JPS6130941A

JPS6130941A - 電機子コイル巻線方法及び装置

Info

Publication number: JPS6130941A
Application number: JP15173384A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kimura; 一雄木村; Hiroshi Sakaguchi; 坂口　央
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-02-13

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】本発明は、電機子鉄心特にスロット付鉄心上に高密度に
巻線し得るよう圧した電機子コイル巻線方法及びその装
置に関するものである。

第１図に示す電動機の電機子鉄心にコイルを巻回するた
めの巻線方法として、従来、第２図に示すようなフライ
ヤ巻線機が用いられている。すなわち所定の位置に７ラ
イヤ１を固定した主軸２の一端にベアリング３を介して
チャックに取付けた線ガイドあるいはフォーマ５を設け
、このフォーマ５に沿ってワイヤ６を巻回して電機子鉄
心７の外周面に形成されたスロット８に挿入するように
したものである。

また、小型の電機子巻線においては、第３図のような巻
れつつある電機子鉄心７の軸に垂直に交差する共通軸を
中心として反対方向かつ離間して軌道において回転する
２個のフライヤが通常である。

このように電機子に巻線する場合、ワイヤ６はフォーマ
５に添ってスロット８へ案内される。

しかし、これらの従来の巻線方法のフォーマ５は、第４
図に示すようにチャック４に固定され、最後のスロット
のコイルが巻け、かつ各スロットを巻線していく途中、
電機子鉄心をインデックスするとき、フォーマがコイル
エンドに干渉しないように、充分な逃げを設けている。

したがって、フォーマ５はワイヤをスロット８の入口ま
でしか案内出来ずフォーマ５の先端から外れたワイヤ６
は、フライヤの引き回わしによって、言までもなく当然
引き回わし側のスロット壁面に片寄り、最短距離を通ろ
うとする。この為、壁面を巻き上りながら数巻後には線
屑れが起き、スロット内での線のたるみ・線の交差の原
因となり、上巻コイルの巻線に悪影響を及ぼすとともに
、スロット内にデッドスペースが生じる。

またコイルの巻上りで、隣のスロットの入口を塞ぎ、隣
のスロットのコイル挿入の妨げと々す、コイルエンドが
スロット出口で干渉し、ふくらむ原因トなる。この為、
コイルのスロットスペースファクタが高くなると、最後
まで巻線が出来なく、ウェッジが挿入出来なくなる。

さらに第５図に示すように、フライヤの引き回わしによ
り、フォーマ５から外れたワイヤ６は、スロット８底ま
で規制されるものがなく、スロットの壁面を巻き上り、
電機子鉄心の両端面に組合せた絶縁プレート（エンドプ
レート）の先端に、図中の記号Ｆ方向に力がかかる。特
に太線のワイヤを巻線するとＦ方向に絶縁プレートを折
り曲げる過大な力が加わ〕、折損の主因になったり、ス
ロットライナ（絶縁紙）をスロットの内側に押し出し、
隣りのスロットを次に巻線するとき、スロットライナを
一緒に巻き込むため、耐圧不良の原因となっていた。

このような巻線方法では、電機子鉄心コイルのスロット
スペースファクタは太線で５７％、細線で６０％程度が
限界とされ、さらに高密度なコイルスペースファクタを
要求される電機子鉄心の巻線を望むことは出来なかった
。

しかし、モータの小型高出力化をはかるには、電機子鉄
心巻線のスロット内のコイルスペースファクタを上げる
方法が、モータの温度上昇やブラシの寿命などに与える
影響が少なく、最良の方法であるため、スロット内にコ
イルを高密度に巻線する方法及び装置が必要であった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、電
機子コイルをスロットに高密度に巻線し、コイルエンド
をコンパクトに形成させ、小型高出力でブラシ寿命を向
上させかつ温度上昇、振動騒音を抑えた高性能・高品質
モータを得る巻線方法及びその装置を提供することにあ
る。

すなわち本発明においては、上記目的を達成するため、
電機子鉄心アセンブリの両端面の電線を巻き込むスロッ
トに各々独立に配置し、コイルの巻線順序に応じて、フ
ォーマの巻線設定位置を、スロット底から半径方向すな
わちスロット開口部間を移動し、フォーマをスロット両
端面で巻線の始めから１コイルに応じた巻線スペースを
得させるガイド部と、コイルエンドのワイヤをコントロ
ールし巻線順序に応じてガイド部と一体となって移動す
るコイルエンド制御部からなるフォーマによってワイヤ
を巻き込む巻線方法およびその装置である。

以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第６図は本発明の一実施例を示すもので、同図において
７は電機子鉄心、１３は本発明の巻線方法のスライドフ
ォーマで、コイル１２の巻き上）を防止し、巻仕様に応
じて巻線位置を任意に形成するガイド部１７と、前記ガ
イド部と一体と々って巻線順序の各層に応じて、コイル
エンドのフォーマの高さをコントロールする。例えば、
記号■、■、■、■と巻線順に応じて、コイルエンドで
のワイヤ６がフォーマから離れる位置を変えていく。こ
れにより、コイル１２のコイルエンドの成長が記号Ｒ方
向に形成され、コイルエンドがコンパクトにできる。

次に本発明の実施例である第７図と併せて説明すると、
例えば、１つのスロットに４ブロツクのコイルを巻線す
る仕様のとき、まず最初のブロック■の巻数が９ターン
であるとすれば、この９ターンに相当する巻線空間を明
け、この空間にワイヤ６を巻き込んでいく。このブロッ
クが終るとスライドフォーマ１３は、■のブロックに移
動し、■のブロックの巻線空間に巻き込んでいく。さら
にブロック■、ブロック■とスライドフォーマの巻線設
定レベルを巻線仕様に応じて、プロゲラＶプルに設定し
ていく。

この間、電機子鉄心の隣接するスロットを順次巻線して
、インデックスする時は、言までもなくスライドフォー
マ１３は、コイル１２が干渉しない位置［Ｆ］まで退避
している。

また、スライドフォーマ１３は、電機子鉄心７端面での
働きは前記したが、コイルエンドでの機能として、コイ
ルエンド制御部１８が形成され、ガイド部１７より電機
子鉄心７の軸１９に近く、スロット底へワイヤ６を引き
込み、スライドフォーマ１３が矢印Ｙ方向へ移動するに
従い、コイルエンド制御部１８の先端の位置も平行移動
して、ワイヤ６の離れる位置がＹ方向へ高くなっていく
ため、コイル１２のコイルエンドの成長が矢印Ｒ方向に
延びていくことにより、コイルエンドは短かくなる。

スライドフォーマ１３により、スロット内もコイルエン
ドも整列状に巻線されるため、巻線されたコイルは高密
度に巻線できるようになる。

本発明の一実施例である電機子コイル巻線装置を示す。

数字２０は、総体的に従来の電機子コイル巻線機を示し
、フライヤｌでスロット付電機子鉄心７にワイヤ６が巻
かれる。

機械２０のフレームは、水平テーブル１２上に装置され
た一対の離間支持体１３，１４を有している。

離間支持体１３．１４に保持されている巻線機構部分は
、水平にスライドする方法と固定する方法があるが、こ
こでは発明の態様とし々い。

本発明のスライドフォーマ１３．１４．１５．１６及び
紙面裏側に１３′、１４′、１５′、１６′がそれぞれ
、チャツク４端部に係合し、しゆう動可能になっている
。

スライドフォーマ１３は、レバー２２を介して、連結板
２２、ベアリングに組合されて、回転および直動するス
フリイン軸２４を経て、位置決めプレート２５へ連結さ
れ、モータ２６で駆動される。

（あるいは本図ではモータで駆動しているが、モータで
移動量を位置決めし、シリンダで駆動力を発生させ位置
決め板で停止して、スライドフォーマ１３を制御するこ
とも容易である。）他のスライドフォーマの駆動・位置
決め方法もスライドフォーマ１３と同様で、フライヤ回
転軸２７内にスプライン軸が内蔵されている。

以上の構成からスライドフォーマは、モータ２６あるい
はシリンダで駆動され、スライドフォーマの位置決めは
モータ２６で制御する。駆動力は、スプライン軸を経て
連結板、レバーを介して、スライドブレードに伝わり、
前記したスライドフォーマの動作を繰返光し、ワイヤ６
をフライヤ１で巻き、定められた巻線空間に巻き込んで
いくこと罠よって、高密度々電機子コイル巻線が得られ
る。

以上述べたように本発明によれば、電機子コイルのスロ
ット内のコイル巻き上り、線の交差、デッドスペース、
コイルエンドの干渉等の問題を解決し、スロット内のコ
イルの整列巻化により、コイルのスロットスペース７ア
クタを７０％化し、従来比より２０％増の高占積率巻線
を得ることができる。これＫより、モータの大幅な高出
力化がはかれ、製品性能の向上、すなわちモータの温度
上昇を抑制し、ブラシ寿命を著しく延長でき、さらに製
品の小型化をはかることができる。

また、コイルの巻き上りを防止したことにより、エンド
プレートの折損を防止して、スロットライナーの巻き込
みを防止することが出来、これらの要因による耐圧不良
を々〈すことかできる。

さらに、各コイルの巻線が進行するととに応じ、フォー
マが、電機子鉄心の半径方向Ｙに移動するため、ワイヤ
６のフォーマから離れる位置が高かくなりコイルエンド
の成長方向が、第６図に示すように矢印Ｒ方向に成長す
る。これにより、占積率が向上しても、コイルエンド寸
法は短縮され、高品質の製品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスロット付の電機子鉄心アセンブリの斜視図、
２２図は従来のフライヤ巻線機の正面図、第３図は従来
のダブルフライヤ巻線機の部分的前面図、第４図は第３
図の拡大前面図、第５図は第４図の従来の巻線の状態を
示す一部拡大した正面図である。第６図は本発明の巻線
方法を電機子鉄心の軸方向に断面した一部断面図、第７
図は第６図のＡ　−Ａ’で断面した矢視図、第８図は本
発明の一実施態様を示す巻線装置の正面図である。１・・・フライヤ、２・・・主軸、３・・・ベアリング
、４・・・チャック、５・・・フォーマ、６・・・ワイ
ヤ、７・・・電機子鉄心、８・・・スロット、１０・・
・スロットライチ、１１・・・絶縁プレート、１２・・
・コイル、１３．１３′、１４．１４′、１５．１５′
、１６．１６′・・・スラつ。フォーマ、１７・・・ガイド部、１８・・・コイルエン
ド制御部、１９・・・軸、２０・・・電機子コイル巻線
機、２１・・・水平テーブル、２２・・・レバー、２３
・・・連結板、２４−・・スプライン軸、２５・・・位
置決めプレート、２６・・・モータ、２７・・・ＯＯ転
軸。特許出願人の名称　日立工！！ｉ抹式会酊ヤ１　図栄２図十３図十４図栄５図ヤ６図米７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ワイヤ供給源から連続したワイヤを電機子鉄心ア
センブリのスロット付鉄心上に一連の連続したコイルと
して巻付ける電機子コイル巻線において、ワイヤをスロ
ット底へ案内するフォーマを、電機子鉄心アセンブリの
巻線するスロットの両端面に各々設け、前記フォーマが
前記一スロットの開口部からスロット底を移動し、コイ
ルの巻線順序に従い、フォーマの移動量を巻線するコイ
ル仕様に応じて任意に位置決め設定し、設定した巻線空
間にワイヤを巻線し、かつ前記フォーマをコイルエンド
形状に添ってワイヤをスロット底へ導びき、巻線順序に
従って、フォーマの先端位置をフォーマの移動とともに
変えていくことにより、ワイヤのフォーマから離れる位
置を変えていくことを特徴とする巻線方法。
（２）請求範囲（１）の巻線方法を、フライヤ回転軸内
に少なくとも１軸以上を内蔵させ、フライヤの回転と連
動かつ直動を可能とするスプライン軸あるいはキー結合
による連結軸と、フォーマに駆動力及び位置決めするア
クチュエータをフライヤ回転系の外部へ少なくとも１つ
以上配置して、フォーマを駆動・位置決めさせて、可能
にする電機子巻線装置。