JPS59181947A - ステ−タコイルの巻線・組込方法及びその装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、モータのステータコイル全巻線して、これを
ステータに組み込む方法、及び上記の方法を実施するた
めの装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、小形モータのステータコイルを巻線してこれをス
テータのスロット内に挿入して組み込むには、一般に、
インサート法と呼ばれる欠配のような方法が用いられる
。即ち、巻線機によって巻線したコイルをコイルインサ
ータのインサータツーリングと呼ばれるガイド部材にセ
ットすると共に、上記のコイルインサータにステータコ
アをセットし、上記のステータコアのスロットに予め絶
縁紙をセットしておく。そしてコイルインサータによっ
てステータのスロット内にコイルを軸方向に挿入する。

上に述べた従来のインサート法は、コイルをスロット内
へ軸方向に押しこむので、巻線したコイルの整列性が乱
され、電線同志が交差して巻線占積率（巻線導体の占め
る断面積／スロットの有効断面積）を低下させる。その
理由は、巻線占積率を大きくすると電線の交差部分に応
力が集中して絶縁被膜を損傷せしめるからである。

丸電線を俵積み形に巻線した場合の理論占積率は約９０
．７％（Ｙ／′３π／６）であるが、実際には上述の理
由によって最高でも約６５チの巻線占積率でコイル巻線
・組込が行われている。

一方、大形モータの場合には平角線を用いる例がちシ、
この場合は巻線占積率を高くできるが巻線作業に多大の
労力’ｋＷし、作業能率が低い。

〔発明の目的〕

本発明は上述の事情に鑑みて為され、電線同志の交差を
防止して、高い巻線占積率が得られ、しかも作業能率の
高いステータコイルの巻線・組込方法、及び、上記の方
法を容易に実施してその効果を発揮せしめ得るステータ
コイルの巻線・組込装置を提供しようとするものである
。

〔発明の概要〕

本発明方法の基本的な原理は、巻線したコイルの整列性
を乱さないように、巻線用の治具すなわち巻枠にコイル
を装着したままで、これをスロットに嵌合し得る形状２
寸法に圧縮成形し、上記の治具（巻枠）に装着したまま
で絶縁紙などの絶縁用シートで包み、そのままの状態で
上記のシートを封止するものである。このように巻線用
の治具上で圧縮形成、シートによる包みこみ、及びシー
トの封止全行ない、この間コイルを把持し直すなどのハ
ンドリングを行わないのでコイルの整列性を乱さないこ
との他に作業を高能率で行い得ることも当然に期待し得
る。

上記の原理に基づいて前述の目的を達成するため、本発
明の方法は、整列巻線操作用の巻枠上にコイルを整列巻
線し、巻線したコイルを該巻枠に装着したままで圧縮成
形、絶縁シート巻付、及び該シートの封止全行うこと全
特徴とする。また、本発明装置は上記の方法を容易に行
なえるように巻線操作用の巻枠を備えたコイル整列巻線
手段と、上記の巻線治具に整列巻線された状態のコイル
を圧縮成形する手段と、上記の巻線治具に整列巻線され
て圧縮成形された状態のコイルに絶縁シートを巻きつけ
る手段と、上記の巻線治具に整列巻線され圧縮成形され
たコイルに巻きつけられた絶縁シー１ｆ封止する手段と
を備え、巻線治具上においてコイルの圧縮成形と、絶縁
シートの巻付と、該絶縁シートの封止とを連続的に施工
し得べくなしたることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の一実施例全添付の図面について説明する
。

第１図は、本発明の巻線・組込み方法を実施するために
構成した本発明装置の１例を示す。ａは整列巻線手段、
ａ′は巻線治具２の上に電線が巻付けられてコイルが形
成されつつある部分である。

ｂ、ｂは上下１対に構成したコイル圧縮成形手段であシ
、ｃ　、　ｃ’は上下１対に構成した絶縁シート巻付手
段、ｄは絶縁シートの封止手段である。

前記の圧縮成形手段ｂ　、　ｂ’及びシート巻付手段Ｃ
、ｅ’はそれぞれスライドペース（資）上に設置して巻
線機本体１に対して移動可能ならしめ、巻線治具である
巻枠２に接近・離間せしめ得るように構成しである。

本実施例は、次のようにして巻線治具２の上にコイルを
整列巻線し、該巻線治具２の上に装着したままで巻線し
たコイルを圧縮成形し、同様に巻線治具２に装着したま
まで絶縁シートの巻付、封止金行力う。

まずコイルの整列巻線操作は、巻線治具２の上に、絶縁
紙５ｆ：介して電線６を巻きつける。上記の電線６はボ
ビン７に巻かれていて、ワイヤガイド８．テンショナ９
及びワイヤガイド４を経て巻線治具２に供給される。一
方、巻線治具２はモータ３によシ回転駆動されて電線６
を巻き取る。このとき前記のワイヤガイド４は巻線治具
２の軸心と平行に往復移動して電線６を整列巻線せしめ
る。

コイルか巻線治具２の上に整列巻線されると、シリンダ
３１によシスライドベース３０を駆動して圧縮へ形手段
ｂ　、　ｂ／　ｅ巻線治具２に対向せしめ、シリンダ１
２ａｉ伸長せしめてコイル成形装置１２ヲコイルに接近
せしめ、第２図について後述するように、該コイルがス
ロットに挿入さるべき部分を圧縮成形する。

次いで、再びスライドベース３０を移動させてシート巻
付手段ｃ　＋　ｃ”ｅ巻線治具２に対向せしめ、シリン
ダ１７ａを伸長せしめて絶縁紙折曲装置１７ヲコイルに
接近させ、第３図及び第４図について後述するようにし
てＰ３緑紙５を折少曲げ、前記の圧縮成形を施した部分
に巻きつける。

更に、第４図Ｅについて後述するごとく、シリンダ３２
ヲ伸長させてヒータ２１にょシ、上記の如く巻きつけた
絶縁紙５を熱融着せしめて封止する。

本実施例は、以上のように、巻線治具２の上に巻線した
コイルを把持し直すことなく、該巻線治具２上で圧縮成
形、及び絶縁紙の巻付、封止を行うので、巻線されたコ
イルの整列性を乱す虞れ無しに、ステータのスロットに
挿入し得る状態とすることができる。

上記実施例によって圧縮成形し、絶縁紙の巻付。

封止全行ったコイルは、第６図乃至第１２図について後
述スるごとく、ステータのスロット内へ該ステータの半
径方向に挿入することができる。

上述のように、コイルの整列性を乱さずにスロット内へ
挿入できるため、電線同志の交差を生じる虞れが無く、
交差を生じないので圧縮しても電線の絶縁被覆を損傷す
る虞れがない。従って高い巻線占積率が得られる、 また、巻線したコイルを把持し直さずに圧縮成形、及び
絶縁紙の巻付、封止全行うので、ハンドリングのための
ロスタイムが無く、作業能率が高い。

また、本実施例の装置は、巻線治具２ｆｆ：有するコイ
ル整列巻線手段ａと、上記の巻線治具２に整列巻線され
た状態のコイルを圧縮成形する手段すと、上記の巻線治
具に整列巻線されて圧縮成形された状態のコイルに絶縁
シートラ巻きつける手段Ｃと、上記の巻線治具に整列巻
線され圧縮成形されたコイルに巻きつけられている絶縁
シート全封止する手段ｄ（！：を備えているので、巻線
治具２上においてコイルの圧縮成形と、絶縁シートの巻
付と、該絶縁シートの封止とを連続的に施工することが
でき、前述の本発明方法を容易かつ確実に実施し得る上
に、これらの操作を自動化するに適している。

第２図は、巻線治具２に電線を巻きつけてコイル６′を
構成した後、第１図について説明したコイル成形装置１
２で該コイル６′を挾んで圧縮成形している状態を示す
。

１０は、巻線治具２に蝶着したワイヤガイドで、巻線操
作の際はピン１０ａの回シに回動させて垂直姿勢とし、
フランジ状にして（第１図参照）コイルの端面の成形を
案内する部材である。

コイル成形装置１２ヲコイル６′に接近せしめ、第１成
形駒１３．第２成形駒１４．第３成形駒１５ヲそれぞれ
矢印方向に駆動してコイル６′ヲ圧縮成形する。

この第２図の状態では、絶縁紙５は平らな状態で巻線治
具２とコイル６′との間に挾まれている。

第３図は上記の絶縁紙５を折シ曲げて、コイル６′の圧
縮成形部分を包み込んだ状態を示している。

１８は折曲げアーム、１９は絶縁紙押え、１６は第１折
曲ガイド、加は第２折曲ガイドである。これらの部材の
作動については第４図について後述する。

２１は、コイル６′ヲ包みこんだ絶縁紙の重ね合わせ部
分を熱融着せしめるためのヒータである。第４図Ａ乃至
第４図Ｅは、絶縁紙５でコイル６′を包みこむ操作全工
程順に示した説明図である。

第４図Ａでは、第１折曲ガイド１６が、カム１６′の前
進により矢印Ｂ方向へ押動され、絶縁紙５を矢印Ｃの如
く折シ上げる。

次いで第４図Ｂの如く絶縁紙折曲げ装置１７が矢印りの
如くコイル６′に接近し、折曲はアーム１８が矢印Ｅの
方向に回動して絶縁紙５を矢印Ｆのごとく折９曲げる。

更に同図Ｃのように絶縁紙押え１９が矢印Ｇの方向に下
降してコイル６′ヲ押え、第２折曲げガイド加が矢印Ｈ
のように下降して絶縁紙５を矢印１方向に折シ返す。

さらに、第４図りの如く、第２折曲げガイド加を矢印Ｊ
方向に退避させておいてワイヤガイド１０を矢印に方向
に寄せた後矢印り方向に回動させて絶縁紙５の端５ｂを
上方に折シ上げ、該絶縁紙の他端５ａと重ね合わせると
、絶縁紙５によってコイルの圧縮成形部が包み込まれる
。

第４図Ｅのごとくワイヤガイド１０ヲ矢印Ｍ方向に回動
させ、矢印Ｎ方向に移動させた後、ヒータ２１で絶縁紙
５の両端部５ａ、５ｂの重なｐ合い部分を融着させる。

上記のヒータ２１はスプリング四を介してスライダ乙に
支承されておシ、該スライダｎが図示の右方に移動する
とほぼ一定の力で絶縁紙５に押しつけられる。

以上のようにして巻線され、圧縮成形され、更に絶縁紙
で包まれ、封止されたコイルをステータのスロットに挿
入する方法について次に述べる。

第５図は、絶縁紙５で包まれたコイル６′を巻線治具２
からコイルエンド成形装置部に移載している状態を示す
。このコイルエンド成形装置５は第６図について次に述
べるように構成してアシ、外側クランパ２４ａ　、　２
４ａ’　、内側クラン／＜２４ｂ、２４ｂ’、外側成形
駒２５　ａ　、　２５　ａ’　、内側成形駒２６　、２
６”ｅ備えている（第５図においては外側クランパ２４
ｇと外側成形駒部とが現われている）。　　　　◆そし
て、上記のコイルエンド成形装置２５はアーム３３によ
って支承され、回転アクチュエータあによって回転駆動
される。あはコラムで、ベース３６によフ支承され、駆
動装置（図示せず）によシ回転せしめ得る構造である。

上記のコイルエンド成形装置５は、前述の本発明装置か
らコイル６′全受は取って、該コイル６′のコイルエン
ド部の成形作業を行なう。

第６図はコイルエンド成形装置部の成形作業の説明図で
あシ、前述の巻線治具からコイル６′ヲ受は取った状態
の垂直断面全描いである。

コイル６′は既に絶縁紙５で包まれており、外側クラン
パ２４ａ、２４ａ’及び内側クランパ２４ｂ、２４ｂ’
で上下に挾みつけられている。ここでコイル６′ヲ矢印
Ｐ、Ｐ’力方向圧縮するとコイルエンド部６ｅが左右に
膨らむ。この膨らんだ部分全外側成形駒２５ａ、２５ａ
’と内側成形駒２６　、２６’とで挾持しそれぞれ矢印
Ｑ、Ｒ１及び矢印Ｑ／　、　ｎ／方向に圧縮してスロッ
トに挿入し易い形状にする。

第７図は、上に述べたコイルエンド成形装置部からコイ
ル組込装置ｎにコイル６′ヲ移載している状態を示して
おシ、該コイル組込装置２７の組立ガイド２７ｂにコイ
ル６′ヲ押し込んでいるところでおる。コイル６′の、
絶縁紙巻付部分を押しこまれた１対の組立ガイド２７ｂ
は、後に詳述するごとく、シャフト４２金中心としてそ
れぞれ矢印Ｕのととく回動してコイル６′をスロットに
挿入し易い形に成形する。２７ｃは第１１図、第１２図
について後述する楔ガイドでおる。

第８図は上記のコイル組込装置ｎによりコイル６′をス
テータコア路のＺロット部ダに押し込む操作の説明図で
ある。この図に示すように、コイル６′の圧縮成形され
た部分を、放射状のスロット２８’に対応せしめて圧入
するのでおるが、予め、コイル６′を放射状に変形させ
て挿入を容易にする作業を第９図Ａ、第９図８４Ｃ示す
。１対のコイル組立ガイド２７ｂは、同図Ａのように平
行姿勢でコイル６′ヲ受は取り、同図Ｂのように回動し
てコイル６′のスロット挿入部を放射状に成形する。

第１０図はステータコア部のスロット路′にコイル６′
を装着した状態を示す。２９は楔、２８Ｎは楔挿入用の
溝である。

第１１図はスロット路′にコイル６′全挿入した後、探
四を圧入している状態を示す断面図である。Ｚ７ｃは楔
の圧入用ガイド、２′７ｄは同じくブツシャである。

第１２図は上述したコイル組込装置部の断面図である。

この装置の上部にステータコアあがセントしてあり、カ
ム４０ヲ上昇させると押込みプレート３８が外側に押動
されてコイル６′全スロツト四′内に挿入する。２７ｂ
は第９図について説明した組立ガイドで、コイル６′の
挿入を案内している。この組立ガイド２′７ｂはシリン
ダ４４によυレバー４３ヲ介してシャフト４２の回シに
回動せしめられる。本図において左右１対の組立ガイド
２′７ｂの内、左側の組立ガイド２７ｂは駆動手段の図
示を省略しであるが、単独に駆動シリンダを設けてもよ
く、また右側の組立ガイド２７ｂとチェーン等で連動さ
せてもよい。

３９は押込みプレート３８のリターンスプリングであシ
、４１はカム４０ｆ：上下に駆動するシリンダである。

図示の４５は、前記の楔四用の素材の供給路であシ、楔
四の素材はこの供給路４５を通って押し上げられ、カッ
タ４６で所定長さに切断される。４８はカッタ４６の駆
動用シリンダである。切断された楔酋は楔ブツシャ２７
ｄによｐ押し上げられ、第１１図について説明したよう
に溝列′内に圧入される。関は楔ガイド２７ｃｆ支承し
ている昇降ベース、５１は上記の昇降ベース５０ｉ上下
動せしめるシリンダである。楔ブツシャ２７ｄはシリン
ダ４９によシ駆動される。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のステータコイルの巻線・
組込方法は、整列巻線操作用の治具上にコイルを整列巻
線し、巻線したコイルを上記の治具に装着したままで圧
縮成形、絶縁シート巻付、及び該シートの封止を行うこ
とによｐ１電線を巻線して構成したコイルの整列性を乱
さないので電線同志の交差音生ぜしめず、従って電線の
絶縁被覆を損傷する虞れ無く圧縮成形して巻線占積率を
高くすることができ、しかも巻線から絶縁シート封止ま
での間にコイルのハンドリングを行なわないので高能率
で作業することができる。

また、本発明の装置は、巻線治具を備えたコイル整列巻
線手段と、上記の巻線治具に整列巻線された状態のコイ
ルを圧縮成形する手段と、上記の巻線治具に整列巻線さ
れて圧縮成形された状態のコイルに絶縁シート全巻きつ
ける手段と、上記の巻線治具に整列巻線され圧縮成形さ
れたコイルに巻きつけられた絶縁シートを封止する手段
とを設け、巻線治具上においてコイルの圧縮成形と、絶
縁シートの巻付と、該絶縁シートの封止とを連続的に施
工し得るように構成することにより、前記の本発明方法
を容易に実施してその効果を充分に発揮させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１２図は本発明のステータコイルの巻線・
組込装置の１実施例を示し、第１図は斜視図、第２図は
圧縮成形作業を説明するための断面図、第３図は絶縁紙
による包みこみ作業の完了状態を示す断面図、第４図Ａ
乃至同図Ｅは絶縁紙による包みこみ作業および絶縁紙の
封止作業を工程順に描いた作動説明図、第５図はコイル
をコイルエンド成形装置に移載している状態の斜視図、
第６図はコイルエンド部の成形作業を説明するための断
面図、第７図はコイルをコイル組込装置に移載している
状態の斜視図、第８図はコイル全スロットに挿入する操
作の説明図、第９図Ａ、Ｂはコイルをスロットに挿入す
るための成形操作の説明図、第１０図はスロット内にコ
イルを装着した状態を説明するための部分的平面図、第
１１図は楔の圧入操作を説明するための断面図、第１２
図はコイル組込装置の断面図である。 １・・・巻線機本体、２・・・巻線治具、３・・・モー
タ、４・・・ワイヤガイド、５・・・絶縁シートの１例
としての絶縁紙、６・・・電線、６′・・・コイル、６
ｅ・・・コイルエンド部、１２・・・コイル成形装置、
１３・・・第１成形駒、１４・・・第２成形駒、１５・
・・第３成形駒、１６・・・第１折曲ガイド、１６′・
・・カム、１７・・・絶縁紙折曲装置、１８・・・折曲
げアーム、１９・・・絶縁紙押え、加・・・第２折曲ガ
イド、２１−・・ヒータ、２４ａ　、　Ｚ４ａ’−外側
クランノ（，２４ｂ。 ２４ｂ′・・・内側クランパ、５・・・コイルエンド成
形装置、２５ａ、２５ａ’・・・外側成形駒、２６　、
２６’・・・内側成形駒、２７・・・コイル組込装置、
２７ｂ・・・組立ガイド、２７Ｃ・・・楔ガイド、２７
ｄ・・・楔ブツシャ、四・・・ステータコア、ア′・・
・スロット、ア′・・・溝、２９・・・楔、（９）・・
・スライドベース、３１　、４１　、４４　、４８　、
４９　、５１・・・シリンダ、３３・・・アーム、あ・
・・回転アクチュエータ、あ・・・コラム、３６・・・
ベース、襲・・・押込プレート、３９・・・リターンス
プリング、４０・・・カム、４２・・・シャフト、４３
・・・レノＣ−１４５・・・楔の供給路、４６・・・カ
ッタ、刃・・・昇降ベース。 代理人　弁理士　秋　　本　　正　　実第１図 第２図 第３図 第４図（Ａ） 第４図ＣＢ） 第４図（Ｃ） 第４図（Ｄ） 第４図（Ｅ） 第５図 第８図 第９図（Ａ）　　　　　第９図（Ｂ） 第７図 ７ ２７５ 第１Ｑ図 第１１図 第１頁の続き ０発　明　者　三船孝雄 習志野市習志野七丁目１番１号 株式会社日立製作所習志野工場 内 ２７６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　モータのステータコイルを整列巻線し、該コイル
   のスロット内に挿入すべき部分をスロット形状に合わせ
   て圧縮成形した後、該圧縮成形部を絶縁シートで包んで
   封止してスロット内に組み込む、ステータコイルの巻線
   ・組込方法において、上記の整列巻線操作用の治具上に
   コイルを整列巻線し、巻線したコイルを上記の治具に装
   着したままで圧縮成形、絶縁シート巻付、及び該シート
   の封止全行うことを特徴とするステータコイルの巻線・
   組込方法。 ２、巻線治具を有するコイル整列巻線手段と、上記の巻
   線治具に整列巻線された状態のコイルを圧縮成形する手
   段と、上記の巻線治具に整巻線されて圧縮成形された状
   態のコイルに絶縁シートラ巻きつける手段と、上記の巻
   線治具に整列巻線され圧縮成形されたコイルに巻付けら
   れている絶縁シート両端の重ね合わせ部を相互に固着し
   て封止する手段とを備え、巻線治具上においてコイルの
   圧縮成形と、絶縁シートの巻付と、該絶縁シートの封止
   どを連続的に施工し得べくなしたることを特徴とするス
   テータコイルの巻線・組込装置。