JPS61244246A - コイル挿入装置 - 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】 「技術分野」 本発明は、回転電機のステータのスロット内にコイルを
挿入するコイル挿入装置に関する。

「従来技術およびその問題点」 従来、コイル挿入装置としては、ステータの内歯に対応
して環状に配列されたブレードと、これらのブレードの
外側にブレードと対応して同じく環状に配列されたウェ
ッジガイドと、ブレードの内側に軸方向移動可能に配置
されたストリッパとを有するものが一般的である。そし
て、コイルを所定のブレードを囲むように引き掛け、ブ
レードの先端部をステータ内に挿入し、ストリッパを軸
方向にスライドさせてコイルをブレードの隙間からステ
ータのスロット内に押し込み、それと同時に、ウェッジ
ガイドを通してウェッジをステータのスロット内に挿入
するようにしていた。

しかしながら、上記従来のコイル挿入装置は、ストリッ
パによってコイルをステータのスロット内に押し込むと
き、固定されたブレードとコイルとの間で大きな摩擦力
が生じ、コイルが損傷してシ璽−トの原因になったり、
ストリッパの移動がロックされて挿入が不可能になった
りすることがあった。しかも、モータ等の回転電機の小
型化に伴ない、ステータのスロット内に線材をより密に
挿入することが要求され、コイル挿入時における摩擦力
は益々増大する傾向にある。

特開昭５１３−１１５１１（１号には、コイル挿入時に
おける摩擦力の問題を根本的に解決したコイル挿入装置
が示されている。このコイル挿入装置について１４１３
図〜第２０図を参照して説明する。このコイル挿入装置
１１は、ステータ１２の内歯に対応して環状に配列され
た複数本の可動ブレード１３を有し、これらの可動ブレ
ード１３はブレードホルダー１４にそれらの基部を固定
されている。可動ブレード１３およびブレードホルダー
１４はロッド１５により軸方向に移動するようになって
いる。可動ブレード１３の上方には可動ケーシング１６
が配置されており、可動ケーシング１Ｂにはウェッジガ
イド１７が環状に配列されて取付けられている。ウェッ
ジガイド１７は可動ブレード１３の外周に摺接するよう
になっている。ウェッジガイド１７内にはアライメント
１８が挿入され、アライメント１８はロッド１３により
軸方向に移動するようになっている。

そして、このコイル挿入装置１１の作動を説明すると、
第１３図に示す状態で可動ブレード１３の所定部分に巻
線されたコイル２０が引掛けられる。この場合、ブレー
ドホルダー１４はステータ１２内に挿入され、可動ブレ
ード１３はステータ１２の上端面から突出している。第
１４図に示すように、可動ケーシング１６が７ライメン
ト１８と共に下降し、アライメント１８は可動ブレード
１３の先端部より内部に挿入され、ウェッジガイド１７
は可動ブレード１３の外周に摺接する。第１５図に示す
ように、可動ケーシング１６はさらに下降してウェッジ
ガイド１７の下端部がステータ１２の上端面に達すると
停止する。第１８図に示すように、ロッド１９によりア
ライメント１８が下方に移動し、それと共にロッド１５
によりブレードホルダー１４も下方に移動し、コイル２
ｏはアライメント１８とブレードホルダー１４に挾まれ
た状態で可動ブレード１３にガイドされながらステータ
１２のスロット内に挿入される。このとき、ウェッジガ
イド１７を通って図示しないウィッジがステータ１２の
スロット内に一緒に挿入される。第１７図に示すように
、アライメン）１８がステータ１２の下端面に達すると
、コイル２０はステータ１２の下端面より突出し、完全
に挿入された状態となる。この状態で、第１８図に示す
ように、ブレードホルダー１４がさらに下降し、可動ブ
レード１３がコイル２ｏより引き抜かれる。さらに、第
１９図に示すように、アライメント１８が上方に移動し
、ステータ１２内より引き抜かれる。そして、第２０図
に示すように、可動ケーシング１Ｂが上昇して元の位置
に復帰し、コイル２０の挿入が終了する。

このコイル挿入装置ｔｌｌにおいては、コイル２ｏの挿
入時、可動ブレード１３が７ライメント１８と共に移動
してコイル２０をステータ１２のスロット内に引き込む
ようにするので、コイル２０と可動ブレード１３との間
における摩擦力がほとんどなく、総体的に摩擦力は極め
て小さくなる。このため、挿入時におけるコイル２０の
損傷や、アライメント１８のロックなどの問題がなくな
り、しかも、ステータ１２のスロット内にさらに密に線
材を挿入することが可能になる。しかしながら、このコ
イル挿入装置１１においては、コイル２０を実質的にス
テータ１２内に挿入した第１７図に示した状態で、可動
ブレード１３がまだコイル２０に引き掛けられており、
このためステータ１２の端面より突出するコイル２０の
長さが一般的なコイル挿入装置を使用した場合よりも長
くなるという欠点があった。すなわち、一般的なコイル
挿入装置では、コイルをステータ内に実質的に挿入し終
ると、コイルの端部がブレードの先端より外方に逃げ、
コイルがブレードより外れるようになっているからであ
る。このように、ステータ１２の端面より突出するコイ
ル２０の長さが長く、大きなループを描く場合には、そ
の部分から磁束が漏れ、モータ等の回転電機の性能を低
下させることになる。なお、この場合、ステータ１２の
端面より突出するコイル２０の長さは特に小コイルにお
いて長くなっていることが分った。

「発明の目的」 本発明の目的は、このような従来のコイル挿入装置の問
題点を解決し、コイル挿入時における摩擦力をできるだ
け小さくすると共に、ステータの端面より突出するコイ
ルの長さをできるだけ短くすることができるようにした
コイル挿入装置を提供することにある。

「発明の構成」 本発明は、第１３図〜第２０図に示したコイル挿入装置
による方式に、一般的なコイル挿入装置による方式を部
分的に取入れることにより、コイル挿入時における摩擦
力を大幅に軽減できると共に。

ステータの端面から突出するコイルの長さも実際上支障
がない程度に抑えることができることに着眼してなされ
たものである。すなわち、ステータの内歯に対応して環
状に配列され庭可動ブレードを有するユニットと、この
可動ブレードの先端側に対置された可動ケーシングと、
この可動ケーシング内に摺動可能に配置され、前記可動
ブレード内に先端側から挿入されるアライメントとを備
え、前記可動ブレードを有するユニットと前記アライメ
ントとの間にコイルを保持し、前記アライメントを前記
ステータ内に進入させると共に前記可動ブレードを後退
させて前記コイルを前記ステータのスロット内に挿入す
るコイル挿入装置において、前記可動ブレードは小コイ
ルの内側に位置する補助ブレードと小コイルの外側に位
置する主ブレードとから構成され、前記補助ブレードは
前記主ブレードに対して軸方向相対移動可能に取付けら
れ、前記可動ケーシングには前記補助ブレードに突き当
たる小コイル用ブレードが取付けられ、この小コイル用
ブレードは前記可動ケーシングが前記ステータに近接し
て停止すると前記ステータ内に挿入されて先端部が前記
ステータの反対側の端面からやや突出した長さとなるよ
うにされていることを要旨とする。

したがって、可動ブレードの所定部分にコイルを引き掛
けてその基部をステータ内に挿入した状態で、可動ブレ
ードの先端方向に対置された可動ケーシングをステータ
に近接させると、可動ケーシングに取付けられた小コイ
ル用ブレードの先端が可動ブレードのうちの補助ブレー
ドに突き当たり、補助ブレードは主ブレードから離脱し
て軸方向に後退する。そして、小コイル用ブレードは補
助ブレードの代りに小コイル内に挿入され、さらにステ
ータ内に挿入されてその先端部がステータの反対側の端
面よりやや突出する。この状態で、可動ケーシングは停
止する。アライメントは可動ブレードの先端側より可動
ブレード内に挿入され、さらにステータ内に進入する。

可動ブレードのうちの主ブレードはアライメントの進入
に伴なって後退する。したがって、コイルはアライメン
トに押圧され、かつ、主ブレードに引き込まれながら、
ステータのスロット内に挿入される。コイルの挿入が実
質的に終了する時点で、小コイルは小コイル用ブレード
の端部より外方に逃げ、小コイル用ブレードから外され
る。また、主ブレードはさらに後退してコイルより引き
抜かれると共に、先に離脱した補助ブレードに再び合体
する。

そして、アライメントが後退してステータから抜き出さ
れ、可動ケーシングと共に元の位置に復帰してコイル挿
入操作は終了する。このように、コイル挿入時において
、アライメントのステータ内への進入と共に主ブレード
が後退してコイルをステータのスロット内に引き込むよ
うにするので、摩擦力を大幅に軽減することができる。

また、小コイルは挿入が終了する時点で小コイル用ブレ
ードの先端から外方に逃げ、小コイル用ブレードから外
されるのでステータの端面より突出する長さが短くなる
。第１３図〜第２０図に示したコイル挿入装置では、一
般的なコイル挿入装置に比べて、特に小コイルの部分に
おいてステータの端面・より突出する長さが長くなるの
で、コイルのステータの端面から突出する長さを小コイ
ルの部分だけ短くすれば、モータ等の回転電機の性能に
与える弊害は実質的に支障がない程度に抑えることがで
きる。

「発明の実施例」 第１図〜第７図に示すように１本発明を実施したコイル
挿入装置２１は、可動ブレードを有するユニット２２と
、この可動ブレードの先端側に対置された可動ケーシン
グ２３と、この可動ケーシング内に移動可能に配置され
、可動ブレード内に先端側から挿入されるアライメント
２４とを備えている。

第８図に示すように、ユニット２２の可動ブレードは、
主ブレード２５と、補助ブレード２８とから構成されて
いる。この場合、第８図に示すように、補助ブレード２
６は小コイル２０ａの内側に位置し、主ブレード２５は
小コイル２０ａの外側に位置するようになっている。主
ブレード２５はその基部をブレードホルダー２７に次の
ような構造で固定されている。すなわち、主ブレード２
５の内側面には軸方向と直交する溝２Ｂが形成されてお
り、溝２Ｂの下辺部は断面Ｖ字状にされている。ブレー
ドホルダー２７にはネジ２８．２９により爪部材３０が
固定されており、爪部材３０の周縁部はブレードホルダ
ー２７の外周より突出して主ブレード２５の溝２８内に
挿入されている。また、爪部材３０の下縁部は溝２８の
下辺部に食い込むような鋭角状に形成されている。爪部
材３０は、全体的には第１０図に示すような板で構成さ
れており、補助ブレード２８が挿入される部分には切欠
き部３１が形成されている。一方、主ブレード２５の基
端面にはテーパ状の凹部３２が形成されており、ブレー
ドホルダー２７のフランジ部２７ａを貫通する押しネジ
３３の頭部がこの凹部３２に突入している。その場合、
押しネジ３３の軸心は凹部３２の中心よりやや内側に偏
心され、主ブレード２５をブレードホルダー２７に圧接
するようになっている。

したがって、押しネジ３３により凹部３２を押圧するこ
とにより、主ブレード２５の溝２８と爪部材３０の周縁
部とが係合して主ブレード２５が固定されている。また
、爪部材３０の上部には整列部材３４が配置され、この
整列部材３４は爪部材３０を貫通するネジ３５によって
ブレードホルダー２７に固定されている。そして、第８
図に示すように、整列部材３４は外周に多数の歯部３５
を有し、主ブレード２５および補助ブレード２Ｂはこれ
らの歯部３５に嵌合して環状に整列されている。また、
補助ブレード２Ｂの基端部は、ブレードホルダー２７の
基部外周に装着された環状部材３Ｂにネジ３７によって
固定されている。

環状部材３Ｂには半径方向に貫通する孔３８が形成され
、この孔３Ｂにスプリングを介してボール３８が挿入さ
れている。このボール３９はブレードホルダー２７の基
部外周に形成された凹部４０に弾性的に嵌合するように
なっている。したがって、補助ブレード２６が下方に向
けて押されたとき、環状部材３Ｂのボール３９がブレー
ドホルダー２７の凹部４０から外れ、補助ブレード２Ｂ
は環状部材３６と共にブレードホルダー２７から離脱し
て軸方向下方に移動するようになっている。さらに、ブ
レードホルダー２７の中心部にはガイド管４１が挿入し
固定されており、このガイド管４１内にはロッド４２が
スライド自在に挿入されている。ロッド４２の先端部に
は環状溝４３が形成され、ガイド管４１の上部には内在
するスプリングの付勢力によりこの環状溝４３に弾性的
に嵌合するボール４４が取付けられている。

第１１図に示すように、可動ケーシング２３は環状の周
壁を有し、その内周にはステータ１２の内歯に対応して
環状に配列されたウェッジガイド４５の基部がネジ４Ｂ
によって固定されている。そして、特定のウェッジガイ
ド４５の内側には前述した補助ブレード２Ｂに対応する
小コイル用ブレード４７の基部が同じくネジ４６によっ
て固定されている。そして、可動ケーシング２３が軸方
向下方に移動すると、小コイル用ブレード４７の先端が
前述した補助ブレード２Ｂの先端に突き当るようになっ
ている。

この場合、第１２図に示すように、小コイル用ブレード
４７の先端には凹部４８が形成され、補助ブレード２Ｂ
の先端には凸部４８が形成されていて、凸部４９が凹部
４８に嵌合するようになっている。可動ケーシング２３
内にはガイド管５０が配置され、このガイド管５０内に
はロッド５１が挿通されており、ロッド５１の先端部に
はネジ５２によりアライメント２４が固定されている。

したがって、アライメント２４はロッド５１の駆動によ
り可動ケーシング２３内を移動すると共に、可動ケーシ
ング２３内から突出してさらに軸方向下方に移動できる
ようになっている。なお、第１１図中、５３はウェッジ
ガイド４５の間に形成されるガイド溝を通してステータ
１２のスロット内にウェッジを挿入するためのブツシャ
である。

次に、このコイル挿入装置２１の作動を説明する。第１
図に示すように、コイル２０は主ブレード２５および補
助ブレード２Ｂの所定箇所に引き掛けられる。この場合
、第８図に示したように、小コイル２０ａは補助ブレー
ド２Ｂを囲むようにされている。そして、主ブレード２
５を支持するブレードホルダー２７と補助ブレード２Ｂ
を支持する環状部材３８は、ボール３９および凹部４０
の嵌合により互いに合体した状態でステータ１２内に挿
入される。また。

ブレードホルダー２７にはボール４４および環状溝４３
の嵌合によりロッド４２が連結される。この時点で可動
ケーシング２３およびアライメント２４は上方に対置さ
れている。この状態で、第２図に示すように、可動ケー
シング２３が下降すると、小コイル用ブレード４７の先
端が補助ブレード２Ｂの先端に突き当り、小コイル用ブ
レード４７の先端に形成された凹部４８が補助ブレード
２８の先端に形成された凸部４９に係合すると共に、補
助ブレード２８が押し下げられ、補助ブレード２Ｂを支
持する環状部材３８のボール３３がブレードホルダー２
７の凹部４０から外れて、環状部材３Ｂはブレードホル
ダー２７より離脱し、下方に移動する。第３図に示すよ
うに、可動ケーシング２３はさらに下降し、ウェッジガ
イド４５の下端部がステータ１２の上端部に達すると移
動を停止する。このとき、小コイル用ブレード４７は補
助ブレード２Ｂの代りに小コイル２０ａ内に挿入され、
さらにステータ１２内に挿入されて、その先端がステー
タ１２の下端面よりやや突出した位置となる。また、ア
ライメント２４が主ブレード２５および小コイル用ブレ
ード４７の内側に挿入されるので、コイル２０および小
コイル２０ａはアライメント２４とブレードホルダー２
７の間に保持される。そして、第４図に示すように、ロ
フト５１の駆動によりアライメント２４がステータ１２
内に進入し、それと共にロッド４２の駆動によりブレー
ドホルダー２７および主ブレード２５が後退する。した
がって、コイル２０および小コイル２０ａは、アライメ
ント２４に押圧されると共に主ブレード２５によって引
き込まれながらステータ１２のスロット内に挿入される
。このように、アライメント２４と主ブレード２５が同
時に移動するので、コイル挿入の際の摩擦力は極めて小
さくなる。この場合、小コイル２０ａの内側に位置する
小コイル用ブレード４７は固定されているが、外側に位
置する主ブレード２５が後退するので、小コイル２０ａ
においても挿入の際の摩擦力は大幅に軽減される。なお
、コイル挿入と共に、ウェッジガイド４５の間のガイド
溝から図示しないウェッジがブツシャ５１によってステ
ータ１２のスロット内に挿入される。第５図に示すよう
に、アライメント２４がステータ１２の下端面に達する
と、コイル２０および小コイル２０ａの下端部がステー
タ１２の下端面から突出し、挿入は実質的に完了する。

このとき、小コイル２０ａの端部は小コイル用ブレード
４７の先端から外方に逃げ、小コイル用ブレード４７よ
り外される。したがって、ステータ１２の端面より突出
する小コイル２０ａの端部の長さは一般的なコイル挿入
装置の場合と変らない、また、小コイル２０ａ以外のコ
イル２０の端部は、主ブレード２５に引き掛けられた状
態にあるので、ステータ１２の端面より突出する長さが
比較的長くなると考えられるが、実際には一般的なコイ
ル挿入装置の場合とそれほど変りはなく、モータ等の回
転電機の性能に与える弊害はほとんどないといってよい
、この状態で、第８図に示すように、ブレードホルダー
２７および主ブレード２５がさらに後退し、主ブレード
２５がコイル２０から引き抜かれる。そして、ブレード
ホルダー２７は先に離脱した環状部材３Ｂに当接し、環
状部材３Ｂのボール３３がブレードホルダー２７の凹部
４０に嵌合して、環状部材３Ｂはブレードホルダー２７
と再び合体する。最後に、第７図に示すように、アライ
メント２４が後退してステータ１２内より引き抜かれ、
可動ケーシング２３と共に上方に移動して元の位置に復
帰し、コイル挿入操作は終了する。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、コイルを７ライ
メントと可動ブレードを有するユニットとの間に保持し
てアライメントをステータ内に進入させながら可動ブレ
ードのうちの主ブレードを後退させるようにしたので、
コイル挿入の際の摩擦力を大幅に軽減することができる
。また、コイル挿入の際、小コイルで囲まれた部分には
可動ケーシングに取り付けられた小コイル用ブレードを
挿入してその先端をステータの反対側の端面からやや突
出させ、小コイルの端部がステータの反対側の端面より
抜は出すとき小コイル用ブレードの先端から外方に外れ
るようにしたので、ステータの端面より突出する小コイ
ルの端部の長さを短くすることができる。したがって、
モータ等の回転電機の性能を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図およ
び第７図は本発明によるコイル挿入装置の一実施例をコ
イル挿入操作に従って示す断面図、第８図は同実施例に
おける可動ブレードを有するユニットを示す断面図、第
９図は第８図の■−ＩＸ線に添った断面図、第１Ｏ図は
上記可動ブレードを有するユニットで用いられる爪部材
を示す平面図、第１１図は同実施例におけるアライメン
トおよび可動ケーシングを示す断面図、第１２図は同実
施例における補助ブレードおよび小コイル用ブレードの
先端部を示す部分断面図、第１３図、第１４図、第１５
図、第１８図、第１７図、第１８図、第１８図および第
２０図は従来のコイル挿入装置の一例をコイル挿入操作
に従って示す断面図である。 図中、１２はステータ、２１はコイル挿入装置、２２は
可動ブレードを有するユニット、２３は可動ケーシング
、２４はアライメント、２５は主ブレード、２８は補助
ブレード、２７はブレードホルダー、３８は環状部材、
３Ｂはボール、４０は凹部、４７は小コイル用ブレード
である。 第１図 第３図　　　　　　第４図 第５図　　　　　第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステータの内歯に対応して環状に配列された可動ブレー
   ドを有するユニットと、この可動ブレードの先端側に対
   置された可動ケーシングと、この可動ケーシング内に移
   動可能に配置され、前記可動ブレード内に先端側から挿
   入されるアライメントとを備え、前記可動ブレードを有
   するユニットと前記ストリッパとの間にコイルを保持し
   、前記ストリッパを前記ステータ内に進入させると共に
   前記可動ブレードを後退させて前記コイルを前記ステー
   タのスロット内に挿入するコイル挿入装置において、前
   記可動ブレードは小コイルの内側に位置する補助ブレー
   ドと小コイルの外側に位置する主ブレードとから構成さ
   れ、前記補助ブレードは前記主ブレードに対して軸方向
   相対移動可能に取付けられ、前記可動ケーシングには前
   記補助ブレードに突き当たる小コイル用ブレードが取付
   けられ、この小コイル用ブレードは前記可動ケーシング
   が前記ステータに近接して停止すると前記ステータ内に
   挿入されて先端部が前記ステータの反対側の端面からや
   や突出した長さとなるようにされていることを特徴とす
   るコイル挿入装置。