JP2007006548A

JP2007006548A - 回転電機の転位コイルの製造装置及びその製造方法

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Publication number: JP2007006548A
Application number: JP2005180326A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Ochiai; 由敬落合; Masami Kurosawa; 正美黒沢; Tsukasa Kuwabara; 司桑原; Kazuyuki Suzuki; 和志鈴木; Haruo Sasa; 晴夫佐々
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2025-06-21
Also published as: JP4531639B2

Abstract

【課題】コイルにおける転位部のピッチの更なる狭隘化を可能として、回転電機の高性能化を図ることができる転位コイルの製造装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】平角状の外形をもつ素線１をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造装置であって、転位部を施した複数の素線による素線束の転位部の一方側を把持し、前記素線束に捻りを与えて前記素線における前記転位を編み合わせる捻り付加部５と、転位部を有する複数の素線を前記捻り付加部５による把持を可能とするように素線束状態に保持する機能と前記捻り付加部５による捻り付加に際して、これに抗するように各素線における転位部の他方側を保持する機能とを有する素線保持部６とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機の固定子コイル等に用いられる回転電機の転位コイルの製造装置及びその製造方法に係わり、更に詳しくはコイルにおける転位部のピッチの更なる狭隘化が可能な回転電機の転位コイルの製造装置及びその製造方法に関する。

大容量の回転電機に用いられる固定子コイルは、漏れ磁束による表皮効果の影響を低減するため、コイルを構成している素線の転位が行われている。転位コイルの製造装置及び製造方法の１つとして、転位成形前の素線を所定本数束ね、素線束断面において両側に配置された転位型にて転位成形しながら転位成形個所を随時移動させることで編み込んでいく方策がある（例えば、特許文献１参照。）。

また、もう１つとして、転位成形後の素線を半コイル分の本数を束ね、ロボットアームにより把持し、載置を繰返し半コイルずつ編み合わせるもので、従来の手作業による素線の編み合せ作業をロボット化したものがある（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０００−６９７２２号公報特開２００２−２７２０６８号公報

前述した前者の方策では、始めに転位成形前の素線を所定本数束ねさえすれば、その後は全自動にて１コイル分の編み合せ作業が完了する利点があるが、転位成形する素線を素線束から両側に引き出してプレス成形するため、コイルの転位部におけるピッチの狭隘化に制限がある。また、製造のための一連の動作に要する時間が多く、作業時間が多大となる憾みがある。

また、前述した後者の方策では、編み合せ前に前もって素線に転位成形しておくので、コイルの転位部ピッチ狭隘化が可能であるが、素線を１本ずつロボットアームにより把持し、載置するため、作業時間がかかる。また、高速化を図るには大きな投資が必要になるという憾みがある。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、コイルにおける転位部のピッチの更なる狭隘化を可能として、回転電機の高性能化を図ることができる転位コイルの製造装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、第１の発明は、平角状の外形をもつ素線をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造装置であって、転位部を施した複数の素線による素線束の転位部の一方側を把持し、前記素線束に捻りを与えて前記素線における前記転位を編み合わせる捻り付加部と、転位部を有する複数の素線を前記捻り付加部による把持を可能とするように素線束状態に保持する機能と前記捻り付加部による捻り付加に際して、これに抗するように各素線における転位部の他方側を保持する機能とを有する素線保持部とを備えたことを特徴とする。また、第２の発明は、平角状の外形をもつ素線をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造装置であって、転位部を施した複数の素線による素線束の転位部の一方側を把持し、前記素線束に捻りを与えて前記素線における前記転位部を編み合わせる捻り付加部と、前記転位部を施した複数の素線を間隔をもって前記捻り付加部に搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送された前記転位部を有する複数の素線を前記捻り付加部による把持を可能とするように素線束状態に保持する機能と前記捻り付加部による捻り付加に際して、これに抗するように各素線における転位部の他方側を保持する機能とを有する素線保持部とを備えたことを特徴とする。

更に、第３の発明は、平角状の外形をもつ素線をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造装置であって、転位部を施した複数の素線による素線束の転位部の一方側を把持し、前記素線束に捻りを与えて前記素線における前記転位を編み合わせる捻り付加部と、編み合せ前の素線の幅方向に転位部を成形するレーベル転位成形部と、前記レーベル転位成形部で転位部を施された複数の素線を間隔をもって前記捻り付加部に搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送された前記転位部を有する複数の素線を前記捻り付加部による把持を可能とするように素線束状態に保持する機能と前記捻り付加部による捻り付加に際して、これに抗するように各素線における転位部の他方側を保持する機能とを有する素線保持部とを備えたことを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかに記載の回転電機の転位コイルの製造装置において、前記捻り付加部は、前記素線の長手方向に沿って移動可能な捻り付加本体と、この捻り付加本体に回転可能に設けられ、素線束の貫通を許容する孔を有する回転体と、この回転体に設けた素線束把持爪とを備えたことを特徴とする。

更に、第５の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかに記載の回転電機の転位コイルの製造装置において、前記素線保持部は、前記素線の長手方向に沿って移動可能な保持部本体と、この保持部本体に上下方向に移動可能に設けたフィンガ取付体と、このフィンガ取付体に回転可能に設けられ、前記素線をそれぞれ保持及び挟持する複数のフィンガとを備えたことを特徴とする。

また、第６の発明は、第５の発明に記載の回転電機の転位コイルの製造装置において、前記素線保持部における複数のフィンガは、捻り付加部による素線束の捻り動作に同期して、回動することを特徴とする。

更に、第７の発明は、第３の発明に記載の回転電機の転位コイルの製造装置において、前記レーベル転位成形部は、素線の幅方向及び板厚方向に屈曲成形する成形手段を備えたことを特徴とする。

また、第８の発明は、第２又は第３に記載の回転電機の転位コイルの製造装置において、前記搬送部は、素線の長手方向と直交する方向に配置した無端状の搬送体と、この搬送体に設けた複数の素線保持腕とを備えたことを特徴とする。

更に、第９の発明は、平角状の外形をもつ素線をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造方法であって、前記転位部を有する複数の素線を、素線保持部によって素線束に形成し、この素線束における前記転位部の一方側を、捻り付加部によって把持した後、前記素線束における前記転位部の他方側を、素線保持部によって素線束における各素線をそれぞれ保持した状態で、捻り付加部によって素線束を捻ることにより、各素線における前記転位部を編み合せたことを特徴とする。

また、第１０の発明は、平角状の外形をもつ素線をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造方法であって、前記転位部を有する複数の素線を、搬送手段によって間隔をもって平行移動させたのち、この転位部を有する複数の素線を、素線保持部によって前記搬送手段上に保持して素線束に形成し、この素線束における前記転位部の一方側を、捻り付加部によって把持した後、前記素線束における前記転位部の他方側を、素線保持部によって素線束における各素線をそれぞれ保持した状態で、捻り付加部によって素線束を捻ることにより、各素線における前記転位部を編み合せたことを特徴とする。

本発明の転位コイルの製造装置によれば、編み合わせ前に、前もって幅方向に屈曲成形部すなわちレーベル転位部を成形した素線を、素線束として編み合わせることができるので、転位部のピッチが狭隘化した転位コイルを製造することができる。その結果、これを用いる回転電機の高性能化を図ることができる。

本発明の転位コイルの製造方法によれば、編み合わせ前に、前もって幅方向に屈曲成形部すなわちレーベル転位部を成形した素線を、素線束として編み合わせることができるので、回転電機の高性能化を図ることができる、転位部のピッチを狭隘化した転位コイルを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
図１乃至図４は、本発明の製造装置の一実施の形態を示すもので、図１はその平面図、図２はその正面図、図３はその左側面図、図４は図２のIV−IV矢視図である。これらの図において、１は平角状の外形をもつ素線で、図１にはレーベル転位部成形後の素線１を示している。２は成形前の素線１にエッジワイズ成形及びフラットワイズ成形を行うレーベル転位成形部で、このレーベル転位成形部２は、素線１の搬送方向に移動可能に複数（この例では３基）並設されている。

３は素線１をレーベル転位成形部２に搬送する第１の搬送部で、この第１の搬送部３は、この例ではローラ形式のコンベアを示しており、前記レーベル転位成形部２の前後に配置されている。４はレーベル転位成形部２によってレーベル転位部が成形された素線１を間隔をもって編み合せ位置まで搬送する第２の搬送部で、この第２の搬送部４は素線１の搬送方向と直交し、素線１の搬送方向に移動可能に複数（この例では５基）並設されている。

５は転位部を施した複数の素線による素線束の転位部の一方側を把持し、前記素線束に捻りを与えて前記素線における前記転位部を編み合わせる捻り付加部で、この捻り付加部５は、図１に示す右側の第２の搬送部４の側方に移動可能に配置されている。６は前記第２の搬送部４によって搬送された転位部を有する複数の素線１を前記捻り付加部５による把持を可能とするように素線束状態に保持する機能と前記捻り付加部５による捻り付加に際して、これに抗するように各素線における転位部の他方側を保持する機能とを有する素線保持部で、この素線保持部６は、前記捻り付加部５の延長方向に移動可能に複数（この例では４基）並設されている。

前述したレーベル転位成形部２、第２の搬送部４、捻り付加部５及び素線保持部６の詳細な構成を以下に順次説明する。
まず、レーベル転位成形部２の構成を説明すると、レーベル転位成形部２の本体２１は、図３に示すようにその下面にレール（図示せず）に沿って移動するスライダ２２を備えており、駆動機構２３によって、図１及び図２の紙面上、左右方向に、図３紙面上、垂直方向に移動可能な構造になっている。

この本体２１には、素線１をその板幅方向にクランク形状（図１参照）に成形するためのエッジワイズ成形用の固定型２４と、側面がエッジワイズ成形用の形状（クランク形状（図１参照））を、上面がフラットワイズ成形用の形状（山形状或いは谷形状）を有しているエッジワイズ成形用の移動型を兼用するフラットワイズ成形用の下型２５と、フラットワイズ成形用の上型（山形状或いは谷形状）２６とを備えている。

エッジワイズ成形用の移動型を兼用するフラットワイズ成形用の下型２５は、シリンダ２７によって図１の紙面上上下方向に、図３の紙面上左右方向に移動可能である。フラットワイズ成形用の上型（山形状或いは谷形状）２６は、シリンダ２８によって図１上垂直方向、図３上、上下方向に移動可能である。

尚、フラットワイズ成形とは、素線１をその板厚方向に山形状或いは谷形状（図２参照）に曲げる成形のことである。

次に、第２の搬送部４の構造を、図３を用いて説明する。
第２の搬送部４は、レーベル転位成形部２の近傍に位置する支柱４１Aとこの支柱４１Aに対して間隔をもって位置する支柱４１Bとからなる本体４１を備えている。この本体４１は、図３に示すようにその下面にレール（図示せず）に沿って移動するスライダ４２を備えており、図示しない駆動機構によって、図１及び図２の紙面上、左右方向に、図３紙面上、垂直方向に移動可能な構造になっている。この本体４１における支柱４１A,４１Bに上部と下部には、計４個のプーリ４４がそれぞれ回転可能に設けられている。これらのプーリ４４の内の１つのプーリ４４には、駆動源（図示せず）が連結されている。プーリ４４にはベルト４５が無端状に掛け渡されている。

このベルト４５には、レーベル転位成形部２で転位部成形された素線１をレーベル転位成形部２から掬い取って、後述する編み合せ位置まで搬送するための掬い取り具４６が複数個（図３においては、８個）間隔をもって並設されている。この掬い取り具４６は、ベルト４５に固定した掬い取り腕４６Aと、この掬い取り腕４６Aにおけるベルト４５の移動方向面側に設けた逆L字状の保持腕４６Bとで十手状に構成されている。

この掬い取り具４６における掬い取り腕４６Aと保持腕４６Bとの間隔は、素線１の板厚よりわずかに広い寸法に設定して、素線１の保持後は、素線１が転倒及び脱落しないように配慮している。

次に、素線保持部６の構造を、図１乃至図３、図５を用いて説明する。
素線保持部６は、捻り付加部５の回転軸線方向に沿って移動する本体６１を備えている。この本体６１は、その下面にレールに沿って移動するスライダ６２を備えており、駆動機構６３によって、図１及び図２の紙面上、左右方向に、図３紙面上、垂直方向に移動可能な構造になっている。本体６１には、図５に示すように、昇降機６４が軸受６５によって垂直軸回りに回転可能に支持されている。昇降機６４は、そのシリンダ本体６４Aと、このシリンダ本体６４A内に上下方向に摺動可能に設けたピストン６４Bと、このピストン６４Bに設けられ、シリンダ本体６４Aに対して回転不可能なピストンロッド６４Cとで構成されている。

前述した昇降機６４は、そのシリンダ本体６４Aの外周面に設けたプーリ６６Aと、本体６１に設けたモータ６６Bと、このモータ６６Bに設けたプーリ６６Cと、このプーリ６６Cとプーリ６６Aとの掛け渡したベルト６６Dとからなる駆動機構６６によって垂直軸回りに回転駆動される。

昇降機６４におけるピストンロッド６４Cの先端には、水平面内で揺動する揺動フレーム６７が固定されている。この揺動フレーム６７には、軸受６８によってそれぞれ回転可能に支持された複数の垂直軸６９Aと、これらの垂直軸６９Aの上部に水平方向に固定した第１の水平部６９Bと、この第１の水平部６９Bの両端にそれぞれ垂直方向に固定した垂直部６９Cと、これらの垂直部６９Cの上端で互いに反対方向に設けた第２の水平部６９Ｄとからなる保持腕６９が、揺動フレーム６７の長手方向に並設されている。

前記保持腕６９は、その各垂直軸６９Aにそれぞれ設けたプーリ６９Ｅと、これらのプーリ６９Ｅに掛け渡したベルト６９Ｆと、前記垂直軸６９Aのいずれか１つに設けたモータ６９Ｇとからなる駆動機構によって垂直軸回りに同期回転駆動される。

上記の保持腕６９は、揺動フレーム６７に対して各々同期回転可能な構造となっており、その回転により素線１を把持して、複数の素線を素線束にしたり、これとは逆にこの素線束を構成する各素線間に間隔を設ける機能を果たすものである。

なお、この実施の形態においては、保持腕６９の回転を同期させるようにしたが、独立して回転駆動させても良い。また、その回転駆動機構として、他の駆動機構を用いることも可能である。さらに、昇降機６４として、シリンダ以外の例えばスクリュ形式の駆動機構を用いることも可能である。

次に、捩り付加部５の構造を図１、図２、図４を用いて説明する。
捩り付加部５は、移動可能な本体５１を備えている。この本体５１は、その下面にレールに沿って移動するスライダ５２を備えており、駆動機構５３によって、図１及び図２の紙面上、左右方向に、図４紙面上、垂直方向に移動可能な構造になっている。本体５１の上部には、図４に示すように、回転面板５４が図４の紙面内で回転するように支持されている。

この回転面板５４の中央部には、開口部５５が形成されている。この開口部５５は、素線束を把持した時に、その素線束の端部の貫通を許容して、回転面板５４への衝突を防ぐものである。

回転面板５４の端面には、素線を把持する複数の把持爪５６が開口部５５の周囲に回転面板５４の径方向に向かって移動可能に設けられている。これらの把持爪５６はそれぞれシリンダ５７によって駆動される。

次に、上述した本発明の製造装置の一実施の形態による製造方法を説明する。
まず、素線１を、レーベル転位成形（エッジワイズ、フラットワイズ）するレーベル転位成形部２に、またこのレーベル転位成形部２からレーベル転位成形後の素線を編み合せる捩り付加部５までの搬送動作を説明する。図１において、まず、レーベル転位成形部２を、図１に示すように成形しようとする素線１のレーベル転位成形位置に移動し、また、第２の搬送部４における掬い取り具４６を、図６の（ａ）あるいは図６の（ｂ）に示すように、レーベル転位成形部２の近傍に位置させて待機状態にする。

この状態において、予め所定長さに切断された素線１を、第１の搬送部３によりレーベル転位成形部２におけるレーベル転位成形位置に搬送する。レーベル転位成形部２に搬送された素線１は、図６の（ａ）に示すようにエッジワイズ成形用移動型兼フラットワイズ成形用下型２５をシリンダ２７で移動させることによりレーベル転位成形（エッジワイズ）を行う。エッジワイズ成形用移動型兼フラットワイズ成形用下型２５をシリンダ２７で退避させた後、素線１は、図６の（ｂ）の矢印の如く、第２の搬送部４による掬い取り腕４６Ａによってレーベル転位部のフラットワイズ成形位置まで搬送される。

その後、エッジワイズ成形用移動型兼フラットワイズ成形用下型２５をシリンダ２７にて再度移動させる。エッジワイズ成形用移動型兼フラットワイズ成形用下型２５の上面は、フラットワイズ成形の下型形状をしており、この移動はフラットワイズ成形時の下型セットを兼ねている。

次に、図６の（ｃ）に示すように、フラットワイズ成形用上型２６をシリンダ２８で移動させることによりレーベル転位成形（フラットワイズ）を行う。その後、次に成形する素線１に対し、上記動作を繰返す。最後に、所定本数につき上記動作を行った後、各素線１は、図６の（ｄ）に示すように、第２の搬送部４によって編み合せ位置、即ち、捻り付加部５まで搬送される。

レーベル転位成形（フラットワイズ）は、次の理由により行われている。即ち、編み合せ完了後の素線束では、各レーベル転位部において、素線１がフラットワイズ方向の折り返し形状を有しているのが幾何的に正しい形状である。よって、編み合せ前の素線１のレーベル転位部にフラットワイズ方向にも成形を加えておけば、編み合せ時に、素線１毎のこすれ、変形等を生じず、作業が容易になる。

次に、素線束の端部を捩り付加部５により把持して捻る、所謂、素線の編み合せ直前までの動作を図１、図７、図８を用いて説明する。
図１及び図７の（ａ）に示すように、レーベル転位部を成形された素線１は、第２の搬送部４によって捩り付加部５による編み合せ位置まで搬送されている。この状態において、素線保持部６における保持腕６９及び揺動フレーム６７を、昇降機６４によって上昇させることにより、素線保持部６における各保持腕６９は、図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、第２の搬送部４における掬い取り具４６に保持されている素線１をその掬い取り具４６から抜き取って、持ち替え保持する。

この保持腕６９による素線１の持ち替えの際、保持腕６９は、保持腕６９の揺動により、素線１は保持腕６９に確実に把握される。そして、図７の（ｄ）に示すように、昇降機６４の更なる上昇により、素線１は捩り付加部５による編み合せ位置の高さまで移動される。

次に、各保持腕６９の揺動により確実に把持された複数の素線１は、図８（ａ）から（ｂ）に示すように、揺動フレーム６７の揺動により寄せられて、素線束の状態に維持される。

尚、図８においては、説明の便宜上、第２の搬送部４における不要な個所は省略している。また、実際には、揺動フレーム６７の揺動により、素線端部位置がずれる懸念があり、これを防ぐための端部ストッパを設けるが、これについても、説明の便宜上、省略している。

その後、図８の（ｃ）に示すように、捩り付加部５は、移動手段により素線束の端部位置まで移動した後、その把持爪５６をシリンダ５７により開口部５５の方向に移動させることにより、把持爪５６は素線束の端部を把握する。

そして、最後に、捻り付加部５に最も近い位置の素線保持部６における保持腕６９及び揺動フレーム６７を、昇降機６４によって下降させ、退避することにより、素線束の編み合せ直前の状態となる。この状態を図８の（ｄ）に示す。

次に、素線束の編み合せ動作を、図９及び図１０を用いて説明する。
尚、図９においても、説明の便宜上、第２の搬送部４及び端部ストッパの不要な個所は図示を省略している。また、図１０は素線保持部６における揺動フレーム６７の揺動角度Xと捩り付加部５の捩り角度Yとの関係を示す特性図の一例であり、この図１０内のａ点は図９の（ａ）の状態を、点ｂは図９の（ｂ）の状態を、点ｃは図９の（ｃ）の状態を示している。

まず、素線保持部６における揺動フレーム６７の揺動角度Xを捩り付加部５の捩り角度Yに同期させながら、図９の（ａ）から図９の（ｂ）、或いは図１０のａ点から図１０の点ｂの状態まで動作する。

図９の（ｂ）、或いは図１０の点ｂは、捩り付加部５の捩り角度が90°を少し超えた状態であり、素線保持部６における揺動フレーム６７の揺動角度Xは、各素線１のレーベル転位成形部が隣り合う素線に当たらない角度である。その後、素線における揺動フレーム６７の揺動角度Xを捩り付加部５の捩り角度Yに同期させながら、図９の（ｂ）から図９の（ｃ）、或いは図１０の点ｂから図１０の点ｃの状態、つまり、捩り付加部５の捩り角度が180°、素線保持部６における揺動フレーム６７の揺動角度Xは、素線束の編み合せ動作前の状態まで動作し、１番目の編み合せ作業が完了する。

上述した素線束の編み合せ作業のための動作は、図９の（ｃ）から（ｄ）に示すように、捩り付加部５に最も近い位置の素線保持部６を、下降により退避させることにより完了するが、捩り付加部５の位置は、図９の（ｄ）の二点鎖線で示すように、素線束の端部における位置のままでも、図９の（ｄ）の実線で示す位置に移動しても良い。この移動設定は、素線１の剛性に基づいて選択される。

以上の動作を繰返すことにより、素線束のレーベル転位成形部全域への編み合せを行うことができる。

尚、上述の実施の形態においては、素線保持部６における揺動フレーム６７の揺動角度Xを、捩り付加部５の捩り角度Yに同期させながら動作させたが、図１０の点ａ、点ｂ、点ｃ時の素線保持部６における揺動フレーム６７の揺動角度Xと捩り付加部５の捩り角度Yとの関係を保つのであれば、図１１に示すように、途中経路はステップ状に動作させることも可能である。

上述した本発明の転位コイル用の製造装置および転位コイル用の製造方法の実施の形態によれば、編み合せ前における素線の転位部に対し、素線の幅方向に屈曲成形、即ちレーベル転位成形するので、コイルの転位部ピッチ狭隘化が更に可能となる。その結果、回転電機の高性能化を図ることができる。

また、転位部を成形した複数の素線を束ねた素線束に対し、これから編み合せを行なおうとする転位部より先方側（捩り付加部５の反対側）において、素線保持部６によって、素線束を素線1本毎に分けて全素線をそれぞれ保持した状態で、これから編み合せを行なおうとする転位部より手前側において、捩り付加部５によって素線束を把握して素線束を一気に回転させ、編み合せ作業を行うので、作業時間の短縮が可能であり、製造工数および製造原価の低減を図ることができる。

更に、素線束の全回転角度時に対しても、素線保持部６によって、素線の転位部を、素線列方向に最適な間隔をもって設定できるので、編み合せ作業時の素線同士の擦れ、素線の変形等のダメージを低減でき、製品信頼性が向上する。また、素線の位置が最適化されるため、編み合せ動作が安定化し、作業の高速化につながり、製造原価の低減が図れる。

また、編み合せ後の素線形状を最適形状に設定することができるため、各転位部において編み合せ時の素線束回転終了角度付近にて、特に、素線同士の擦れ、素線の変形等のダメージを低減でき、製品信頼性向上が図れる。また、編み合わせ後、最適形状に素線を設定することにより、編み合せ時の素線束回転終了角度付近の編み合せ動作が安定化するため、作業の高速化につながり、製造原価の低減が図れる。

本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態の全体構成を示す平面図である。図１に示す本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態の正面図である。図２に示す本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態の左側面図である。図２に示すIV−IV矢視から本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態を構成する捻り付加部を見た図である。図１に示す本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態を構成する素線保持部の縦断面図である。本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態を構成するレーベル転位成形部及び第２の搬送部による素線の搬送動作を示す説明図である。本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態を構成する素線保持部による素線の受け取り動作を示す説明図である。本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態を構成する捻り付加部による素線の把持動作を説明する説明図である。本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態を構成する捻り付加部による素線の編み合わせ動作を説明する説明図である。本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態を構成する素線保持部の揺動角度Ｘと捻り付加部の捻り角度Ｙとの関係の一例を示す特性図である。本発明の転位コイルの製造装置の一実施の形態を構成する素線保持部の揺動角度Ｘと捻り付加部の捻り角度Ｙとの関係の他の例を示す特性図である。

符号の説明

１素線
２レーベル転位成形部
３第１の搬送部
４第２の搬送部
５捻り付加部
６素線保持部

Claims

平角状の外形をもつ素線をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造装置であって、
転位部を施した複数の素線による素線束の転位部の一方側を把持し、前記素線束に捻りを与えて前記素線における前記転位を編み合わせる捻り付加部と、
転位部を有する複数の素線を前記捻り付加部による把持を可能とするように素線束状態に保持する機能と前記捻り付加部による捻り付加に際して、これに抗するように各素線における転位部の他方側を保持する機能とを有する素線保持部と
を備えたことを特徴とする回転電機の転位コイルの製造装置。
平角状の外形をもつ素線をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造装置であって、
転位部を施した複数の素線による素線束の転位部の一方側を把持し、前記素線束に捻りを与えて前記素線における前記転位部を編み合わせる捻り付加部と、
前記転位部を施した複数の素線を間隔をもって前記捻り付加部に搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送された前記転位部を有する複数の素線を前記捻り付加部による把持を可能とするように素線束状態に保持する機能と前記捻り付加部による捻り付加に際して、これに抗するように各素線における転位部の他方側を保持する機能とを有する素線保持部と
を備えたことを特徴とする回転電機の転位コイルの製造装置。
平角状の外形をもつ素線をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造装置であって、
転位部を施した複数の素線による素線束の転位部の一方側を把持し、前記素線束に捻りを与えて前記素線における前記転位を編み合わせる捻り付加部と、
編み合せ前の素線の幅方向に転位部を成形するレーベル転位成形部と、
前記レーベル転位成形部で転位部を施された複数の素線を間隔をもって前記捻り付加部に搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送された前記転位部を有する複数の素線を前記捻り付加部による把持を可能とするように素線束状態に保持する機能と前記捻り付加部による捻り付加に際して、これに抗するように各素線における転位部の他方側を保持する機能とを有する素線保持部と
を備えたことを特徴とする回転電機の転位コイルの製造装置。
前記捻り付加部は、前記素線の長手方向に沿って移動可能な捻り付加本体と、この捻り付加本体に回転可能に設けられ、素線束の貫通を許容する孔を有する回転体と、この回転体に設けた素線束把持爪とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回転電機の転位コイルの製造装置。
前記素線保持部は、前記素線の長手方向に沿って移動可能な保持部本体と、この保持部本体に上下方向に移動可能に設けたフィンガ取付体と、このフィンガ取付体に回転可能に設けられ、前記素線をそれぞれ保持及び挟持する複数のフィンガとを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回転電機の転位コイルの製造装置。
前記素線保持部における複数のフィンガは、捻り付加部による素線束の捻り動作に同期して、回動することを特徴とする請求項５に記載の回転電機の転位コイルの製造装置。
前記レーベル転位成形部は、素線の幅方向及び板厚方向に屈曲成形する成形手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の回転電機の転位コイルの製造装置。
前記搬送部は、素線の長手方向と直交する方向に配置した無端状の搬送体と、この搬送体に設けた複数の素線保持腕とを備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の回転電機の転位コイルの製造装置。
平角状の外形をもつ素線をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造方法であって、
前記転位部を有する複数の素線を、素線保持部によって素線束に形成し、この素線束における前記転位部の一方側を、捻り付加部によって把持した後、前記素線束における前記転位部の他方側を、素線保持部によって素線束における各素線をそれぞれ保持した状態で、捻り付加部によって素線束を捻ることにより、各素線における前記転位部を編み合せたことを特徴とする回転電機の転位コイルの製造方法。
平角状の外形をもつ素線をその厚さ方向に積層した素線積層体を、その素線の幅方向に並置した断面構成を持ち、素線の転位が行われる転位部が素線の長さ方向に間隔をおいて複数個所に設けられる回転電機の転位コイルの製造方法であって、
前記転位部を有する複数の素線を、搬送手段によって間隔をもって平行移動させたのち、この転位部を有する複数の素線を、素線保持部によって前記搬送手段上に保持して素線束に形成し、この素線束における前記転位部の一方側を、捻り付加部によって把持した後、前記素線束における前記転位部の他方側を、素線保持部によって素線束における各素線をそれぞれ保持した状態で、捻り付加部によって素線束を捻ることにより、各素線における前記転位部を編み合せたことを特徴とする回転電機の転位コイルの製造方法。