JPS596139B2

JPS596139B2 - 軸方向空隙形回転電機の巻線装置

Info

Publication number: JPS596139B2
Application number: JP11729779A
Authority: JP
Inventors: 喜八郎小松; 一雄木村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-09-14
Filing date: 1979-09-14
Publication date: 1984-02-09
Also published as: JPS5644369A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は軸方向空隙形回転電機の巻線装置に係り、特に
その巻枠の構造に関する。

環状鉄心の側面に巻線スロットを有する、例えば、ポン
プ用モータの如き軸方向空隙形モータは、その軸方向寸
法を縮小でき、近年における機器の小形軽量化の目的に
適うため、幅広い需要があり、その量産化が強く望まれ
ている。

ところで、軸方向空隙形モータの固定子鉄心１は、第１
図に示す如く、環状の巻鉄心からなり、その一側面に放
射状に等間隔でスロット２を形成したものである。

この環状鉄心１のスロット２に挿着される巻線コイル３
の各々は、第２図に示す如く、一定の曲率半径Ｒで形成
した外周部を有す扇形状の巻枠４にワイヤ５を所定回数
巻回して形成していた。

そして、このように形成された巻線コイル３を手作業で
巻枠４から取外し、同じく手作業で、第３図および第４
図に示す如く、巻線コイル３の挿着方向Ｐに対して前側
のコイル辺３ｂを浮かした状態で、後側のコイル辺３ａ
のみを環状鉄心１の側面よりスロット２内にその狭い入
口を通して挿入する。

次いで、新らたな巻線コイル３を、手作業で巻線コイル
の挿着方向Ｐに１スロツトピツチずらせて、前記と同様
に後側のコイル辺３ａのみをスロット２内に挿入する。

これら後側のコイル辺３ａのスロット２内への挿入を、
必要巻線コイル３について全て行なった後、前側のコイ
ル辺３ｂをスロット２内へ手作業により挿入すると、後
側のコイル辺３ａはスロット２の下側に、前側のコイル
辺３ｂはスロット２の上側に、すなわち全ての巻線コイ
ル３が傾斜した状態でスロット２内に挿着される。

その結果、全ての巻線コイル３が手作業により環状鉄心
１の側面に放射状に形成されたスロット２内に重ね巻き
状態で巻装されることになる。

しかし、このような従来の手作業による軸方向空隙形モ
ータの環状鉄心のスロット内への多数の巻線コイルの挿
着方法では、前側のコイル辺３ｂを後側のコイル辺３ａ
が挿入し終るまで環状鉄心１の側面から大幅に浮かせた
状態に保持しながら後側のコイル辺３ａをスロット２へ
挿着しなければならず、またその後、前側コイル辺３ｂ
を狭い入口を通してスロット２円へ巻線コイル３を損傷
せずに挿着しなければならないため、作業が非常に困難
であった。

さらに、第２図に示すように、一定曲率半径Ｒで形成さ
れた外周部を有する扇形状の巻枠４で形成した、第３図
に示すような巻線コイル３の外周エンドコイル部分３ｃ
は、環状鉄心１の外周と同心の円弧状をなしているため
、この巻線コイル３を１スロツトピツチずつずらして順
次組込んでいくと、外周エンドコイル部分３ｃが、先に
後側のコイル辺３ａを挿入した巻線コイル３の外周エン
ドコイル部分３ｃの下側に入り込み、干渉して巻線コイ
ル３を持上げ、他のスロット２の出口部分を覆ってしま
い、前側のコイル辺３ｂをスロット２に挿入するとき、
外周エンドコイル部分３Ｃの集積によって巻線コイル３
のスロット２円への挿入が不可能な状態となる。

したがって、集積されたエンドコイル部分３ｃを手作業
でならしたり、押し曲げてしごいたり、ハンマーで叩い
たりして、細工を施こしながら、無理矢理組線していた
。

そのため、巻線コイル３に損傷を与えて、製品の性能を
劣化させるばかりでなく、作業性も著しく悪いという欠
点があった。

そこで、軸方向空隙形モータの環状鉄心の全スロットに
巻線コイルを順次自動的に挿着できるようにした第５図
に示す如き自動巻線装置が本発明者らによって近時提案
されている。

すなわち、環状鉄心１のスロット２が形成された側面に
接して巻枠４を配置し、この巻枠４に図示しないフライ
ヤでワイヤを巻付けて巻線コイル３を形成し、この巻付
けられた巻線コイル３を、図示しない傾斜カム板の回転
によるかき落し駒６の矢印Ｑ方向への摺動によって、ス
ロット２へ挿入し、これを繰返して所定巻回数の巻線コ
イル３をスロット２内へ挿着するようにしたものである
。

なお図中、Ｔはガイドプレート、８はスロット絶縁であ
る。

しかし、このような巻線装置では、巻枠４と環状鉄心１
が相対的に対向し、巻枠４の下端面と環状鉄心１のスロ
ット２が形成されている側面が面接触して、同一平面上
にあるため、この平面上の位置で、張力をもって巻枠４
に巻付けられたワイヤ５がかき落し駒６により巻枠４の
下端からはずれ、巻枠４からはずれた巻線コイル３は、
第５図に示すように、前記平面上の位置で、スプリング
バックにより互いに交差したり、巻枠４と環状鉄心１と
の間に挾み込まれたり、あるいは一度巻枠４の下端まで
かき落し駒６により下がった巻線コイル３が逆に浮き上
がる現象が生じ、次に降下してくる巻線コイル３と干渉
し、ついにはスロット２の入口に堆積し、巻線コイル３
のスロット２内への挿入が不可能となる虞れがある。

本発明の目的は、上記した問題点を解消し、巻枠に巻付
けられたコイルを環状鉄心のスロット内へ容易に、かつ
安定した状態で挿入しうる軸方向空隙形モータ機の巻線
装置を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は、巻枠の一部を環状
鉄心のスロット入口面よりスラント方向に延ばし、この
延長部に沿ってコイルがスロット内に落下するようにし
たことを特徴とする。

以下、本発明を図示の実施例について説明する。

第６図は本発明の一実施例に係る自動巻線装置の要部破
断正面図、第７図は第６図に示した自動巻線装置の巻枠
とかき落し駒部分の断面図である。

これらの図において、側面に複数のスロット２を放射状
に形成した軸方向空隙形モータの環状鉄心１は、プラテ
ン１１に載置され、かつ回転方向のインデックス装置１
２に載置されている。

駆動軸１３は、一端が環状鉄心１の側面に対向し、その
端面には板カム１４が、また内周面には軸心と平行な溝
１５が形成されている。

また、駆動軸１３にはプーリ１６が固定され、ベルト１
７を介して駆動用モーフ（図示せず）から回転が伝えら
れる。

さらに、駆動軸１３の外周面には、フライヤ１８が設け
られている。

中空軸１９は、駆動軸１３の軸心部を摺動自在に貫通し
、かつ溝１５に摺動可能に嵌合するキイ２０によって、
駆動軸１３と結合され、駆動軸１３の回転により回転す
るようになっている。

また、中空軸１９と駆動＠１３には、それぞれ中空軸１
９の上端から挿入されたワイヤ５の引出口が形成され、
ワイヤ５がプーリ２１を介して、フライヤ１８の先端の
ノズル２２まで導びかれるようになっている。

中空軸１９の下端には、ベアリング２３を介して仮整形
軸２４が支持されている。

仮整形軸２４の下端には、所要の方向に放射状に伸びる
腕部の先端から軸方向に突出する駒を備えた複数の仮整
形爪２５が設けられている。

支持板２６は、前記仮整形爪２５と摺動自在に嵌合する
複数の溝と、その中心に、前記仮整形軸２４に摺動自在
に嵌合するガイド軸２７とを形成し、かつコイルの所要
形状に形状された外周面の所定の位置に複数の案内溝を
形成した巻枠４の上端を固定し、前記仮整形軸２４との
間に圧縮コイルバネ２８を介挿して仮整形軸２４に巻枠
４を支持させている。

また巻枠４の下端面には、環状鉄心１のスロット２と嵌
合し、巻枠４の回転を防止するための突起が形成されて
いる。

前記支持板２６には、一端が前記巻枠４の案内溝と摺動
自在に嵌合し、かつ他の一端が前記板カム１４と接する
ように、バネ２９によって付勢された複数のかき落し駒
６が支持されている。

前記中空軸１９には、フランジ３１が形成され、レバー
３２は一端が前記フランジ３１と係合し、他端がシリン
ダ３３に結合されている。

さらに、第７図に示すように、巻枠４およびサイドプレ
ートＴの下端部には、ワイヤ５の線径ｄおよび同時に巻
付けるワイヤの本数（ワイヤが１本のときは少なくとも
ｄｋ、ただしｋは定数、ワイヤがｎ本のときはｎｄｋ、
ｎが多くなるにつれて一般に定数には少さくなる。

）を考慮した寸法だけ部分的にスロット２方向に延びる
延長部３４および３５が形成されている。

上記構成において、ワイヤ５を中空軸１９の軸心を通し
、さらにフライヤ１８のプーリ２１に掛け、ノズル２２
から引出して、その一端を図示していない保持手段で保
持する。

一方、環状鉄心１を載置したプラテン１１をインデック
ス装置１２の所定の位置に載せ、中空軸１９を下げ、巻
枠４の下端面を環状鉄心１のスロット２が形成されてい
る側面と接触させる。

このとき巻枠４の突起が環状鉄心１のスロット２と噛合
う。

この状態で、１駆動軸１３を回転させ、フライヤ１８の
先端のノズル２２によって、巻枠４にワイヤ５を巻付け
、た線コイル３を形成する。

このとき、中空軸１９もキー２０によって回転されるが
、巻枠４が環状鉄心１によって回転を阻止されているた
め、仮整形軸２４は回転しない。

また、駆動軸１３の回転によって板カム１４が回転する
ので、板カム１４によりかき落し駒６が矢印方向に摺動
し、巻線コイル３は１巻毎に巻枠４から環状鉄心１のス
ロット２内に落し込まれるが、この際、巻枠４およびガ
イドプレート７には前記の如き延長部３４および３５が
形成されているため、コイル３はスロット２の入口より
もさらに内部まで充分に下げた状態でスロット内に挿入
され、たとえコイル３がスプリングバックで浮き上がり
、あるいは交差しても、スロット２の狭い入口によりス
ロット２外へ飛び出すことを完全に防止される。

その後、所要巻数の巻線コイル３を環状鉄心１のスロッ
ト２外に落し込んだのち、１駆動軸１３が停止する。

ついで、シリンダ３３が作動し、レバー３２の一端を引
上げると、レバー３２の他端により中空軸１９が押下げ
られる。

すると、中空軸１９により仮整形軸２４が押され、仮整
形爪２５を押下げ、仮整形爪２５の先端で環状鉄心１の
スロット２内に挿入された巻線コイル３のエンドコイル
部ヲ押下げ、スロット２間の他のスロット２の出入口を
開けるように仮整形する。

そして、シリンダ３３を送方向に作動させて、レバー３
２を介して中空軸１９を引上げる。

すると、仮整形軸２４、仮整形爪２５が引上げられ、さ
らに仮整形軸２４によって、巻枠４が引上げられて、巻
枠４が環状鉄心１から離れ、かつその突起もスロット２
から離脱する。

ついでインデックス装置１２によって環状鉄心１を所要
の角度だけ回転させ、再び上記操作を繰返す。

以上説明したように、本発明によれば、巻枠に巻付けら
れたコイルを、損傷したり、浮き上がったりすることな
く、容易にかつ安定した状態で環状鉄心のスロット内へ
挿入することができ、スロット内における巻線の占積率
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は軸方向空隙形モータの環状鉄心を示す斜視図、
第２図は第１図の環状鉄心にコイルを挿入した状態を示
す平面図、第３図は第２図の正面図、第４図は従来のコ
イル巻線装置を示す斜視図、第５図は近時提案された自
動巻線装置の要部断面図、第６図は本発明の一実施例に
係る自動巻線装置の要部破断正面図、第７図は第６図に
示した自動巻線装置の巻枠とかき落し胴部分を示す断面
図。１・・・・・・環状鉄心、２・・・・・・スロツチ、３
・・・・・・巻線コイル、４・・・・・・巻枠、５・・
・・・・ワイヤ、６・・・・・・かき落し駒、１８・・
・・・・フライヤ、３４・・・・・・下方延長部。

Claims

【特許請求の範囲】

１側面に互いに周方向に間隔をあけて形成されたほぼ
径方向に延びる複数個のスロットを有する環状鉄心と、
この環状鉄心のスロットが形成された側面に接して配置
される巻枠と、この巻枠の周囲を回転して巻枠にコイル
を巻付けるフライヤと、前記コイルの巻付方向とほぼ直
角な方向に移動して前記巻枠に巻付けられたコイルを少
なくとも１巻毎に前記環状鉄心のスロット中へ落し込む
かき落し駒とを備え、前記巻枠の一部を前記環状鉄心の
スロット入口面よりスロット方向に延ばし、この延長部
に沿ってコイルがスロット内に落下するようにしたこと
を特徴とする軸方向空隙形回転電機の巻線装置。