JPS63181634A - Electric machine - Google Patents

Electric machine

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JPS63181634A
JPS63181634A JP746287A JP746287A JPS63181634A JP S63181634 A JPS63181634 A JP S63181634A JP 746287 A JP746287 A JP 746287A JP 746287 A JP746287 A JP 746287A JP S63181634 A JPS63181634 A JP S63181634A
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JP
Japan
Prior art keywords
strip
winding
coil
slot
punching
Prior art date
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Pending
Application number
JP746287A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ルイス スタンリー
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Individual
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  • Windings For Motors And Generators (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータや発電機等の回転機械と変圧器等の静
止機械の両者を含む電気機械に関し、更に詳しくは、こ
れらの機械の巻鉄心及びこれを製造する方法と装置に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to electric machines including both rotating machines such as motors and generators, and stationary machines such as transformers. This invention relates to an iron core and a method and apparatus for manufacturing the same.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

モータ、発電機、変圧器等の電気機械を作る際に、回転
子の鉄心(core)並びに変圧器の固定子の鉄心は、
金属シート(電磁鋼板等)から打ち抜かれ、次いで積層
され一体的に圧着されて一つのパンケージとなされる。
When making electric machines such as motors, generators, and transformers, the rotor core and the transformer stator core are
They are punched out from metal sheets (electromagnetic steel sheets, etc.), then laminated and crimped together to form one pancage.

個々の打ち抜き片は丸い形状をしているので、大量のス
クラップが発生する。更に、この打ち抜き片からなるパ
ッケージは、エネルギ損失と周波数に起因するハムを防
止するために強固に圧着される必要がある。この目的の
ために、通常、パッケージの端部に鋳鉄製の圧力プレー
トを必要とし、これらは打ち抜き片と端部プレートとに
設けられた適当な孔を通してボルト等の結合手段で一体
的に組立られる。このために、前述の材料の無駄に加え
て製作にかなりの手間がかかる共に、予め作製された補
助部品の使用が必要となる。
Since the individual punched pieces have a round shape, a large amount of scrap is generated. Furthermore, the die-cut package must be tightly crimped to prevent energy loss and frequency-induced hum. For this purpose, a cast iron pressure plate is usually required at the end of the package, which are assembled together by means of a bolt or other connection through suitable holes in the punching piece and the end plate. . This, in addition to the aforementioned waste of material, requires considerable manufacturing effort and requires the use of prefabricated auxiliary parts.

軸方向磁束子−タ用の鉄心を形成するために、界磁巻線
を収容する開口を具えたストリップ鋼板を巻くことも提
案されている。空気間隙を最小にするために、これらの
開口の巾はその頂部において2m以下に限定されている
。これらの打ち抜き開口は、巻き上げられたコイル内に
、鉄心の半径方向に延びる通路が形成されるように位置
させられることが肝要である。界磁巻線は開口の頂部の
狭い間隙を通って挿入されなければならないので、簡単
な巻き線機械を利用することはできない。そこで、界磁
巻線は、通常、人手によって巻かれるが、これは不正確
であると共に多くの時間を要し、その結果コスト高とな
る。
It has also been proposed to wind a strip of steel with openings for accommodating the field windings to form the core for the axial flux generator. In order to minimize air gaps, the width of these openings is limited to less than 2 m at their top. It is important that these punched openings are located in such a way that passages are formed in the wound coil that extend in the radial direction of the core. Because the field winding must be inserted through a narrow gap at the top of the aperture, simple winding machines are not available. Therefore, the field winding is typically wound by hand, which is inaccurate and time consuming, resulting in high costs.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、材料の無駄と製造の手間をできるだけ
減少し、更に機械の機能にとって重要でない付加的な部
品を無くすことにある。
The aim of the invention is to reduce as much as possible material waste and manufacturing effort and to eliminate additional parts that are not essential to the functioning of the machine.

別の目的は、簡単な設計と低い製造コストを特徴とする
、鉄心用の鉄と巻線用銅線を大幅に節約し、以て大きな
トルクと少ないスリップをもたらす効率のよい電気機械
を提供すると共に、この機械を製作するための方法と装
置を提供することにある。
Another objective is to provide an efficient electrical machine, characterized by simple design and low manufacturing costs, with significant savings in iron for the core and copper wire for the winding, resulting in high torque and low slip. It is also an object of the present invention to provide a method and apparatus for manufacturing this machine.

のストリップからなる螺旋状巻きコイルを具え、該スト
リップは一つの縁からその巾の途中まで延在する横方向
スリットを有すると共に、前記コイルの各巻層に存在す
るスリットが協働して電気巻線を収容するための略コイ
ルの半径方向に延在するスロットを形成するように、舌
片によって分離されており、該電気巻線は該スロット内
に収容され、又、該舌片はコイルの軸に向かって内側に
曲げられており、これによって実質的にエアギャップが
無くなるように前記スロットの上端を閉鎖している。
a helically wound coil consisting of a strip having transverse slits extending from one edge partway through its width, the slits in each layer of said coil cooperating to form an electrical winding. separated by tongues to form slots extending generally in the radial direction of the coil for accommodating the electrical windings, the electrical windings being received within the slots, and the tongues forming slots extending generally in the radial direction of the coil for accommodating the electrical windings; the upper end of the slot being bent inwardly toward the slot, thereby closing the upper end of the slot so as to substantially eliminate an air gap.

コイルがほどけることを防止するために、コイルの始端
と終端におけるストリップの各巻層に、耳を設けること
が望ましい。
To prevent the coil from unraveling, it is desirable to provide ears on each turn of the strip at the beginning and end of the coil.

スロット内に残された空間は、特にかご型モータ用の回
転子の場合には、アルミニウムやアルミ合金を鋳込むこ
とによって充填されてもよい。
The space left in the slot may be filled by casting aluminum or an aluminum alloy, especially in the case of a rotor for a squirrel cage motor.

この鉄心を製作するための方法は、ロールから電磁鋼板
のストリップを供給し;それを真っ直くになし;該スト
リップの巾の一部を所定の長さにわたって前記スロット
と舌片の深さまで切り離し;前記ストリップの先端部と
前記コイルの一つの巻層に相当する距離の個所に耳を打
ち抜き;更にもう一つの巻層に相当する距離の個所に前
記耳を受けるための開口を打ち抜き;一つの縁を起点と
して延在し、だんだんに巾の増加している舌片によって
分離されている横方向スリットを、前記ストリップの命
中部分から打ち抜き、それによってストリップをコイル
の形状に連続的に巻き上げた際に、前記スリット同士が
協働して略半径方向にコイルを横切って延びる実質的に
一定巾の界磁巻線を収容するためのスロットを形成し;
更に巾の狭いストリップ部分を形成し;ストリップの一
巻き分だけ離れた互いに協働する耳を、ストリップの端
部から一巻き分離れた個所とストリップの端部近傍とに
形成し;供給ロールからストリップの巻かれた部分を切
り離し;界磁巻線を挿入し且つ絶縁し;そして前記舌片
をコイルに対して半径方向に内側に折り曲げてスリット
をその上端で閉塞し、エアギャップが実質的に残存しな
いようになす各ステップからなっている。
The method for producing this core includes: feeding a strip of electrical steel sheet from a roll; straightening it; cutting off part of the width of the strip over a predetermined length to the depth of the slot and tongue; punching out a lug at a distance corresponding to one winding layer of the coil from the tip of the strip; punching out an opening for receiving the lug at a distance corresponding to another winding layer; one edge; transverse slits extending from the point of origin and separated by tongues of increasing width are punched out from the striking part of said strip, whereby the strip is continuously wound into the shape of a coil. , the slits cooperate to form a slot for accommodating a substantially constant width field winding extending generally radially across the coil;
further forming a narrow strip portion; forming cooperating ears one turn apart from the end of the strip and near the end of the strip; Cut off the wound portion of the strip; insert and insulate the field winding; and fold the tongues radially inward against the coil to close the slit at its upper end so that the air gap is substantially It consists of steps to ensure that no residue remains.

鉄心がこのように作られ、エアギャップが舌片備成形さ
れた界磁巻線のために開放したまま残されていることが
判るであろう。必要に応じ、巻線挿入用空間は、挿入ス
テップが行われる以前に舌片を半径方向に外側に折り曲
げることによって更に広くしてもよい。
It will be seen that the core is made in this manner and the air gap is left open for the tongue-shaped field winding. If desired, the winding insertion space may be made even larger by bending the tongues radially outward before the insertion step is performed.

巻線が挿入される前後に、スロット内に絶縁が施されて
もよい。
Insulation may be applied within the slot before and after the winding is inserted.

鉄心を製作するための装置は、供給ロールから打ち抜き
・コイル巻ステーションへストリップを供給する手段と
、巻かれた鉄心を引き続く作業ステーションに引き渡す
移送手段を含み、該ステーションはコイル内のスロット
に界磁巻線を挿入するための手段とスロット内のエアギ
ャップを閉鎖するための手段を具えたスロット閉鎖ステ
ーションを含み、前記打ち抜き及び巻き上げステーショ
ンはストリップの巾を縮小するためのカッタ、ストリッ
プに耳とこれに対応する窓とを打ち抜くための第1打ち
抜き手段、ストリップに界磁巻線を受け入れるための横
方向スリットを打ち抜くための第2打ち抜き手段とスト
リップを巻き上げてコイルを形成する有し、前記スリッ
ト打ち抜き手段と巻き上げ手段とは共通の駆動機構によ
って駆動され且つインデックス機構を介して接続され、
これによってコイルの外周に所定の角度間隔を以てスリ
ットが形成可能であり、又、前記スロット閉鎖手段がス
ロットを分離している舌片をコイルの内側に折り曲げる
ためのプレスを具えている。前記移送手段は鉄心を次の
作業ステーションに順次に搬送するように構成されてい
る。
Apparatus for making iron cores includes means for feeding the strip from a supply roll to a punching and coiling station, and transport means for delivering the wound core to a subsequent working station, which station applies a field to the slots in the coil. a slot closing station with means for inserting a winding and means for closing an air gap in the slot; said punching and winding station includes a cutter for reducing the width of the strip; first punching means for punching a window corresponding to the strip; second punching means for punching a transverse slit in the strip for receiving a field winding; and winding the strip to form a coil; the means and the winding means are driven by a common drive mechanism and are connected via an indexing mechanism;
This makes it possible to form slits at predetermined angular intervals around the outer circumference of the coil, and the slot closing means comprises a press for folding the tongues separating the slots into the inside of the coil. The transport means are configured to transport the cores sequentially to the next work station.

〔実施例〕〔Example〕

本発明にかかる鉄心の形態が第1図〜第5図に示されて
いる。第1図は、舌片9によって区切られ端部がエアギ
ャップ4となっている開放スロット3のリングを具えた
打ち抜きの金属ストリップの巻体からなる軸方向磁束モ
ータの固定子や回転子用の鉄心2を示し、該スロット3
はスロットをできるだけ完全に充填できるように構成さ
れた界磁巻線を収容するようになされている。巻線の挿
入は、この実施例においては、舌片9を角αだけ外側に
折り曲げることによって円滑化され、これによりスロッ
ト3は頂部の方が広く構成されている。巻線を挿入した
後、第2図に示すように舌片は鉄心の軸に対して内側に
角βまで折り曲げられ、かくして符号7で示すようにエ
アギヤツブを実質的に閉鎖し、巻線用の実質的に閉鎖さ
れた空間8を形成している。この閉鎖を補助するために
、スロット3を形成するストリップのスリットはその上
端で狭くなっている。この巻線空間8は、例えばかご型
モータの場合、順次にキャスティングによってアルミニ
ウムで充填されることができる。
The form of the iron core according to the present invention is shown in FIGS. 1 to 5. FIG. 1 shows a winding of stamped metal strip with a ring of open slots 3 separated by tongues 9 and ending with an air gap 4 for the stator or rotor of an axial flux motor. The iron core 2 is shown, and the slot 3
is adapted to accommodate a field winding configured to fill the slot as completely as possible. The insertion of the winding is facilitated in this embodiment by bending the tongues 9 outward by an angle α, so that the slot 3 is designed wider at the top. After the winding has been inserted, the tongue is bent inward to the axis of the core to an angle β, as shown in FIG. A substantially closed space 8 is formed. To assist in this closure, the slit in the strip forming slot 3 is narrowed at its upper end. This winding space 8 can, for example in the case of squirrel cage motors, be filled with aluminum in sequence by casting.

第3図は舌片9が外側に折り曲げられていない鉄心2の
別の例を示す。この実施例においては、巻線の挿入を円
滑化するためにエアギャップ領域におけるスリットの挟
まりを無くしてもよい。この場合、スロットも巻線挿入
後に舌片を内側に折り曲げることによって閉じられる。
FIG. 3 shows another example of the iron core 2 in which the tongue pieces 9 are not bent outward. In this embodiment, the slit may be unencumbered in the air gap region to facilitate insertion of the winding. In this case, the slot is also closed by folding the tongues inward after the winding has been inserted.

この様子は第4図に示され、スロット5のエアギャップ
6は実質的に閉鎖されている。
This situation is shown in FIG. 4, where the air gap 6 of the slot 5 is substantially closed.

第5図は、界磁巻線がスロット11内に挿入され、エア
ギャップ12が舌片の内側折り曲げによって閉鎖された
完成された固定子用鉄心を示す。
FIG. 5 shows the completed stator core with the field windings inserted into the slots 11 and the air gap 12 closed by the inward bending of the tongues.

エアギャップ12の閉鎖は、機械の効率の向上とスリッ
プの減少のために重要である。
Closing the air gap 12 is important for increasing machine efficiency and reducing slip.

マンドレル上の巻きストリップに放射状スロットを形成
するには、スリットを第6図に示すように設けることが
必要である。この図は型取りされた平坦なストリップ7
0を示す。この長さ方向の主な部分に沿って、横方向ス
リット74が一つのエツジから内側に向かって形成され
、舌片又は歯75.77によって分離されている。これ
らのスリットは全て同じ巾を有しているが、スリット間
の舌片又は歯の巾はストリップの先端73から後端80
の方へ向かって徐々に増大しており、それによってスリ
ットはコイルの直径が増加してもコイルの各巻層の同じ
角度位置を占めることができ、相互に協同して所望の放
射状スロットを形成することができる。巻き込みを自動
的に始動する際に生じる問題を防止し、仕上げを円滑化
するために、ストリップはその先端及び後端領域におい
て所定の長さにわたって一方のエツジからスリットの深
さまでの部分を切り取られている。
To form radial slots in the wound strip on the mandrel, it is necessary to provide the slits as shown in FIG. This figure shows a molded flat strip 7
Indicates 0. Along this main length, transverse slits 74 are formed inwardly from one edge and are separated by tongues or teeth 75.77. These slits all have the same width, but the width of the tongues or teeth between the slits is from the leading edge 73 to the trailing edge 80 of the strip.
The slits gradually increase towards be able to. In order to prevent problems when starting the winding automatically and to smooth the finish, the strip is cut out in its leading and trailing end regions over a predetermined length from one edge to the depth of the slit. ing.

ストリップの先端領域に打ち抜きによって形成された耳
71は、巻き取りマンドレル上のピンと係合するための
ものであり、第2の耳72はコイルの一巻き分に相当す
る距離をおいて形成されており、これによってマンドレ
ルの回転につれて後者の耳は第1の耳と共に押圧され、
相互に係合し合う。コイルの平滑性を保証するために、
窓76がコイルのもう一巻き分に相当する距離にあるス
トリップの個所に作られている。ストリップの後端領域
には、一対の対応する耳78と79が同じように設けら
れ、コイルの形状を保持する作用をなしている。これら
の耳71,72,78.79及び窓76は全て同じパン
チによって打ち抜がれている。
An ear 71 formed by punching in the tip region of the strip is for engaging a pin on the winding mandrel, and a second ear 72 is formed at a distance corresponding to one turn of the coil. and this causes the latter ear to be pressed together with the first ear as the mandrel rotates;
engage with each other. To ensure the smoothness of the coil,
A window 76 is made in the strip at a distance corresponding to one more turn of the coil. The rear end region of the strip is likewise provided with a pair of corresponding ears 78 and 79, which serve to retain the shape of the coil. These ears 71, 72, 78, 79 and windows 76 are all punched out with the same punch.

この形状のストリップを形成するために、第7図に概略
的に示すように、ストリップは、供給口一ル36から直
線化装置52.中縮小カッター53及び具用パンチ並び
にダイを通じて、スリット形成用パンチ並びにダイ55
.56に供給される。
To form a strip of this shape, the strip is passed from the feed port 36 to the straightening device 52, as shown schematically in FIG. Through the medium reduction cutter 53 and the tool punch and die, the slit forming punch and die 55
.. 56.

このスリット打ち抜き並びにコイル巻き上げ用手段は、
第9図に更に詳細に示されており、ここには巻き上げを
自動的に開始するためにストリップを把持する機構も示
されている。
This slit punching and coil winding means is
Further details are shown in FIG. 9, which also shows the mechanism for gripping the strip to automatically initiate winding.

ストリップ90は固定のダイ93の上及びパンチ94の
下を通過する。ダイ93はローラ89上に取付けられ、
該ローラは最初はマンドレル103上に載っているがコ
イルが成長するにつれてコイルの外周上に載るようにな
っており、スロット100によってコイルの接線方向に
調節可能である。この調節によって、各巻き層のスリッ
トが一致するように揃えられ、鉄心内のスロットは正確
に放射状になることもできるし、又必要に応じて斜めに
形成されることもできる。打ち抜きはラム95と、駆動
シャフト125に偏心的に取付けられた連結ロンド96
を介して行われる。スクシンプ受け104がダイの下方
に設置され、ダイ上の反対圧はピストンロンド101に
よって加えられる。
The strip 90 passes over a stationary die 93 and under a punch 94. die 93 is mounted on roller 89;
The roller initially rests on the mandrel 103 but as the coil grows it rests on the outer circumference of the coil and is adjustable in the tangential direction of the coil by means of the slot 100. This adjustment aligns the slits in each winding layer to match and allows the slots in the core to be precisely radial or diagonal if desired. The punching includes a ram 95 and a connecting rod 96 eccentrically attached to the drive shaft 125.
It is done through. A squeeze receiver 104 is installed below the die, and counter pressure on the die is applied by a piston rond 101.

打ち抜きの後、ストリップはマンドレル103上に巻き
上げられる。マンドレルはスライドプレート112に回
転自在に取付けられ、コイルの径の増加につれて下方に
移動する。
After punching, the strip is rolled up onto a mandrel 103. The mandrel is rotatably attached to the slide plate 112 and moves downward as the diameter of the coil increases.

始動の際に、ストリップはレベル91においてマンドレ
ルの軸と係合せしめられる。ストリップの先端は、ピス
トンーシ幼リンダ装置99によって駆動されるリンクに
担持されたローラ98の下に通され、ここでマンドレル
の方に曲げられて第1耳とマンドレルから突出したビン
102との係合によって保持される。次いでピストン9
9はローラ9Bを初期位置に復帰させる。コイル巻きは
マンドレルの軸がレベル92に達するまで継続され、こ
こに到ってコイル97は完成し、マンドレルから取り外
される。即ちマンドレルはそれができるように構成され
ている。
During start-up, the strip is brought into engagement with the shaft of the mandrel at level 91. The tip of the strip is passed under a roller 98 carried on a link driven by a piston-cylinder cylinder device 99, where it is bent towards the mandrel to engage the first ear with a bin 102 projecting from the mandrel. held by. Then piston 9
9 returns the roller 9B to its initial position. Coil winding continues until the mandrel axis reaches level 92, at which point coil 97 is complete and removed from the mandrel. That is, the mandrel is constructed in such a way that it can do this.

コイルの各巻き層のスリットに所望の通りに整列させる
ために、スリット打ち抜き機構とコイル巻き上げ機構は
共通の駆動手段を有し、インチ・ノクス機構を介して互
いにリンクされている。この機構の背面図を第10図に
示す。
In order to achieve the desired alignment of the slits in each winding layer of the coil, the slit punching mechanism and the coil winding mechanism have common drive means and are linked to each other via an inch-nox mechanism. A rear view of this mechanism is shown in FIG.

伝動手段31を介してモータ32によって駆動される主
駆動シャフト125(第8図参照)はフライホイール1
10を担持し、偏心手段を介して連結ロンド96に結合
されている。該連結口・ソド96はスライド111内の
パンチ94のラム95を往復動させる。
A main drive shaft 125 (see FIG. 8) driven by a motor 32 via a transmission means 31 is connected to the flywheel 1.
10 and is connected to a connecting rod 96 via eccentric means. The connecting port/rod 96 reciprocates the ram 95 of the punch 94 within the slide 111.

主シヤフトにはプレート122が回動自在に取付けられ
、第2プレート124にリンク結合されており、又マン
ドレルを担持しているスライドプレート112にその他
端で枢支されている。チェーン又は歯付きベルト121
によって、主シヤフトの回転はプレート122,124
を結合する枢支ビンに取付けられた一対のホイール12
7に伝達され、次いで第2のチェーン又はベルト123
を経て、プレート124をスライドプレート112に連
結している枢軸に取付けられたホイール126に伝達さ
れる。このホイール126は、偏心手段によって、イン
デクスプレート115を作動させる連結アーム116に
接続されている。該プレート115は、スプリング12
0によってインデクスホイール114と係合する爪11
7を存する。
A plate 122 is rotatably mounted on the main shaft and is linked to a second plate 124 and pivoted at its other end to a slide plate 112 carrying a mandrel. Chain or toothed belt 121
The rotation of the main shaft is controlled by the plates 122, 124.
A pair of wheels 12 attached to a pivot pin connecting the
7 and then a second chain or belt 123
is transmitted to a wheel 126 mounted on a pivot connecting plate 124 to slide plate 112. This wheel 126 is connected by eccentric means to a coupling arm 116 which actuates the index plate 115. The plate 115 supports the spring 12
pawl 11 engaged with index wheel 114 by 0
There are 7.

アーム116の往復動はプレート115の揺動を生じ、
これによってインデクスホイール及びマンドレル113
を、該インデクスホイール上の歯の間隔に応じた一定の
角度変位で段階的に回転させる。これによってストリッ
プがパンチ94を通過する運動が規定され、ストリップ
に打ち抜かれるスリットの間隔が規定される。コイル内
のスロットの角度間隔は、インデクスホイールを別の歯
数のものに交換することによって変更可能である。
The reciprocating motion of the arm 116 causes the plate 115 to swing,
This allows the index wheel and mandrel 113 to
is rotated in stages with a constant angular displacement depending on the spacing of the teeth on the index wheel. This defines the movement of the strip past the punch 94 and defines the spacing of the slits punched in the strip. The angular spacing of the slots in the coil can be changed by replacing the index wheel with another number of teeth.

この形式の連結によれば、コイルの径が巻き上げの進行
と共に増大するに従って、マンドレルがスライドプレー
トと一緒にパンチ94から離れても、一定の割だしが可
能である。
This type of connection allows constant indexing even when the mandrel, together with the slide plate, leaves the punch 94 as the diameter of the coil increases as winding progresses.

爪117は、ローラ118を介して爪を担持するレバー
アームを作動させるピストン−シリンダ装置119によ
って、インデクスホイール114から離れることができ
る。これによって、コイル巻き上げの始動時と終了時に
、マンドレルをパンチ94から独立して回転させること
が可能となる。
The pawl 117 can be moved away from the index wheel 114 by means of a piston-cylinder device 119 which actuates a lever arm carrying the pawl via a roller 118. This allows the mandrel to rotate independently from the punch 94 at the start and end of coil winding.

界磁巻線の挿入と絶縁が終われば、鉄心は密封されるこ
とができる。
Once the field windings have been inserted and insulated, the core can be sealed.

鉄心のスロットを閉鎖するための圧着工程が第11図に
概略的に示されている。この圧着工程において、鉄心1
9はピン20によってベースプレート18上に支持され
ている。カムプレート23とボトミングプレート22と
を担持したプレスボルスタ21が、鉄心の開放スロット
に対面して取付けられ、鉄心の方へ移動可能になされて
いる。
The crimping process for closing the slots in the core is shown schematically in FIG. In this crimping process, the iron core 1
9 is supported on the base plate 18 by pins 20. A press bolster 21 carrying a cam plate 23 and a bottoming plate 22 is mounted facing the open slot in the core and is movable toward the core.

プレスを開放位置にして、ベースプレートと鉄心の周り
に配置された閉鎖フィンガ24が、プラットフォーム2
6を持ち上げることによってそれに支持されている界磁
コイル25と鉄心の外周との間に挿入される。
With the press in the open position, the closing fingers 24 arranged around the base plate and the iron core close the platform 2.
6 is inserted between the field coil 25 supported by it and the outer periphery of the iron core.

プレスが閉じられると、カムプレート23は直立してい
る閉鎖フィンガの上端に接触し、これを軸11を中心に
内側に回転させ、ボトミングプレート22を鉄心と接触
させてボルスタ21の運動を終了させる。閉鎖フィンガ
のこの運動の結果、鉄心のスロット間の舌片は半径方向
に内向きに曲げられ、固定子の頂部の間隙を実質的に閉
鎖する。
When the press is closed, the cam plate 23 contacts the upper end of the upright closing finger and rotates it inwardly about the axis 11, bringing the bottoming plate 22 into contact with the iron core and terminating the movement of the bolster 21. . As a result of this movement of the closing fingers, the tongues between the slots of the core are bent radially inward, substantially closing the gap at the top of the stator.

間隙の巾は角βによって決められ、機械の効率と望まし
いスリップ減少に大きな影響を持つものである。
The width of the gap is determined by the angle β and has a significant impact on machine efficiency and desired slip reduction.

次にプラットフォーム26は図示しないピストン−シリ
ンダ装置によって動かされるリンクシステム15.16
.17によって下降させられ、これによって閉鎖フィン
ガはガイドスロット10内の枢軸11によってガイドさ
れながら再び巻線から出現し、初期位置に復帰する。
The platform 26 is then moved by a linkage system 15.16, which is moved by a piston-cylinder arrangement (not shown).
.. 17, whereby the closing finger emerges from the winding again guided by the pivot 11 in the guide slot 10 and returns to its initial position.

本発明にかかる、ストリップの巻き上げによって鉄心を
製作する機械が概略的に第7図と第8図に示されている
。この機械においては、打ち抜き及び巻き上げ装置がフ
レーム30上に取付けられ、スタンド35上に支持され
た供給ロール36から供給されるストリップを受け入れ
るように構成さく22) れている。前述のように、ストリップは先ず直線化装置
52を通り、次いでカッタ53、第1耳パンチ54、ス
リット形成用第2パンチ装置55゜56を経て、コイル
38の形状に巻き上げられる。
A machine for producing cores by winding strips according to the invention is shown schematically in FIGS. 7 and 8. In this machine, a punching and winding device is mounted on a frame 30 and configured to receive strip 22) supplied from a supply roll 36 supported on a stand 35. As previously mentioned, the strip first passes through a straightening device 52, then passes through a cutter 53, a first ear punch 54, a second slit punch device 55, 56, and is wound into the shape of a coil 38.

トランスファアーム39が出来上がったコイル38を第
1作業ステーション47に搬送し、そこで第2トランス
フアアーム40に引き渡され、ピストン−シリンダ装置
58の作動によってコンベヤ上に載せられる。ステーシ
ョン47において、絶縁体41がスロット内に挿入され
、次にコイルは、@線ヘッド42とワイヤ43を具えた
、界磁巻線を施されるための第2ステーシヨン48に運
ばれる。鉄心は次いで、第2絶縁ステーシヨンに運ばれ
、ここでエアギャップのための絶縁44が挿入され、最
後に(必要に応じて)保持ステーション50を経てスロ
ット閉鎖ステーション51に至り、ここで鉄心は自動閉
鎖プレス46によって閉鎖される。この段階において、
鉄心はコンベヤから取り出され、実際的には再び第1ス
テーシヨンの隣に運ばれる。このサイクルは機械の作動
中に自動的に繰り返される。
A transfer arm 39 transports the finished coil 38 to a first work station 47 where it is passed to a second transfer arm 40 and placed on a conveyor by actuation of a piston-cylinder arrangement 58. At station 47, the insulator 41 is inserted into the slot and the coil is then conveyed to a second station 48, comprising a wire head 42 and wire 43, for being subjected to field winding. The core is then conveyed to a second insulation station where insulation 44 for the air gap is inserted and finally (if required) via a holding station 50 to a slot closure station 51 where the core is automatically It is closed by a closing press 46. At this stage,
The core is removed from the conveyor and is actually transported again next to the first station. This cycle repeats automatically during machine operation.

この機械は完全に自動化され、その作動はエレクトロニ
クス的にプログラム制御されることが可能である。
This machine is fully automated and its operation can be electronically programmed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、開放されたスロットと外側に折り曲げられた
舌片を有する回転子又は固定子の側面図と平面図、 第2図は、閉鎖されたスロットを有する(但し巻線は省
略されている)回転子又は固定子の側面図と平面図、 第3図と第4図は、他の形式の鉄心の対応図面、第5図
は、巻線が挿入され、完全に閉鎖された鉄心の側面図と
平面図、 第6図は、打ち抜きストリップの前後端部領域の平面図
、 第7図と第8図は、本発明にかかる鉄心を作るための完
全な設備の側面図と平面図、 第9図は、ストリップの打ち抜き及び巻き上げ装置の側
面図、 第10図は、インデックス装置の側面図、第11図は鉄
心のスロットを閉鎖するためのプレスの側面図である。 2−・−鉄心 3.5−スロット 9−舌片 4.6.7− エアギャップ
1 shows a side view and a plan view of a rotor or stator with open slots and outwardly bent tongues; FIG. 2 shows a rotor or stator with closed slots (with the windings omitted); FIG. Figures 3 and 4 are corresponding drawings of other types of cores; Figure 5 shows a fully closed core with windings inserted; 6 is a plan view of the front and rear end regions of the punched strip; FIGS. 7 and 8 are side views and plan views of a complete installation for making an iron core according to the invention; FIG. 9 is a side view of the strip punching and winding device; FIG. 10 is a side view of the indexing device; and FIG. 11 is a side view of the press for closing the slots of the iron core. 2-- Core 3.5- Slot 9- Tongue 4.6.7- Air gap

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、電磁鋼板のストリップからなる螺旋状巻きコイルを
具え、該ストリップは一つの縁からその巾の途中まで延
在する横方向スリットを有すると共に、前記コイルの各
巻層に存在するスリットが協働して電気巻線を収容する
ための略コイルの半径方向に延在するスロットを形成す
るように、舌片によって分離されており、該電気巻線は
該スロット内に収容され、又、該舌片はコイルの軸に向
かって内側に曲げられており、これによって実質的にエ
アギャップが無くなるように前記スロットの上端を閉鎖
している、電気機械用の電磁鉄心。 2、コイルがほどけることを防止するために、コイルの
始端と終端におけるストリップの各巻層に耳が設けられ
ている特許請求の範囲第1項に記載された電磁鉄心。 3、スロット内に残された空間が金属の鋳物で充填され
ている特許請求の範囲第1項に記載された電磁鉄心。 4、特許請求の範囲第1項にかかる回転子または固定子
を有する電気機械。 5、マンドレルの周囲に電磁鋼板のストリップを巻き上
げて、電気機械用の電磁鉄心を作製する方法であって、 ストリップの先端領域に、それの一つの縁から所定の深
さだけ切断した所定の長さの巾の狭い部分を形成し、 該ストリップの先端領域とマンドレルの周囲の一巻きに
相当する個所とに、互いに係合する耳を形成し、 ストリップのそれのもう一巻き分だけ隔たった個所に、
前記耳を受けるための一つの開口を形成し、 ストリップの全巾部分に、前記第1縁に始端を有し、徐
々に巾の増大する舌片によって分離された横方向スリッ
トを順次に打ち抜き、それによって連続巻き上げの際に
、前記スリットが互いに協同して、界磁巻線を受け入れ
るためのコイルを略放射状に横切るスロットを形成し、 少なくとも前記スリットの深さだけ前記第1縁を切除し
て、ストリップに巾の狭い領域を形成し、ストリップの
端部から一巻き分だけ隔たったストリップの端部近傍に
相互に協同する耳を形成し、供給コイルからストリップ
の巻き上げられた部分を分離し、 界磁巻線を挿入して絶縁を施し、 コイルの内側に向けて舌片を折り曲げ、スロットの上端
を閉鎖して実質的にエアギャップを解消する 各ステップからなる方法。 6、スロット内の残存空間を金属の鋳物で充填するステ
ップを含む特許請求の範囲第5項に記載された方法。 7、前記金属がアルミニウムまたはアルミ合金である特
許請求の範囲第6項に記載された方法。 8、前記舌片が、界磁巻線の挿入前に外向きに曲げられ
る特許請求の範囲第5項に記載された方法。 9、電気機械用の電磁鉄心を製作するための装置であっ
て、金属ストリップに、舌片によって分離された一連の
横方向スリットを打ち抜く手段と、前記ストリップを巻
き上げてコイルを形成する手段とを具え、前記打ち抜き
及び巻き上げ手段は共通の駆動手段によって作動せしめ
られ、インデックス機構を介して接続され、これによっ
て前記スリットがコイルの外周に所定の角度間隔を以て
形成され、それぞれ協同してコイル内に略放射状のスロ
ットを形成するようになし、更に、前記スロット内に巻
線を挿入する手段と、該巻線を封入するためにコイルの
内側に向けて前記舌片を折り曲げて前記スロットを閉鎖
する手段とを具えている装置。 10、供給ロールから打ち抜き・コイル巻ステーション
へストリップを供給する手段と、巻かれた鉄心を引き続
く作業ステーションに引き渡す移送手段を含み、該ステ
ーションはコイル内のスロットに界磁巻線を挿入するた
めの手段とスロット内のエアギャップを閉鎖するための
手段を具えたスロット閉鎖ステーションを含み、前記打
ち抜き及び巻き上げステーションはストリップの巾を縮
小するためのカッタ、ストリップに耳とこれに対応する
窓とを打ち抜くための第1打ち抜き手段、ストリップに
界磁巻線を受け入れるための横方向スリットを打ち抜く
ための第2打ち抜き手段とストリップを巻き上げてコイ
ルを形成する有し、前記スリット打ち抜き手段と巻き上
げ手段とは共通の駆動機構によって駆動され且つインデ
ックス機構を介して接続され、これによってコイルの外
周に所定の角度間隔を以てスリットが形成可能であり、
又、前記スロット閉鎖手段がスロットを分離している舌
片をコイルの内側に折り曲げるためのプレスを具えてお
り、前記移送手段は鉄心を次の作業ステーションに順次
に搬送するように構成されている、電磁鋼板を所定の形
状に加工し、これを巻き上げて孔あきスロットを形成す
ることによって電磁鉄心を製作する特許請求の範囲第9
項に記載された装置。 11、前記打ち抜き及び巻き上げステーションが、スト
リップの先端を折り曲げてマンドレルに接触させる手段
を有し、該マンドレルは折り曲げられたストリップに係
合する手段を具えている特許請求の範囲第10項に記載
された装置。 12、前記スリット打ち抜き手段が、偏心手段を介して
シャフトから駆動され、前記マンドレルがスライド可能
なプレート上に取付けられて、インデックス機構によっ
て一方向に段階的に回転可能であり、該インデックス機
構は前記プレートの運動を伝達するリンクを介して前記
シャフトに連結されている特許請求の範囲第10項に記
載された装置。 13、各ステップが交換可能な歯付きのインデックスホ
ィールの歯の数によって決められる特許請求の範囲第1
2項に記載された装置。 14、前記スロット閉鎖手段が、鉄心を支持するベース
を有するプレス、前記鉄心の方へ可動でありカムプレー
トとボットミングプレートとを担持しているボルスタ、
前記ベースの周囲に配置され、可動プラットフォームに
よって上下両位置の間を動き得る閉鎖フィンガ具え、前
記上方位置においてはフィンガは界磁巻線と鉄心の外周
との間を通り、カムプレートの下降によって鉄心の軸の
方へ向かって内向きに回動し、一方、下方位置において
はフィンガは巻線から離れるように構成されている特許
請求の範囲第10項に記載された装置。
[Scope of Claims] 1. A helically wound coil consisting of a strip of electrical steel sheet, the strip having a transverse slit extending from one edge to partway through its width, and present in each winding layer of the coil. and are separated by tongues such that the slits cooperate to form a slot extending generally in the radial direction of the coil for accommodating an electrical winding, the electrical winding being received within the slot. and an electromagnetic core for an electric machine, wherein the tongues are bent inward toward the axis of the coil, thereby closing the upper end of the slot so as to substantially eliminate an air gap. 2. The electromagnetic core as claimed in claim 1, wherein each winding layer of the strip at the start and end of the coil is provided with a lug to prevent the coil from unraveling. 3. The electromagnetic core according to claim 1, wherein the space left in the slot is filled with a metal casting. 4. An electric machine having a rotor or stator according to claim 1. 5. A method of manufacturing an electromagnetic core for an electrical machine by winding a strip of electromagnetic steel sheet around a mandrel, the tip region of the strip having a predetermined length cut to a predetermined depth from one edge thereof. forming a narrow portion of the width of the strip, forming interlocking ears in the tip region of the strip and at a location corresponding to one turn around the mandrel, and at a location separated by another turn of the strip; To,
forming one opening for receiving said ear, and punching out in succession across the entire width of the strip transverse slits having an end at said first edge and separated by tongues of increasing width; Thereby, during successive winding, said slits cooperate with each other to form a slot generally radially across the coil for receiving a field winding, and said first edge is ablated by at least the depth of said slit. , forming a narrow region in the strip and cooperating ears near the end of the strip spaced one turn from the end of the strip to separate the wound portion of the strip from the supply coil; A method consisting of the steps of inserting and insulating the field winding, folding the tongues toward the inside of the coil, and closing the top of the slot, essentially eliminating the air gap. 6. A method as claimed in claim 5, including the step of filling the remaining space in the slot with a metal casting. 7. The method according to claim 6, wherein the metal is aluminum or an aluminum alloy. 8. The method of claim 5, wherein the tongues are bent outward before insertion of the field winding. 9. Apparatus for producing electromagnetic cores for electrical machines, comprising means for punching in a metal strip a series of transverse slits separated by tongues and means for winding said strip to form a coil. The punching and winding means are actuated by a common drive means and are connected via an indexing mechanism, whereby the slits are formed at predetermined angular intervals around the outer circumference of the coil, and each cooperate to form approximately 300 slits within the coil. forming a radial slot, further means for inserting a winding into the slot, and means for closing the slot by folding the tongue toward the inside of the coil to enclose the winding. A device comprising: 10. Means for feeding the strip from the supply roll to a punching and coil winding station, and transport means for delivering the wound core to a subsequent working station, the station having a slot for inserting the field winding into a slot in the coil. a slot closing station comprising means and means for closing an air gap in the slot, said punching and winding station comprising a cutter for reducing the width of the strip, punching ears and corresponding windows in the strip; a first punching means for punching a transverse slit in the strip for receiving a field winding; and a second punching means for punching a transverse slit in the strip for receiving a field winding; and a second punching means for winding the strip to form a coil, the slit punching means and the winding means being common. is driven by a drive mechanism and connected via an index mechanism, whereby slits can be formed at predetermined angular intervals on the outer periphery of the coil,
The slot closing means also includes a press for folding the tongues separating the slots into the coil, and the transport means is configured to sequentially transport the core to the next working station. Claim 9: An electromagnetic core is produced by processing an electromagnetic steel plate into a predetermined shape and rolling it up to form perforated slots.
Equipment described in Section. 11. The punching and winding station comprises means for folding the leading edge of the strip into contact with a mandrel, the mandrel comprising means for engaging the folded strip. equipment. 12. said slit punching means is driven from a shaft via eccentric means, said mandrel being mounted on a slidable plate and rotatable stepwise in one direction by an indexing mechanism; 11. A device as claimed in claim 10, which is connected to the shaft via a link that transmits the motion of the plate. 13. Claim 1 in which each step is determined by the number of teeth of an index wheel with replaceable teeth.
The device described in paragraph 2. 14. A press in which the slot closing means has a base supporting an iron core, a bolster movable towards the iron core and carrying a cam plate and a bottoming plate;
a closure finger disposed around said base and movable between upper and lower positions by means of a movable platform; in said upper position, the finger passes between the field winding and the outer circumference of the core, and by lowering the cam plate; 11. A device as claimed in claim 10, in which the fingers are arranged to pivot inwardly towards the axis of the winding, while in the lower position the fingers move away from the winding.
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