JPS6118410B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転電機の固定子巻線を構成する複数
個のコイルを自動的に巻回成形してかつ自動的に
固定子鉄心のコイルスロツトに連続して挿入する
ことの出来る回転電機の固定子巻線製造装置に関
するものである。

回転電機の固定子巻線を構成するコイルを自動
的に巻回成形し、これを固定子鉄心スロツトに挿
入する作業の装置につき一実施例の第１図により
説明すると、放射状に４等配された４個の巻枠１
０に対してコイルを形成する導線を供給しかつ巻
枠１０に導線を巻付ける動作をするフライヤ１１
が回転動作して、４個の巻枠１０のうち隣接する
２個の巻枠１０に対して順次連続して導線を所定
回数巻付けて２個のコイルを成形する。その後に
４個の巻枠１０を180度間欠回転させ、コイルを
巻回した状態の２個の巻枠１０のうちの一方を90
度回動させ他方と平行配列させた後に、夫々の巻
枠１０に巻回されているコイルを固定子鉄心のス
ロツトに挿入するためのコイル挿入治具１２に移
載する。この移載動作中に他の２個の巻枠１０に
はフライヤ１１がコイルを巻回成形動作行い、コ
イルの巻回成形と、コイル挿入治具１２への移載
動作とを順次連続して自動的に行うことができ
る。

この従来技術では、４極の回転電機の固定子巻
線を作り、固定子鉄心のスロツトに挿入する場合
には、一対の巻枠１０にて２組のコイル、即ち２
極分のコイルを作り、コイル挿入治具１２に移載
し、他の一対の巻枠１０でさらに２極分のコイル
を作り、待機するコイル挿入治具１２を回転さ
せ、４組のコイルが等配になる位置にコイルをコ
イル挿入治具１２に移載しなければばならない。
さらに６極の回転電機の固定子巻線の製造の場合
には２極分のコイルの巻回成形とコイル挿入治具
１２への移載動作を３回くり返す必要があつた。

さらに他の従来技術を第２図により説明すれ
ば、垂直に設けられた１個の巻枠２０の外周にフ
ライヤ２１を回転させコイルを巻回成形し、この
コイルの巻回成形動作中に巻枠２０の下方に位置
させたコイル挿入治具２２に成形された部分を遂
次落下させて移し替え、１組のコイルの成形と移
し替えが終了すると、コイル挿入治具２２は間欠
的に回動し、つづく巻枠２０とフライヤ２１によ
る新たなコイルの成形と移し替えを行う。この様
にして１個の巻枠２０と間欠回動するコイル挿入
治具２２との運動によつて所望極数の固定子巻線
コイルをコイル挿入治具２２に配列移載し、図示
しない固定子鉄心のスロツトへの挿入を可能とす
る。

この従来例によつても、各極に相当するコイル
を１組づつ作り、その都度コイル挿入治具２２へ
移載しなければならないので生産性が向上しなか
つた。

本発明の目的は回転電機の固定子巻線製造にお
いて、コイル巻回成形からコイル挿入治具へのコ
イルの移し替え作業を能率よく行うことが出来る
回転電機の固定子巻線製造装置を提供することに
ある。

即ち、回転電機の極数に応じた巻枠を等配し、
この巻枠の全てに自動的に導線を巻付けてコイル
を巻回成形し、コイルを巻回成形した各巻枠から
同時にコイルをコイル挿入治具に移載する製造装
置である。

以下本発明の構成につき一実施例の図面を参照
して説明する。

第３図において、機枠３０の中間部には巻枠装
置３１が設けられ、この巻枠装置３１の下方の機
枠３０にはコイル挿入装置３２が設けられてい
る。前記巻枠装置３１の上方の機枠３０には巻枠
装置３１に導線を供給し且つ巻回動作をしてコイ
ルを巻回させる巻回装置３３が設けられる。

前記巻枠装置３１は180度の間欠回転動作を連
続する軸３４と、この軸３４に固着された基板３
５と、この基板３５の両面に設けられた複数個の
巻枠３６とからなる。前記巻枠３６は基板３５の
回転板３７に垂設され、回転板３７の中心を軸と
して放射状に等配されている。前記基板３５には
第４図に示すごとく、回転板３７上に固定された
ホルダ３８と、このホルダ３８に両端が固定され
前記基板３５の中心からの放射状方向に沿つて配
設されたガイドロツド３９とが設けられ、このガ
イドロツド３９に下端部を摺動自在に係合させた
巻枠３６の前部片３６ａを設け、この前部片３６
ａの下部には前記ガイドロツド３９と平行に他の
ガイドロツド４０が固着され、この他のガイドロ
ツド４０に巻枠３６の後部片３６ｂが摺動自在に
係合する。尚、前部片３６ａにはその下端でホル
ダ３８に連結された移動用シリンダ装置４１が連
結し、後部片３６ｂにはその下端で前部片３６ａ
に連結された移動用シリンダ装置４２が連結す
る。

前記コイル挿入装置３２は第３図に示すように
前記基板３５の中心に対して回転軸中心を偏位さ
せた回転テーブル４３に複数のコイル挿入治具４
４を周設する。コイル挿入治具４４は回転テーブ
ル４３の回転によつて前記基板３５の中心にその
中心を一致させることが可能な位置に設けられ
る。前記コイル挿入治具４４の夫々は回転テーブ
ル４３の裏面に設けたシリンダ装置４５にて上下
に移動自在とする。又回転テーブル４３はモータ
４６によりコイル挿入治具４４のピツチ角づつ間
欠回転される。

前記巻回装置３３は前記基板３５の上方に配置
された一対のフライヤ４７と、このフライヤ４７
を前記巻枠３６の外周に回転させかつ巻枠３６の
軸方向に上下動作させる機構４８と、この機構４
８を動かすモータ４９とからなる。又、巻回装置
３３は導線ボビン５０と、このボビン５０に巻れ
た導線を巻回装置３３に供給する供給装置５１と
が連設される。

次にこの構成の動作を説明する。第３図で、巻
回装置３３が駆動すると同時に供給装置５１が動
き、導線の供給を行う。巻回装置３３は一対のフ
ライヤ４７の回転と上下動作によつて、フライヤ
４７に対向している巻枠装置３１の基板３５の一
面に設けられている４個の巻枠３６のうち２個に
導線を巻き、コイルを形成する。このコイル形成
動作時の巻枠３６の配置状態は第４図でシリンダ
装置４１，４２を働かせ、巻枠３６の前部片３６
ａ、後部片３６ｂを最大限に離間させ、かつ巻枠
３６を回転板３７の中心から遠ざけて、フライヤ
４７による導線巻回動作が隣設の巻枠３６に防害
されぬようにしている。巻枠３６は先端部と後端
部とでは中間の段部で外径寸法を異にし、先端部
を後端部よりも小径とする。したがつてフライヤ
４７によるコイル巻回成形動作は第５図及び第６
図に示すようにまず巻枠３６の先端部の小径部の
外周を高速で回転しながらゆつくりと降下速度で
コイルを形成し、つづいて大径部に移る過程では
ゆつくりの回転しかつ降下速度を増して大径部の
巻枠部にフライヤ４７が位置すると再び高速回転
でかつ、ゆつくりとした降下速度でもつ一つのコ
イルを同芯に形成する。

４個の巻枠３６のうち２本の巻枠３６の外周に
コイルが巻回形成されると、一方回転板３７が90
度間欠回転し、残りの２個の巻枠３６に連続して
こんどは巻枠３６の大径部から小径部へと巻枠３
６に導線を巻付けてコイルを形成する。

回転板３７上の４個の巻枠３６に全てコイルが
形成されるとフライヤ４７は上方に待機し、基板
３５は180度の回転を行い、基板３５の他面の４
個の巻枠３６はフライヤ４７に対置させ、前述と
同様の巻枠３６夫々へのコイル形成動作を行う。
この間、コイル形成された巻枠３６をもつ回転板
３７はコイル挿入装置３２の回転テーブル４３上
に設けられたコイル挿入治具４４と対置する。そ
して各巻枠３６はコイルを巻きつけた状態で第７
図に示すごとく、回転板３７の中心に向けてシリ
ンダ装置４１を働かせて同時に近接させ、各巻枠
３６の端部がほゞ当接する位置まで近接させて停
止される。この動作が完了すると、コイル挿入治
具４４が第８図に示す鎖線の位置から上昇する。
コイル挿入治具にはわづかな間隙（この間隙にコ
イルを介在させて移載を行うためのもの）をもつ
て多数のブレード４４ａが植設され、前記上昇に
よつてブレード４４ａの先端部が対向する巻枠３
６間に挿入される。この状態は第９図に示すごと
くであり、巻枠３６に巻つけられたコイルはブレ
ード４４ａの挿入時にそのブレード４４ａの間隙
内に位置することになる。この状態で第９図に示
すごとく各巻枠３６の後部片３６ｂをシリンダ装
置４２を動作して矢印方向、すなわち前部片３６
ａ方向に移動する。その結果巻枠３６に巻付けら
れていたコイルは下方に落下する。この落下はコ
イルの自重による自然落下であり、落下を確実に
するために強制的にコイルを下方にかき落す手段
を別個に設けてもよい。各巻枠３６からコイルが
落下した後にコイル挿入治具４４を降下させる
と、コイルは完全に巻枠３６からコイル挿入治具
４４のブレード４４ａに移載される。コイルを移
載したコイル挿入治具４４は回転テーブル４３の
回転によつて巻枠装置３１の下方より移動し、新
たなコイル挿入治具４４を巻枠装置３１の下方に
設定する。

コイルを移載したコイル挿入治具４４には、第
１０図に示すごとくそのブレード４４ａに固定子
鉄心５３が嵌着される。その後にコイル挿入治具
４４に内設されたヘツド４４ｂが上昇し、ブレー
ド４４ａ間のコイルをブレード４４ａを案内とし
て押し上げ、固定子鉄心５３のスロツト５３ａ内
に導く。第１０図ａはヘツド４４ｂによりスロツ
ト５３ａへの挿入開始時の状態を示すものであ
り、第１０図ｂはコイルが完全にスロツト５３ａ
に挿入された状態を示す。コイルが完全にスロツ
ト５３ａに挿入されるヘツド４４ｂは降下する。

すなわち、本発明によれば巻回装置３３の働き
によつて巻枠装置３１へのコイル巻回成形作業
と、コイル巻回成形作業中に巻枠装置３１とコイ
ル挿入装置３２によるコイル移載作業と、コイル
移載作業中にコイル挿入装置３２による固定子鉄
心５３へのコイル挿入作業とを同時にかつくり返
して連続的に行うことができる。なお、前記の実
施例で巻枠装置３１の巻枠３６は大小２種類のコ
イルの成形を可能にするために２段構成である
が、回転電機の極数、巻線方式によつて段数を変
えることが出来る。又、回転板３７上に配設した
巻枠３６の数は４個であるが、これを回転電機の
極数に応じて３個、６個などにすることができ
る。

第１１図は巻枠１３６が３段構成１３６ａ，１
３６ｂ，１３６ｃとしたもので３つの異る径のコ
イルを成形可能で、その数も３個の等配である。

さらに巻回装置３１においてもフライヤ４７を
２本用いているが１本もよい。１本のフライヤ４
７の場合には、１本のフライヤ４７で巻枠３６の
夫々に連続してコイルを巻回成形させることがで
き、回転電機の全極連続巻コイルの作成を可能と
し、各コイルの極間接続が全く不要にできる。又
フライヤ４７の数を増せば巻回成形時間が短縮で
きる。

その結果、回転電機の結線方法が１×Ｙ（又は
１×△）の場合は極間の渡り線の接続を省略のた
めにフライヤ４７を１本にするとよく、結線方法
が２×Ｙ（又は２×△）、４×Ｙ（又は４×△）
…など複数倍の結線となつた場合には極間の渡り
線の接続が不要であるためにフライヤ４７の数を
増して巻回成形時間を短縮するようにして方がよ
い。

以上本発明によればコイル巻回成形作業、成形
されたコイルのコイル挿入治具への移載作業、コ
イル挿入治具から固定子鉄心のスロツトへのコイ
ルの挿入作業を同時にかつ連続して行うことがで
きるので回転電機の固定子巻線製造時間を短縮す
ることができる。又、コイルのコイル挿入治具へ
の移載時に各巻枠を互いに近接させ移載し、その
状態でコイルを固定子鉄心にスロツトに挿入する
のでコイルの極間の渡り線の長さを極力短くする
ことが出来る。さらにこの作業は自動的に行うこ
とができ、特に固定子鉄心のコイル挿入治具への
着脱をワークハンド等の移設機械装置を用いれば
全ての工程を自動化することが可能となる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコイル自動巻回成形機の構成説
明図、第２図は従来の他のコイル自動成形機の構
成説明図で、第２図ａは全体構成図、第２図ｂは
コイル巻回成形部の構成説明図、第３図は本発明
による回転電機の固定子巻線製造装置の全体構成
図、第４図は第３図の巻枠装置を構成する巻枠の
構成図、第５図は第３図の巻枠装置の一面に設け
られた巻枠側面図、第６図は第５図の矢印方向
からみた平面図、第７図は第６図のコイル挿入治
具へのの移載時の各巻枠の状態図、第８図コイル
挿入治具へのコイル移載動作時の状態説明図、第
９図はコイル挿入治具のプレートと巻枠との位置
関係図、第１０図はコイル挿入治具のコイルを固
定鉄心スロツトへ挿入する動作説明図で第１０図
ａは挿入前、第１０図ｂは挿入後を示す、第１１
図は巻枠装置の巻枠の配置の他の実施例を示す平
面図である。 ３０……機枠、３１……巻枠装置、３２……コ
イル挿入装置、３３……巻回装置、３５……基
板、３４……軸、３６……巻枠、３６ａ……前部
片、３６ｂ……後部片、３７……回転板、３８…
…ホルダ、４３……回転テーブル、４４……コイ
ル挿入治具、４７……フライヤ、５１……供給装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２組の巻枠群を有し間欠回転する巻枠装置
   と、この巻枠装置の一組の巻枠群に対向してこの
   巻枠群に導線を巻きつけてコイルを形成する巻回
   装置と、前記巻枠装置の他の組の巻枠群に対向す
   るコイル挿入治具を複数個備えてコイル挿入治具
   を巻枠群に近接させて成形されたコイルの移載を
   うけ、移載をうけた後には離間して他のコイル挿
   入治具をコイル移載可能に待機させ、コイルの移
   載をうけたコイル挿入治具に装着された固定子鉄
   心のスロツトにコイルを挿入するコイル挿入装置
   とからなる回転電機の固定子巻線製造装置。 ２ 巻枠装置の各組の巻枠群の夫々はコイル巻回
   成形時には互いに離間し、コイル移載時には互い
   に近接する装置を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の回転電機の固定子巻線製造
   装置。