あった。また、その作業に多くの時間（１台当たり２０
〜３０分）がかかるという問題もあった。

【０００５】本発明の目的は、コイルの折り返し部分が
自動的にプレス整形されるようにして、上記した問題を
解決した固定子コイル整形装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、回転電
機の筒形状の固定子鉄心の軸方向周部に張り出したコイ
ル折り返し部を整形する固定子コイル整形装置であっ
て、上記固定子鉄心の軸心と軸心が合致するように上記
固定子鉄心の軸方向端部を支持するチャックヘッド、お
よび該チャックヘッドに支持された上記固定子鉄心の上
記コイル折り返し部に臨む内側位置で上記チャックヘッ
ドの軸心に対して放射方向に移動可能な第１プレス体を
有するインナーリングと、上記チャックヘッドに支持さ
れた上記固定子鉄心の上記コイル折り返し部に臨む外側
位置で上記チャックヘッドの軸心に対して放射方向に移
動可能な第２プレス体を有するアウターリングと、上記
第１プレス体を放射方向外側に移動させる第１のプレス
機構、および上記第２プレス体を放射方向内側に移動さ
せる第２のプレス機構を有するプレス機構と、からなる
整形装置を具備することを特徴とする固定子コイル整形
装置によって達成される。

【０００７】本発明では、上記第１プレス機構を、上記
第１プレス体の内側に形成されたテーパ面、および該テ
ーパ面に接触するテーパ面を有し上記チャックヘッドの
軸心に沿った方向への移動により上記プレス体を放射方
向外側に移動させるセンターガイドから構成し、上記第
２プレス機構を、上記センターガイドの上記軸心に沿っ
た方向への移動を放射方向への移動に変換して上記第２
プレス体に放射方向内側への移動力を付与するリンク機
構から構成することができる。

【０００８】また、本発明では、上記整形装置を上記チ
ャックヘッドの軸心が一致するように上下に２組配置
し、該２組の整形装置の少なくとも一方を他方に対して
近接離反可能に設けることができる。

【０００９】

【作用】本発明では、チャックヘッドにセットされた固
定子のコイルの折り返し部分が、インナーリングの第１
プレス体の外側へのプレス動作と、アウターリングの第
２プレス体の内側へのプレス動作によって、均一にプレ
ス整形される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
２はその一実施例のコイル整形装置の要部を示す断面図
であり、Ａは下部整形装置、Ｂは上部整形装置である。
なお、この図２の下側の下部整形装置Ａは、左側が非プ
レス時の断面を、右側がプレス時の断面を示す。図３は
プレス時の下部整形装置Ａの平面図である。

【００１１】下部形成装置Ａにおいて、１は第１基台で
あり、そこにはエアー又は油圧式のシリンダ２が取り付
けられ、そのシリンダ２の伸縮ロッド２０１の先端に円
盤形状で上下方向に移動可能な鋼材製の移動台３が同軸
的に結合されている。１０１はこの第１基台１のブロッ
ク１０２に取り付けられたコロであり、これにより第１
基台１が後記するガイド機構の図示しないレール上を図
２において紙面に垂直方向に移動可能となっている。

【００１２】上記移動台３は、その軸中心部分に上方向
に伸びる円柱軸３０１が形成され、その円柱軸３０１の
上端に同軸的に鋼材製で先細の４角錐形状のセンターガ
イド３０２がネジ３０３により取り付けられている。３
０４はこのセンターガイド３０２の斜面（テーパ面）で
ある。また、外周部の上面には、同一半径の円周上に等
角度間隔で６箇所にネジ３０５により第１リンクブロッ
ク３０６が取り付けられている。

【００１３】４は上記第１基台１に対して固定的な関係
に設けられた鋼材製の第２基台であり、上記円柱軸３０
１の上下移動をガイドするガイド孔４０１がその軸心に
設けられ、外周部近くには等角度間隔で６箇所に外端か
ら内側に向けて放射方向にガイド用切込み４０２が形成
されている。そして、この第２基台４の上面には、高剛
性プラスチック材（商品名：ＭＣナイロン）からなるセ
ンターリング４０３がネジ４０４により固着されてい
る。

【００１４】５はこの第２基台４のガイド孔４０１の上
角周囲に形成された段部４０５に着脱自在に装着される
インナーリングである。このインナーリング５は、段部
４０５への装着部を構成する鋼材製のセンタフランジ５
０１と、４分割されて外周面の周溝に装着されたリング
スプリング５０２により一体化の収縮力を付与され、各
分割片の内側に上記４角錐形状のセンターガイド３０２
の斜面３０４と反対向きの斜面５０３（テーパ面）が形
成されたリング形状の第１プレス体５０４と、外側面方
向に突出するフランジ部５０５を有し、上記第１プレス
体５０４の各分割片の内部上下方向に貫通して形成され
た放射方向のガイド孔５０６に挿通されるガイドピン５
０７によって上記センターフランジ５０１と一体化され
るチャックヘッド５０８と、から構成されている。この
チャックヘッド５０８には上端軸心に開口５０９が形成
されている。そして、第１プレス体５０４は上記したセ
ンターリング４０３と同様の高剛性プラスチック材で構
成されている。上記したセンターガイド３０２、そのセ
ンターガイド３０２の斜面３０４と第１プレス体５０４
の斜面は第１プレス機構を構成する。

【００１５】６は上記第２基台４のガイド用切込み４０
２の部分に放射方向に移動可能に取り付けられるアウタ
ーリングであり、図３に示すように合計で６組設けられ
る。このアウターリング６は、高剛性プラスチック製で
内周上角に突出部６０１が形成された第２プレス体６０
２と、この第２プレス体６０２の放射方向外側にネジ６
０３により一体化され第２基台４のガイド用切込み４０
２に嵌合するアダプタ６０４と、このアダプタ６０４の
下側にネジ６０５で一体化されるガイド体６０６と、そ
のガイド体６０６の下側にネジ６０７で一体化される第
２リンクブロック６０８とから構成されている。

【００１６】７は移動台３の第１リンクブロック３０６
とアウターリング６の第２リンクブロック６０８とを軸
７０１、７０２により連結するリンク体である。８は第
２基台４の外周に取り付けられるリング形状のカバーで
ある。この移動台３、リンク体７、アウターリング６の
アダプタ６０４、ガイド体６０６等は第２プレス機構を
構成する。

【００１７】以上の第１基台１、シリンダ２、移動台
３、第２基台４、インナーリング５、アウターリング
６、リンク体７およびカバー８により、下部整形装置Ａ
が構成される。

【００１８】本実施例では、このような下部整形装置Ａ
と同様の構成を下向きにした上部整形装置Ｂも構成し、
両整形装置Ａ、Ｂにより固定子コイル整形装置を構成す
る。上部整形装置Ｂにおいて下部整形装置Ａと同一部分
には同一符号に「′」を付した。

【００１９】なお、この上部整形装置Ｂが下部整形装置
Ａと異なる点は、第２基台４′が固定状態ではなく、移
動台３′に対してスプリング９により弾発力を受けてい
る点である。すなわち、このスプリング９は第１基台
１′と第２基台４′との間にネジにより組込まれたガイ
ド軸１０にガイドされて移動台３′と第２基台４′との
間に装着されている。１１は第１基台１′と第２基台
４′の相対関係を固定するためのスペース軸であり、図
示しないが下部整形装置Ａでも同様な構成がとられてい
る。また別の異なる点は、上記上部整形装置Ｂには下部
形成装置Ａのコロ１０１に相当する部分が無いことであ
る。１２はこの上部整形装置Ｂを上下移動させる際のガ
イド軸、１３はそのガイド軸１２を第１基台１′に固定
するためのフランジである。

【００２０】図４は上記した下部整形装置Ａと上部整形
装置Ｂを組込んで構成した本実施例の固定子コイル整形
装置の正面図、図５はその右側面図である。まず下部整
形装置Ａは、操作台２１上において、スライド機構２２
のガイドレール（図示せず）をコロ１０１が回転するこ
とにより、その全体が固定子Ｃのセット位置（引出し位
置）と整形位置（押し込み位置）との間を進退移動可能
となっている。この進退移動はハンドル２３を操作して
上記２つの位置でのロックを解除して行なわれる。

【００２１】上部整形装置Ｂは、ポール２４により支持
されたガイド機構２５のガイド筒２６にガイド軸１２が
ガイドされてその全体が上下移動可能となっており、こ
の移動はガイド機構２５に取り付けられたシリンダ２′
のロッド２０１′によって行なわれる。２７はシリンダ
２′を駆動するめたのエアー又は油を配送するためのの
パイプである。

【００２２】次に、固定子Ｃのコイルを整形する動作に
ついて説明する。図１の（ａ）、（ｂ）は上記した固定
子コイル整形装置の動作説明用の概略図である。固定子
Ｃは、固定子鉄心３０とこの鉄心３０に装着されるコイ
ル３１からなる。本実施例では、このコイル３１の下部
折り返し部３１１と上部折り返し部３１２を所定の形状
・寸法に整形する。

【００２３】まず、下部整形装置Ａを固定子セット位置
（図５での仮想線で示した引出し位置）に引き出して、
そのインナーリング５のチャックヘッド５０８のフラン
ジ部５０５に固定子Ｃの固定子鉄心３０の内周角部を載
せて、その固定子Ｃを縦姿勢でセットする。これによっ
て、固定子Ｃのコイル３１の下部折り返し部３１１が、
当該下部整形装置Ａのインナーリング５の第１プレス体
５０４、アウターリング６の第２プレス体６０２、およ
び第２基台４のセンターリング４０３に囲まれた空間内
に位置する。次に、このようにして固定子Ｃがセットさ
れた下部整形装置Ａを奥方向に水平移動させて、その軸
心が上部整形装置Ｂの軸心に合致する整形位置にセット
する。これにより、下部整形装置Ａ、上部整形装置Ｂお
よび固定子Ｃが、図１の（ａ）に示すような状態にな
る。

【００２４】この後に、所定時間をセットしたタイマを
起動させて、下部整形装置Ａのシリンダ２を動作させ、
そのロッド２０１の伸長を開始させると、移動台３が上
昇を開始する。このため、この移動台３のセンターガイ
ド３０２の斜面３０４によって、インナーリング５の４
分割された第１プレス体５０４の斜面５０３の各々が外
方向に圧力をうけてリングスプリング５０２の弾力に抗
して移動し、固定子Ｃのコイル３１の下部折り返し部１
１１の内側をプレスする。

【００２５】同様に、上記移動台３が上昇すると、リン
ク体７および関連する部分よるリンク機構によって、ア
ウターリング６が内側方向への移動力を付与され、第２
プレス体６０２の突出部６０１を含む内側が、固定子Ｃ
のコイル３１の下部折り返し部３１１の外側をプレスす
る。

【００２６】かくして、固定子Ｃのコイル３１の下部折
り返し部３１１が、インナーリング５の第１プレス体５
０４、アウターリング６の第２プレス体６０２、および
第２基台４のセンターリング４０３に囲まれて整形され
るが、このとき、これら第２プレス体６０２、第２プレ
ス体６０２、センターリング４０３は高剛性プラスチッ
ク材を材質とするために、コイル３１の線材の絶縁被覆
が破損される恐れはない。

【００２７】そして、移動台３が上限まで移動すると、
図３に示すように６個の第２プレス体６０２が相互に接
合した状態で移動を停止する。この後にタイマの時限が
完了すると、シリンダ２が逆動作されてそのロッド２０
１が縮小し、インナーリング５およびアウターリング６
が元の位置に復帰する。

【００２８】一方、上部整形装置Ｂは、シリンダ２′の
ロッド２０１′が伸長することによって全体が下降を開
始して、まず、そのインナーリング５′のチャックヘッ
ド５０８′の下面（先端）が下部整形装置Ｂのチャック
ヘッド５０８の上面（先端）に当接して、そのインナー
リング５′、アウターリング６′およびそれらが一体化
されている第２基台４′の下降が停止する。このとき、
固定子Ｃのコイル３１の上部折り返し部３１２が、当該
上部整形装置Ｂのインナーリング５′の第１プレス体５
０４′、アウターリング６′の第２プレス体６０２′、
およびセンターリングに囲まれる。

【００２９】この後、さらにシリンダ２′のロッド２０
１′が伸長を続けると、今度は移動台３′のみがスプリ
ング９の弾発力に抗して下降を続け、インナーリング
５′の第１プレス体５０４′、アウターリング６′の第
２プレス体６０２′、および第２基台４′のセンターリ
ングにより、固定子Ｃのコイル１１の上部折り返し部１
１２の内側と外側が囲まれてプレス整形される。このと
きも、これら第１プレス体５０４′、第２プレス体６０
２′、センターリングは高剛性プラスチック材を材質と
するために、コイル３１の線材の絶縁被覆が破損される
恐れはない。

【００３０】このようにして、上部整形装置Ｂは、その
シリンダ２′のロッド２０１′の伸長動作によって、整
形位置への下降動作と整形位置での整形動作の２つが継
続して行なわれる。

【００３１】この上部整形装置Ｂは上記整形が完了する
までシリンダが動作するとその過負荷が検出されること
により、装置Ｂ全体の下降動作から上昇動作への切り替
えが行なわれ、初期の位置に退避する。

【００３２】このようにして上部整形装置Ｂの退避が完
了した後に、下部形成装置Ａをセット位置に引き出して
から、固定子Ｃを取り出すことができる。

【００３３】以上のように、下部整形装置Ａおよび上部
整形装置Ｂが動作することによって、固定子Ｃのコイル
３１の下部折り返し部３１１および上部折り返し部３１
２の整形が自動的に行なわれる。

【００３４】なお、固定子Ｃはその径および長さによっ
て複数種類に分類されるが、径の異なるものに対しては
インナーリング５、５′を交換することにより対応する
ことができ、また長さの異なるものに対してはインナー
リング５、５′の一方の先端に長さに対応したアダプタ
を装着することより対応することができる。

【００３５】また、以上の実施例では下部形成装置Ａお
よび上部整形装置Ｂの動作を別々の動作として説明した
が、下部整形装置Ａにセットした回転子Ｃに上部整形装
置Ｂを押し付けた時点から、下部形成装置Ａはタイマ
で、上部整形装置Ｂはこれと同時に整形を開始させるよ
うにしてもよい。

【００３６】また、上記実施例では下部整形装置Ａと上
部整形装置Ｂを１対としてコイル整形装置を構成した
が、下部形成装置Ａのみで構成することもできる。この
場合は固定子Ｃを反転して２回セットし、コイル３１の
下部折り返し部３１１と上部折り返し部３１２の各々を
個別に整形することになる。

【００３７】さらに、インナーリング５、５′の第１プ
レス体５０４、５０４′、アウターリング６、６′の第
２プレス体６０２、６０２′をプレス動作させるプレス
機構は、上記した機構に限られるものではなく、その他
のリンク機構やカム機構とを利用することもできる。

【００３８】

【発明の効果】以上から本発明によれば、固定子コイル
の折り返し部が所定の形状・寸法に自動的に整形される
ので、その仕上りのバラツキがなくなり、従来の手作業
に比べて高品質の固定子コイルを得ることがてきる。ま
た、その整形時間も手作業に比べて大幅に短縮化され
る。

【００３９】また、上部形成装置と下部整形装置を組み
合せた構成とすることよって、固定子コイルの両端の折
り返し部を同時に整形することができるので、その仕上
りに片寄が発生せず、より高品質な固定子コイルを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 発明の一実施例の固定子コイル整形装置に固
定子をセットしてコイルの整形を行なう動作・作用の説
明図である。

【図２】 同固定子コイル整形装置の下部整形装置と上
部整形装置の要部断面図である。

【図３】 同固定子コイル整形装置の下部整形装置の平
面図である。

【図４】 同固定子コイル整形装置の全体の正面図であ
る。

【図５】 同固定子コイル整形装置の全体の右側面図で
ある。

【符号の説明】

Ａ：下部整形装置、Ｂ：上部整形装置、Ｃ：固定子、
１：第１基台、１０１：コロ、１０２：ブロック、２：
シリンダ、２０１：ロッド、３：移動台、３０１：円柱
軸３０１、３０２：センターガイド、３０３：ネジ、３
０４：斜面（テーパ面）、３０５：ネジ、３０６：第１
リンクブロック、４：第２基台、４０１：ガイド孔、４
０２：ガイド用切込み、４０３：センターリング、４０
４：ネジ、４０５：段部、５：インナーリング、５０
１：センタフランジ、５０２：リングスプリング、５０
３：斜面（テーパ面）、５０４：第１プレス体、５０
５：フランジ部、５０６：ガイド孔、５０７：ガイドピ
ン、５０８：チャックヘッド、６：アウターリング、６
０１：突出部、６０２：第２プレス体、６０３：ネジ、
６０４：アダプタ、６０５：ネジ、６０６：ガイド体、
６０７：ネジ、６０８：第２リンクブロック、７：リン
ク体、７０１、７０２：軸、８：カバー、９：スプリン
グ、１０：ガイド軸、１１：スペース軸、１２：ガイド
軸、１３：フランジ、２１：操作台、２２：スライド機
構、２３：ハンドル、２４：ポール、２５：ガイド機
構、２６：ガイド筒、２７：パイプ、３０：固定子鉄
心、３１：コイル、３１１：下側折り返し部、３１２：
上側折り返し部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転電機の筒形状の固定子鉄心の軸方向周
   部に張り出したコイル折り返し部を整形する固定子コイ
   ル整形装置であって、 上記固定子鉄心の軸心と軸心が合致するように上記固定
   子鉄心の軸方向端部を支持するチャックヘッド、および
   該チャックヘッドに支持された上記固定子鉄心の上記コ
   イル折り返し部に臨む内側位置で上記チャックヘッドの
   軸心に対して放射方向に移動可能な第１プレス体を有す
   るインナーリングと、 上記チャックヘッドに支持された上記固定子鉄心の上記
   コイル折り返し部に臨む外側位置で上記チャックヘッド
   の軸心に対して放射方向に移動可能な第２プレス体を有
   するアウターリングと、 上記第１プレス体を放射方向外側に移動させる第１のプ
   レス機構、および上記第２プレス体を放射方向内側に移
   動させる第２のプレス機構を有するプレス機構と、 からなる整形装置を具備することを特徴とする固定子コ
   イル整形装置。
2. 【請求項２】上記第１プレス機構を、上記第１プレス体
   の内側に形成されたテーパ面、および該テーパ面に接触
   するテーパ面を有し上記チャックヘッドの軸心に沿った
   方向への移動により上記プレス体を放射方向外側に移動
   させるセンターガイドから構成し、 上記第２プレス機構を、上記センターガイドの上記軸心
   に沿った方向への移動を放射方向への移動に変換して上
   記第２プレス体に放射方向内側への移動力を付与するリ
   ンク機構から構成したことを特徴とする請求項１に記載
   の固定子コイル整形装置。
3. 【請求項３】上記整形装置を上記チャックヘッドの軸心
   が一致するように上下に２組配置し、該２組の整形装置
   の少なくとも一方を他方に対して近接離反可能に設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載の固定子コイル整形装
   置。