JPS5857062B2 - 電機子巻線の段付組合せ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は交流電機の固定子巻線にレーベル転位組合せ
を自動的に行なう工作機械に関するものである。

大型の同期機の固定子巻線ではうず電流による損失を避
けるため、多数の素線（普通は絶縁した平角線を用いる
）にレーベル転位と称するひねりを与えて巻線を構成し
ていることはよく知られている所である。

また多くの場合、固定子巻線の形状はいわゆるダイヤモ
ンドコイルの形状であって、絶縁を完成した後固定子の
オープンスロットに入れるのが普通である。

素線の束にレーベル転位を与えるには従来はもっばら手
作業によるか、又は原材料素線を巻いたドラムを円板上
に配置し、素線を引出しながら上記円板をゆるやかに回
転させること（・こよって素線にひねりを与えるような
工作機械によって行なわれていた。

後者の工作機械による場合は１ピツチごとに素線に力を
加えて段付けを行なっていた。

以下、図面について説明するがすべての図面を通じて同
一符号は同−又は相当部分を表わすものとし、また図面
を見易くするために容易に理解できる場合は断面のハツ
チを省略する。

第１図（ル−ベル転位を施した巻線の仕上りを示す図で
第１図ａは素線に直角な面による断面図、第１図すは素
線に平行な面による断面図である。

符号１００は任意の素線を表わし、第１図ａに示すよう
に２列数段に配列される。

２００は列間絶縁物、３００は転位下絶縁物である。

第１図すに示すように素線１００は下列から上列へ、ま
た上列から下列への転位が行なわれていて、（上列から
下列への転位は第１図すには示されていない）隣接して
いる素線の転位点は第１図すにｐで示す１ピツチだけへ
だたっており、列が変更される転位点で段も変更され、
このようにして素線束の部分の素線が順番に微量されて
いる。

このような素線束を有するコイルを手作業によって製造
すをためには最初に各素線に段付を施さねばならぬ。

第２図は段付けされた素線の一部を示す断面図であって
、段付の段の高さＷは素線１００の幅と列間絶縁物２０
０の厚さとの和に等しく互に隣接する素線における転位
点の位置の間隔は上述の１ピツチｐであることは申すま
でもない。

ｐは普通約５０間乃至１００ｒＩＬ７ＩＬとなる。素線
の段の数をＮとすると列が変更された素線はその位置か
らＮＰだけ離れたところで元の列にもどる形状に段付曲
げ加工がほどこされる。

このようにして成形したそれぞれの素線は、まず１列分
の素線を重ね曲げ加工した素線の端部が、上になり、中
央部が下になるように作業台の上におかれる。

そして素線のならびのうちの、机に接していない部分の
最も長い素線の机に接していない部分の端を持上げ他の
すべての素線の曲げられた部分を越えて、素線のならび
の反対側におろす。

つづいて次の素線について同様に実施していく。

素線のならびの一端のすべてについてこの作業が終った
のち、素線のならびの他端についても同様に机に接して
いない部分が長い素線の側から順次実施していく。

以上の作業において机に接していない部分、すなわち持
上げなければならない部分は４ｍにもおよぶことがあり
、素線か細く曲りやすいために、３〜４名で調子を合わ
せて持上げなければならないなど、単調な作業にもかか
わらず多人数を要する時間のかかる作業であった。

同様にもう１列分の素線のならびについても組合わせら
れたのち、前記のグループをひつくりかえして後者の上
にかぶせ、後者のグループの素線の端の机に接していな
い部分を前記のグループの机に接している部分の上に持
っていく作業を行う。

これを他端についても実施する。

列間絶縁物２００は作業が完了した後で挿入される。

以上のように手作業で実施する場合は非常に煩雑であっ
た。

又、このような作業では個々の素線について段付曲げ加
工をほどこしておく必要があり、又１列分ずつについて
前もって組合せ作業を行ない、次に２つを合わせる操作
を行う関係から、直線の状態で段付組合せを行った後で
コイルエンドの成形曲げ加工を行うという形状の単純な
ハーフコイルにしかレーベル転位をほどこすことができ
ないというのが手作業で段付組合せを行う時代の常識で
あった。

このことから、前もって曲げ加工されたものとか１端が
素線の束として固定されているもの例えば１ターンフル
コイルとかコイルエンド部にレーベル転位を行うような
ことはできなかった。

なお、ここにいうハーフコイルとはダイヤモンドコイル
のノーズ部の両方を切断したものであり、１ターンフル
コイルとはダイヤモンドコイルのノーズ部の１端を切断
したものでスロット部にレーベル転位をしようとするも
のである。

コイルエンドとはスロットの直線部が終りノーズ部にい
たる比較酌量りの少ない部分を言う。

円板上に素線のドラムを多数配置する従来から行なわれ
ている機械は、主として素線本数が少ないものについて
行なわれているものであり、回転機の固定子コイル等素
線数が４０本〜１５０本におよぶものについては、ドラ
ム数が多くなるために回転機のコイルの分野に使われる
ことはなかった。

以上述べた従来から行なわれている工作法の欠点をまと
めると次のとうりとなる。

（イ）工数の多い手間のかかる作業である。

（ロ）直線状のものでなければ段付組合せができなかっ
た。

（ハ）列間絶縁物を後で組合わせる必要があった。

この発明の目的は従来の製造方法における上述の欠点を
除去することであって以下図面によってこの発明を説明
する。

第３図はこの発明の装置の一実施例の要点部分を示す斜
視図であって、図において素線１００のｘ、ｘ’力方向
Ｙ 、Ｙ’力方向延長部分は図面に示してないが、この
延長部分が切断された端であっても、Ｘ方向の端とＸ′
ｊ５向の端とがコイルのノーズを介して一体のものであ
ってもよい。

いずれか一端が一体につながっている場合を１タンフル
コイルの形状と言うことがある。

また第３図において１ａ、１ｂは素線曲げ加工装置を構
成し、第３図に示す実施例では曲げ加工装置はプレスで
あって上型１ａと下型１ｂに分れている場合を示してい
る。

曲げ加工装置をプレス以外の機構、たとえばローラ機構
、レバー機構等で構成することも可能である。

２ａは段付組合せを施すべき素線とその隣接素線との間
を隔離するナイフ装置、２ｂは段付組合せを施すべき素
線を押して１段ずらすための押棒、２ｃは段付組合せを
施すべき素線の列を変換するフック装置である。

第３図に示してないこの発明の装置の構成要素は素線１
００の束を装着しあらかじめ定められたプログラムに従
って所定の位置に移動し、段付組合せを施すべき順次の
部分を逐次第３図に示す関係位置に配置しこの部分の段
付組合せが終了すると素線１００の束を１ピツチＰだけ
ＸＸ′方向に移動して、Ｐだけへだたった点において次
の段付組合せを行なうようにする位置移動装置と、ナイ
フ装置２ａ１押し棒２ｂ、フック装置２Ｃ，素線曲げ加
工装置１ａ、１ｂをあらかじめ定められたプログラムに
従って駆動させる駆動制御装置とであって、これらの装
置は従来公知の技術によって適当なものを設計すること
が容易であるので第３図からは省略した。

なお、これら個々の装置を駆動する手段はどのような機
構により行ってもよ、いわけであるが、たとえば、次の
ようなものでもよい。

すなわち、ナイフ装置２ ａ ％押棒２ｂ、フック装置
２ｃの３者は１０秒で１回転するぐらいまで減速された
回転軸に、それぞれに対応する３個のカムを取付けて、
回転軸が１回転する間に上記３者が順序よく動作するよ
うにし、又、素線曲げ加工装置１ａ、１ｂは油圧又は空
圧により、駆動されるものとして、フック装置２ｃの動
作とタイミングを合せて動作するように互にリンクさせ
ておく。

以下この発明の装置の動作を説明するが、たとえばダイ
ヤモンドコイルを製造する場合の最初の工程の素線準備
はこの発明の装置以外の部分で行なわれ、手作業又はシ
ャツトル巻と称する方法で行なわれる。

シャツトル巻の方法について説明すると巻枠の長さをダ
イヤモンドコイルの延長線の約１／２とし、枠の幅はコ
イルのノーズの内径と同一に、枠の溝の幅は素線の幅の
２倍とする。

この巻枠に２本の素線を平行に必要段数に相当する巻回
数だけ巻付ける。

次に巻枠を分解して素線束を取外し、素線束がくずれぬ
ように必要に応じひもなどで素線束を結束しておく。

片側のノーズの中央を大形クリッパで切断し木ハンマで
たたいてまっすぐにする。

普通はダイヤモンドコイルのスロット部だけにレーベル
転位を施すのでその部分に列間絶縁物２００をはさむ。

列間絶縁物２００はたとえばデュポン社のポリアミド樹
脂シート「ノーメックス４１１１の５ミルのシートなど
を使うとよい。

第４図、第５図、第６図、第７図、第８図、及び第９図
はこの発明の装置の動作を説明する図で第４図ａ１第６
図ａ１第７図ａはそれぞれ正面図、第４図のｂ 、 Ｃ
，第５図のａ ｊ ｂ％第６図のす。

ｃ１第７図のｂ 、 ｃ、第８図のａ、ｆ）はそれぞれ
側面図、第９図は平面図を示す。

素線１００の束を位置移動させる工程では素線１００と
Ｉａ、ｌｂ、２ａ、２ｂ、２ｃとの関係位置は第４図に
示すよ、うになっている。

第４図すは第４図ａをＡＡ’で示す面から矢印の方に見
た側面図であり、第４図Ｃは第４図ａをＢＢ’で示す而
から矢印の方に見た側面図である。

第４図Ｃではそれぞれの素線１００に３ないし１４の番
号を付してあり、このうち素線８と素線１４とに段付組
合せが施されて、素線８は下列に、素線１４は上列に転
位されるのである。

その転位は次の順序で行なわれる。

すなわち第５図ａに示すようにナイフ装置２ａが素線８
と７の間、素線１４と１３の間に刺し込まれ、素線８及
び１４を動ぎやすくするとともにそれらの素線が素線曲
げ加工装置１ａ、１ｂのプレスの間に正確に入るように
する。

このときフック装置２ｃはばねで左右方向から中央に向
って圧着されているために素線といっしょに外に拡がる
とともに素線８が下に脱落するのを防止する。

次は押棒２ｂを第５図すに示すように退避させる。

この時素線１００の束はナイフ装置２ａで押えられてい
てばらになること（１ない。

次の工程は第６図ａ、ｂに示すように素線を素線曲げ加
工装置１ａ、１ｂによってプレスして段付を施す工程で
あり、段付けと同時に第６図Ｃに示すようにプレスによ
って段付けした素線をフック装置２ｃによって素線８は
下方に素線１４は上方にそれぞれ移動する。

その次は第７図ａ、ｂ、ｃに示す復帰動作であって、ま
ず待避していた押棒２ｂが戻り、弱い力で素線８及び１
４を押えたのちフック装置２ｃを復帰させ、つづいてプ
レス１ａ、１ｂを上下に復帰させるとともにナイフ装置
２ａを引抜く。

次の工程では第８図と第９図に示すように押棒２ｂの力
を強くして素線８と素線１４とを充分に押込み、素線１
３と素線７とを押出す。

この工程によって１ピツチ分の段付組合せ作業を終り、
その時の状態は第４図ａ、ｂ、ｃに示す状態に帰ってい
るが、ただ素線８のあった位置には素線７が、素線１４
のあった位置には素線１３が来ているので、素線１００
の束を１ピツチだけ位置移動して次の段付組合せ作業を
行なえばよい。

以上の説明から明らかなように、従来法で行なっていた
ように、素線の段階で段付を行う必要はないために素線
の束を先に作ってしまい、その一端を固定してしまい。

その後で、一端から順次段付組合せを行うことができる
。

このことから例えば次のような加工も可能となる。

すなわちハーフコイルにおいて、直線部について段付組
合せを実施したのち、直線部の終了部分の曲げ加工を行
い、つづいて本発明になる段付組合装置にかけて、直線
部の側から順次コイル端部に向って、コイルエンド部の
段付組合せ加工を実施していく。

もちろん従来から行なわれているハーフコイルとしての
スロット部の段付組合加工を、素線束が直線状の状態で
実施できることはいうまでもない。

本実施例においては列間絶縁物を最初に挟み込んでいる
。

これは、この段階において挟み込まずに、完了後、挟み
込むことが可能である。

又、大形コイルでは通風冷却用の薄肉金属チューブを素
線の列間に挟んでおいて段付組合せ加工をほどこせば、
第１０図に示すように列間にチューブ４００を組込んだ
段付組合せした素線束が完成する。

以上のごとく本発明のごとき段付組合せ装置を使用すれ
ば手作業による煩雑さがなくなるという基本的な効果が
ある他に従来の手作業では行なうことができなかったと
ころの次のような利点がある。

すなわち、段付組合せの行程に入る前に素線束の一端又
は一部を固定してしまうところの曲げ加工等を素線束に
ほどこすことが可能となったので、コイルエンド部にレ
ーベル転位をほどこしたり１クーンフルコイルの直線部
にレーベル転位をほどこすことが非常に容易になった。

同じく１タンフルコイルにレーベル転位を行うときのＵ
字形に折れ曲った素線束を準備するとき、シャツトル巻
きのように連続作業により作製することも可能となった
。

又段付組合せ行程に入る前に１括して列間絶縁物や冷却
用薄肉パイプを列間に挟み込んでおけばよいので、段付
組合せの途中又は完了後の段階で組合わせるなどの煩雑
さ（１さけられる。

すなわちこの発明によれば、従来の工作機械のように広
い床面積を必要とせず、簡単な装置で容易にレーベル転
位を施すことができる段付組合せ装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーベル転位を施した巻線を示し、第１図ａは
素線に直角な面の断面図、第１図すは素線に平行な而の
断面図、第２図は段付けされた素線の一部を示す側面図
、第３図はこの発明の装置の一実施例の要点部分を示す
斜視図、第４図、第５図、第６図、第７図、第８図及び
第９図はこの発明の詳細な説明する図で、第４図ａ１第
６図ａ第７図ａはそれぞれ正面図、第４図ｂ 、 ｃ、
第５図ａ 、 ｂ１１００ｂ 、 ｃ１第７図ｂ 、
ｃ、第８図ａ、ｂはそれぞれ側面図、第９図は平面図、
第１０図は通風用薄肉金属チューブを示す断面図である
。 図において１００は素線、２００は列間絶縁物、３００
は転位下絶縁物、１ ａ ｔ ｌ ｂは素線曲げ加工装
置、２ａはナイフ装置、２ｂは押棒、２ｃｌｉフツク装
置である。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示すものとす
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １２列数段に配列された素線の束を所定のプログラムに
   従って移動し上記素線束の所定の部分を逐次段付組合せ
   すべき位置に配置する位置移動装置、段付組合せを施す
   べき素線とその隣接素線との間を隔離するナイフ装置、
   段付組合せを施すべき上記素線の列を変換するフック装
   置、段付組合せを施すべき上記素線を１段ずらすための
   押棒、段付組合せを施すべき上記素線に曲げ加工を施す
   素線曲げ加工装置を設け、また段付組合せを行っていな
   い部分について上記押棒により素線束の１列分を押すこ
   とにより１本分を他方に押出し、押出した１本分に上記
   ナイフ装置をおし込む事により素線束本体より１本の素
   線を分離した後、上記フック装置によりその１本の素線
   を移動させ、この移動とタイミングを合せて上記素線曲
   げ加工装置を動作させる駆動制御装置を備えたことを特
   徴とする大形回転機巻線の段付組合せ装置。 ２ 素線束は直線状にされてなる特許請求の範囲第１項
   記載の大形回転機巻線の段付組合せ装置。 ３ 素線束は段付組合せしない部分があらかじめ曲げ加
   工されてなる特許請求の範囲第１項記載の大形回転機巻
   線の段付組合せ装置。 ４ 素線束はシャツトル巻きによりＵ字形に曲げ加工さ
   れてなる特許請求の範囲第３項記載の大形回転機巻線の
   段付組合せ装置。 ５ 素線束のうちスロットに挿入される部分を段付組合
   せするようにした特許請求の範囲第２項または第３項記
   載の大形回転機巻線の段付組合せ装置。 ６ 素線束のうちコイルエンド部分を段付組合せするよ
   うにした特許請求の範囲第２項または第３項記載の大形
   回転機巻線の段付組合せ装置。 ７ 素線束の列間には素線以外の物質を挟んでなる特許
   請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の大形回
   転機巻線の段付組合せ装置。