JPS59191456A - 磁性楔插入装置 - 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、回転電機のスロット開口部に磁性楔を挿入す
る装置に関するものである。

〔発明の背景〕

回転電機の効率向上の為に、生産技術的な面において、
これまでスロット内導体占積率を向上させる手段方法が
多くとられてきている。又、一方において、回転電機の
スロット開口部の空隙における磁束分布を均一化するた
めに、磁性楔を用いれば騒音や効率等における特性の向
上が図られることも、以前よシ知られていて、磁性楔の
形状等の提案が多く行なわれている。しかしながら、実
際に磁性楔は、僅かに大形の回転電機で若干使用されて
いるにすぎなく、汎用の回転電機では使用された例は知
らない。この理由の１つとして、磁性楔の挿入作業性が
悪いことが挙げられる。

磁性楔を使用とする回転電機は、先ずその前段階として
、材料費、挿入工数で有利なスロット内導体占積率の向
上を試み、その向上が技術的に限界となった時点で、ス
ロット内導体占積率が実質的に寄与しないスロット開口
部への磁性楔の挿入が行なわれるのである。従って、回
転電機のスロット開口部に磁性楔を装着する空隙を確保
することは非常に困難である。又、磁性楔はその特性上
、鉄粉を多く含んでいるために、一般に材質が脆く、挿
入途中で破損する可能性も大である。このようなことか
ら、回転電機のスロット開口部への磁性楔の挿入は、人
手によって容易に行い難い。

磁性楔挿入装置として、特開昭５６−８８６３７号公報
にて提案されている装置がある。該提案の装置において
は、挿入治具に電磁石のように必要に応じて磁力を入・
切できる装置を組み込み、この磁力で挿入治具に磁性楔
を吸着させ、ステータコイルに通電した状態で磁性楔を
所定位置まで挿入する。次いで挿入治具の励磁を切り、
磁性楔をステータコアに発生している磁力でステータコ
アに吸着させて、挿入治具を後退させるものである。し
かしながら、この方法には次のような問題点がある。

■　コイルが絶えず通電された状態であるので、作業に
危険が伴うという安全性の問題がある。

■　挿入過程において、磁性楔の位置決めのばラツき等
にヨシ、ステータコアと磁性楔が接触し、磁性楔がステ
ータコアによって削られることが起シ得る。その際、ス
テータコアで削られた磁性楔の粉は、通常なら圧縮空気
で吹き飛ばせるものであっでも、コイルに発する磁力で
コイルとコイルの間に吸着され、電磁振動等によってコ
イル皮膜を破損し、コイルとコイルを短絡することを招
く恐れがあシ、製品の信頼性を低下する。

■　移動可能な挿入治具に電磁石等を組込むことは、装
置を大形化及び複雑化し、装置の信頼性及び経済性の面
で問題がおる。

■　ステータコアの端面から磁性楔がスロット開口部へ
挿入される際に、磁性楔端面でウエツヂが押され絶縁沿
面距離がなくなる恐れがあり、作業の信頼性に問題があ
る。

■　磁性楔を挿入する際、挿入治具及び磁性楔はステー
タコアと僅かなりリアランス金持たせるのが普通である
。しかしながら、はとんど空隙のないスロット開口部に
挿入された磁性楔は、スロット内に更に押込まれたコイ
ルの反力をウエツヂを通して受けているために、励磁を
切った後でもステータコアには接触することはなく、挿
入治具に圧力をかけられて接している状態にある。この
状態で挿入治具が後退すると、ステータコイルが通電状
態であっても、磁性楔はステータコアとは接触していな
いのであるから、所定の位置に確実に保持できるという
保証は乏しく、挿入作業における信頼性に問題がある。

このように従来提案されている装置は多くの欠点がある
ので、回転電機のスロット開口部に容易かつ確実に磁性
楔を挿入する装置が望まれている。

〔発明の目的〕

本発明は、従来技術の欠点をなくシ、磁性楔を回転電機
のスロット開口部へ容易かつ確実に挿入することができ
る磁性楔挿入装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明による磁性楔挿入装置は次の（ａ）〜（ｄ）の構
成要素よシなることを特徴とする装置である。

（ａ）９回転室機のコアのスロット開口部と同数・同形
、且つ同一位置関係のガイド溝を有し、該ガイド溝内に
それぞれ磁性楔を１個ずつ長手方向のみ移動可能に収容
するマガジン。

（ｂ）、コアのスロット開口部とマガジンのガイド溝の
軸心方向を一致させて、コアとマガジンを当接固定する
コア保持手段。

（Ｃ）、各ガイド溝内の磁性楔を同時に押圧してスロッ
ト開口部内に進入させるブツシャ。

（ｄ）、　　クツシャに連動し、磁性楔のスロット開口
部内への進入に先立って、スロット内のコイル及びウエ
ッヂをスロット底部に向けて押圧し、磁性楔の進入可能
なスペースを形成する押圧治具。

不発明拠よる磁性楔挿入装置の好ましい態様として、次
の４つの態様を挙げることができる。

（１）、前記コア保持手段が、コアの軸心回９の回転を
阻止してコアを支承するワーク受けと、コアを上方よυ
ワーク受けに向けて押付けるクランプ手段よシなる。

（２ン、前記マガジンが、コア内に向けて延伸し、コア
の内径にほぼ等しい外径のコア受部を有し、前記コア保
持手段がコア受部を有するマガジンと押圧治具にて構成
される。

（３）、前記マガジンをコアと尚接固定する場合に、マ
ガジンがコアのスロット開口部のウェッヂと干渉する部
分を切欠いである。

（４）、前記マガジン及び押圧治具が、着脱可能とされ
である。

〔実施例〕

以下、本発明の装置を、コアの半開スロット開口部へ磁
性楔を挿入する実施例の装置の図面に基づいて説明する
。

先ず、半開スロット開口部へ挿入される磁性楔の一例を
第１図に示す。磁性楔１の形状は様々であるが、本発明
の実施例の装置ではこの形状の磁性楔１′ｆ、使用する
場合について説明する。

第２図は、第１図に示す磁性楔１を装着した半開スロッ
トの斜視図である。図面において、２はコア、３はコイ
ル、４はスロットライナ、５はウエツヂである。磁性楔
を装着した開放スロットを断面図で第ｎ図及び第ｎ図に
示しであるが、これを参照すれば、スロットの状態はよ
シ明確に理解されるであろう。

磁性楔１の長手方向の寸法は、コア２の積厚幅と同じか
若干短い（通常０，５−以内）のが普通である。その最
も大きな理由は、絶縁沿面距離を保つということにある
。従って、コア２の軸方向端面における磁性楔１の挿入
ばらつきは殆んど許されず、高い挿入精度が要求される
。

第３図に本発明の装置の実施例の全体構成を示す。基台
３１上にはブツシャ受２１を介してマガジン６が載置さ
れている。マガジン６は着脱可能であシ、ブツシャ受２
１とマガジン６とはビン等にょ多位置の再現を容易にで
きるようにしである。

マガジン６は第５図に示すように、磁性楔１を挿入すべ
き回転電機のコアのスロット開口部と同数・同形、且つ
同一位置関係のガイド溝６ｄを有し、一般に他の個所で
ガイド溝６ｄにそれぞれ磁性楔１を１個ずつ収容した後
、ブツシャ受２１に装着される（勿論、装着したまま磁
性楔１を収容することもできる。）。

マガジン６のガイド溝６ｄは、磁性楔１の収容を容易と
する為、及び長手方向の移動を可能とする為に磁性楔１
の寸法よシやや大きめにしである。

しかも、ガイド溝６ｄは上下に貫通しである。従つて、
装置から外したマガジン６に磁性楔１を収容しても、磁
性楔１を保持することができない。

従って、磁性楔１をガイド溝６ｄ内に保持し、しかも後
述のブツシャによる磁性楔１の抑圧に支障とならない保
持手段が設けられる。保持手段の例を第６図〜第８図に
示す。第６図はばね１０ｂにて予圧された鋼球１０ａに
よる手段を、第７図は磁石１０ｅによる手段を、第８図
は成形板ばね１１による手段を、それぞれ示しである。

他の図面におけるマガジン６のガイド溝６ｄにもこれら
の手段が組込まれているが、図面が複雑になる為省略し
である。

ブツシャ受２１上には、またワーク受け１４が設けられ
、ワーク受け１４はコア２を載置支承し、コア２のスロ
ット開口部とマガジン６のガイド溝６ｄの軸心方向を一
致させて、コア２の下端面をマガジン６に当接させる。

また、ワーク受け１４上に回転方向と高さ方向に位置決
めされたコア２は、基台３１上に調整可能なスペーサ加
を介して設けられ、駆動部１７によシ作動されるフラン
グ１６にょシ、その上面がおさえられ、ワーク受け１４
上に固定されている。これによシ、磁性楔１をコア２に
挿入する際、コア２が１ガジン６から離れ、磁性楔挿入
不良を起すことはない。コア２の積厚が変った場合は、
スペーサ加で調整する。また、クランプ１６の駆動部の
押力が常にコア２にかかり、マガジン６及びワーク受け
１４に抑圧がかか夛続けることを避けるため、及び誤操
作をしても装置が破損しないようにするために、クラン
プ１６にストッパ１９を取付けである。

グツシャ受け２１はマガジン６のガイド溝６ｄと同様な
溝を有している。ブツシャ受け２１内には、第５図に示
すように、マガジン６のガイド溝６ｄに対応する突起部
８ａを有するブツシャ８が収容され、ブツシャ８はブツ
シャ駆動部１２によシマガラン６内に進入・退去可能と
され、突起部８ａがガイド溝６ｄ内の磁性楔１を押圧し
てコア２のスロット開口部内に進入させることができる
ようにしである。

磁性楔１を収納されたマガジン６がグツシャ受け２１上
に位置決めされると、押圧治具９が装着される。押圧治
具９は先端（下端）に、第５図に示すように、マガジン
６のガイド溝６ｄに対応する突起部９ａを有しくコアの
スロット開口部に対応する突起部と云う方がよい。）、
突起部９ａがガイド溝６ｄ中に若干進入したとこで停止
せしめられている（第９　、１．０　、１９図参照）。

押圧治具９は駆動部１３によシ上下に移動され、駆動部
１３はブツシャ駆動部１２と同期させられている。押圧
治具９の装着前は、旋回駆動部１８により、マガジン６
及びコア２の装脱に邪魔にならないところに退避しであ
る。マガジン６を装着後、押圧治具９は旋回駆動部１８
及び駆動部１３の作動により、前述の如く装着される。

また、コア２の装着の際は、着脱機構１５によル押圧治
具９を駆動部１３よシ分離し、駆動部１３のみを旋回駆
動部１８によシ退避させて、コア２を装着する。コア２
を取り外すときは、後述の如く押圧治具が既に上方に引
上げられであるので、そのまま旋回駆動部１８によシ退
避させればよい。

次に、本発明の装置による磁性楔の挿入過程を実施例を
示す第４図（ａ）〜（ｅ）に基づいて説明する。

この実施例におけるマガジン６は第５図に示すマガジン
と異なり、（ｅ）図にて符号を付しである如く、芯金６
′、外筒６′及びリング６／／／　ｘ　シなシ、芯金６
′の外壁又は外筒６′の内壁にガイド溝を加工して両者
を嵌合し、リング６″で両者を固定して作成しである。

このマガジン６は、第５図に示すマガジン６゜ブツシャ
８及び押圧治具９も同様に、ワイヤーカット法等によシ
容易に加工製作することができる。

マガジン６が第５図に示すマガジン６と異なると共にグ
ツシャも異なり、この実施例におけるブツシャはスロッ
ト数（ガイド溝数）と同本数のブツシャ７よりなシ、基
板の中央には押棒７ａが設けられ、押棒７ａはブツシャ
７の動作が行なわれているにもかかわらず、押圧治具９
の動作が行なわれない場合、磁性楔１を保護するために
押圧治具を押し上げる。この実施例においては、ブツシ
ャ７の先端部７′は動作途中で少なくともリング６＃か
ら抜けないようにしなくてはならない。

（ａ）図は、磁性楔１を収容したマガジン６がグツシャ
受け２１上に載置され、押圧治具９がマガジン６に装着
され、ブツシャ７が磁性楔１に当接し、いつでも磁性楔
１を進出させることができる状態を示しておる。

（ｂ）図は、コア２をマガジン端面６ａに当るまで挿入
した状態を示しである。この状態にするには、磁性楔１
挿入側のマガジン６外周は、コイル３の内径よｐも狭く
外径を決め、コア２金マガジン６にセットする際あまり
抵抗にならないような角度をもつことが望ましい。マガ
ジン６の強度等から考えてこの角度は２〜４度位が望ま
しい。

図示してないブツシャ駆動部が作動すると、押圧治具９
も図示してない駆動部によって動作しはじめ、ウエツヂ
５を介してコイル３を押圧し、特に曲げ応力に弱い磁性
楔１が円滑に挿入できるスペースを確保する。つづいて
磁性楔１はグツシャ７に押されて、押圧治具９のすぐ後
をスロット開口部へと挿入される。この状態を（ｃ）図
で示しである。また、（ｄ）図は磁性楔ｌの挿入が完了
した状態を示しである。磁性楔ｌは挿入が完了する直前
までマガジン６によυガイドされ、磁性楔１に何らかの
力が加わっても曲がって折れたシすることがない。

磁性楔１の挿入が完了すると、押圧治具９はブツシャと
は無関係にコア２を取扱うのに支障をきたさない位置に
退避される。また、グツシャ７は磁性楔１をマガジン６
に装着できる位置まで後退する。なお、第３図及び第５
図の実施例に示したように、マガジン６への磁性Ｉｉ！
１の装着を、マガジン６を装置よｐ数カ外し、他の個所
で行う場合は、ブツシャ受け２１にもマガジンのガイド
溝に相当する溝を設け、グツシャ７をマガジン６がら抜
いても差支えないようにしておく必要がある。

再び、第５図の実施例のマガジン６、ブツシャ８及び押
圧治具９について説明を加えるならば、押圧治具９の突
起部９ａは、コア２のスロット開口部より若干狭い幅を
なしていて、抑圧の際の力を受けても変形しない簡単な
形状になっている。

グツシャ８の突起部８ａはマガジン６のガイド溝６ｄの
中に入シ、磁性楔工を挿入する際になるべく単位面積あ
たりの力を減少させる意味において、その形状を出来る
かぎ多大きくしている。

グツシャ８は、通常（作動してない時）は、第３図に示
すグツシャ受け２１に位置している。磁性楔１の抑圧時
にはマガジン端面６ａまで進出する。

ブツシャ受け２１の溝は、グツシャ８がマガジン６から
外れても位置が変らないよう保持している。

第９図に本発明の装置の他の実施例の一部を断面図に示
す。コア２がマガジン６上に装着された際に１コア２の
スロット開口部のウェッヂ５は、まず押圧治具９の突起
部９ａにょシスロット底方向に押圧され、更に押圧治具
９よりも若干外径の大キイマカシン６の外周部によって
スロット底方向に向けて再び押圧される。しかしながら
、スロット数が多いためウェッヂ５′ｔ″押し広げるこ
とはかなシカを要し、更に面取りの少ないマガジン６で
は、ウエッヂ５がマガジン端面６ａで押されて移動する
可能性がある。このために、この実施例の装置において
は、マガジン６のウェッヂ５と干渉する部分を押圧治具
突起部９ａと同じ径に切欠き、コア２が円滑に装着でき
るようにウエッヂ逃げ６ｂを設けである。更に、この実
施例においては、ブツシャ８の中央部に上方に延伸する
磁性楔１と同じ長さｔのスペーサｎを設け、ブツシャ８
にて磁性楔１を押圧すると同時に、スペーサｎが押圧治
具９を押圧するので、これによってグツシャ８と押圧治
具９が同期作動するようしである。

スペーサｎは押圧治具９側に設けてもよい。

第１０図に更に他の実施例を示す。この実施例において
は、マガジン６はコア２内に向けて延伸し、コア２の内
径にほぼ等しい外径のコア受部６ｃを有している。この
装置においては、コア２を外径でワ〜り受け１４（第３
図参照）にてガイドせず、内径でこのコア受部６ｃにて
ガイドする。スロットの位置決めは、押圧治具９の突起
部９ａで行うため、コア２はまず内径で位置決めされ、
次いで押圧治具９で回転方向が決められる。第１１図は
第１Ｏ図の実施例の装置の全体図である。第１１図の装
置は第３図の装置と外見止具なる点は、ワーク受け１４
がないだけである。

第１２図の実施例は第３図及び第１１図の装置を構製に
したもので、コア２をコア受台Ｕで受けているざｎはス
チフナである。

第１３図の実施例は、磁性楔を挿入する主要部分のみを
簡易に作成し、手動で挿入動作を行えるようにしたもの
である。

磁性楔には表裏の規制があるので、マガジンに収容する
際これを間違えることがないようにしておかなければな
らない。また、第１４図に示すマガジン６のガイド溝の
入口幅ｔｏが磁性楔１の厚みＴ（第１６図参照）よシ広
いと磁性楔１が脱落する危険がある。ブツシャ８に大き
な挿入力がかがる場合は、ブツシャ８の前幅ｔ１を第１
５図でｔ２に示すよう大きくする必要がある。グツシャ
８の前幅ｔ２が磁性楔１の厚みＴよシ大きいときは、当
然のことながら第１６図に示すようにガイド溝の入口幅
が磁性楔の厚みＴより大となシ、磁性楔１が脱落するこ
とがある。そこで、第１７図のように磁性＃！１の脱落
防止の為楔ガイド５が必要となる。

第１８図に僕ガイドを設けたブツシャの部分斜視図を示
し、第１９図にこのグツシャを備える実施例の装置の部
分断面図を示す。また、この実施例の装置では、押圧治
具９の下部にはめあい可能な突起がか、またグツシャ８
の楔ガイド６にこの突起２６にはめあわされる凹部が、
それぞれ設けられている。押圧治具９の突起部９ａがマ
ガジン６のコアガイド６Ｃにはめあう前に、突起がが凹
部にガイドされて円周及び軸方向以外の自由度を取シ除
く。次いで押圧治具突起部９ａとコアガイド６Ｃが嵌合
して、押圧治具９は容易にセットできる。

楔ガイドδがない場合は、ブツシャ８に別に凹部形成部
材を取付けてもよく、また、これをマガジン６に設けて
もよい。更に、これとは逆に押圧治具９に凹部を設ける
ようにしてもよい。

第加図は別のクランプ手段を有する実施例の斜視図であ
る。

磁性楔をコアに挿入した際、スロット内導体占積率が低
い場合、磁性楔が抜けることがある。この時は、磁性楔
がコアから抜けたり移動しないように、接着剤で磁性楔
の抜は止めをする必要がある。第２１図に接着剤塗布手
段を有する実施例の装置の一部切開側面図を示す。第２
１図は磁性楔の挿入が終了し、押圧治具は旋回手段によ
り、コアよシ離隔した個所に移動されである状態を示す
。接着剤は図示せざるデイスベ／す等によって管２８を
通ってコア２内に送られる。管路の先端はコア２の内周
面に向けられている。管路は駆動部刃によシ前進及び後
退せしめられ、また管路の支持部全体が駆動部ｎによシ
回転、駆動部２９により上下動せしめられる。管路を駆
動部（ト）により後退した間に、駆動部ｎによシ１スロ
ット分回転して前進せしめ、接着剤を噴射しながら下降
（又は上昇）し、１スロツトの噴射が終れば接着剤を止
めて同様な操作を繰返し、全スロット終了すれば、駆動
部四によυ管列の支持部全体を上昇させ、旋回駆動部１
８によシ押圧治具の移動及び作動に支障ない位置へ移動
する。

以上、本発明の装置によシ半開スロット開口部に磁性楔
を挿入する実施例について述べたが、開放スロット開口
部への磁性楔の挿入も全く同様に実施し得ることは勿論
である。本発明の装置によシ磁性楔を挿入した開放スロ
ットの実施例を断面図で第ｎ図及び第ｎ図に示す。

本発明の装置により、コアの全スロットに同時に磁性楔
を挿入することができるが、巻組線の過程で挿入する場
合など、全スロット同時に挿入する必要がないときも使
用し得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明の装置によるときは、回転電機のスロット開口部
に磁性楔を全スロット同時に挿入することができ、工数
低減を図れると共に、脆弱な磁性楔を円滑且つ確実に挿
入できるので、破損したシすることもなく、品質、信頼
性を向上することができる。更に大量生産にも有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁性楔の正面図（ａ図）及び側面図（ｂ図）、
第２図は第１図の磁性楔を装着した半開スロットの斜視
図、第３図、第１１図、第１２図、第１３図及び第２１
図は本発明の装置のそれぞれ異なる実施例の側面図、第
４図（ａ）〜（ｅ）は本発明の装置の実施例による磁性
楔の挿入過程を示す部分断面図、第５図は本発明の装置
におけるマガジン、ブツシャ及び押圧治具の実施例の斜
視図、第６図、第７図及び第８図はマガジンの磁性楔保
持手段のそれぞれ異なる実施例の断叩図、第９図、第１
０図及び第１９図は本発明の装置のそれぞれ異なる実施
例の部分断面図、第１４図、第１５図、第１６図及び第
１７図はマガジンのガイド溝の各種態様を示す断面図、
第１８図はグツシャの実施例の斜視図、第（９）図は本
発明の装置の実施例の斜視図、第ｎ図及び第ｎ図は本発
明の装置によシ磁性楔を挿入した開放スロットのそれぞ
れ異なる実施例の断面図である。 １・・・磁性楔、２・・・コア、３・・・コイル、５・
・・ウエツヂ、６・・・マガジン、６ｂ・・・ウエツヂ
逃け、６Ｃ・・・コア受部、６ｄ・・・ガイド溝、７，
８・・・ブツシャ、９・・・抑圧治具、１２・・・グツ
シャ駆動部、１３・・・押圧治具駆動部、１４・・・ワ
ーク受け、１６・・・クランプ、２１・・・ブツシャ受
け。 代理人　弁理士　　秋　　本　　正　　実第１図（ａ）
　　　第１図（ｂ） 第２図 第３図 第４因　（ａ） 第４図　市） 第４因（Ｃ） 第４図　（小 第４ｖＡ（ｅ） 節５図 第６図　　　　　第７図 第８因 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 箒１６図 第１７図 第１８図 第１９図 第２０図 第２１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　回転電機のコアのスロット開口部と同数・同形、
   且つ同一位置関係のガイド溝を有し、該ガイド溝内にそ
   れぞれ磁性楔を１個ずつ長手方向のみ移動可能に収容す
   るマガジンと；コアのスロット開口部とマガジンのガイ
   ド溝の軸心方向を一致させて、コアとマガジンを当接固
   定するコア保持手段と；各ガイド溝内の磁性楔を同時に
   押圧してスロット開口部内に進入させるブツシャと；ブ
   ツシャに連動し、磁性楔のスロット開口部内への進入に
   先立って、スロット内のコイル及びウエッヂをスロット
   底部に向けて押圧し、磁性楔の進入可能なスペースを形
   成する押圧治具と；よυなることを特徴とする磁性楔挿
   入装置。 ２、前記コア保持手段が、コアの軸心回ｐの回動を阻止
   してコアを支承するワーク受けと、コアを上方よりワー
   ク受けに向けて押付けるフラング手段よりなる特許請求
   の範囲第１項の磁性楔挿入装置。 ３、前記マガジンが、コア内に向けて延伸し、コアの内
   径にほぼ等しい外径のコア受部を有し、前記コア保持手
   段がコア受部を有するマガジンと押圧治具にて構成され
   る特許請求の範囲第１項の磁性楔挿入装置。 ４、前記マガジンをコアと当接固定する場合に、マガジ
   ンがコアのスロット開口部のウエツヂと干渉する部分を
   切欠いである特許請求の範囲第１項の磁性楔挿入装置。 ５、前記マガジン及び押圧治具が、着脱可能とされであ
   る特許請求の範囲第１項の磁性楔挿入装置。