(57)【要約】【課題】回転電機の低コスト化、電気巻線の冷却性能向上による回転電機の小型化、電気巻線の品質向上を図った整列巻線治具を提供する。【解決手段】回転子の突極部が一体形成された突極形界磁鉄心に電線をノズルよりが繰り出し、所定回整列巻きするための整列巻線治具において、各々の突極部の両端に軸穴側の壁治具と、外周側の壁治具と、前記軸穴側の壁治具と前記外周側の壁治具を前記電気巻線の４コーナで連列した電気巻線案内用溝付ブロックを配した構成で、前記軸穴側の壁治具、前記外周側の壁治具および電気巻線案内用溝付ブロックがボルト等の固定解除により移動可能な構造となっているので、整列巻線治具が取り外し可能で何度も使用でき、また、電気巻線のコーナ部に通風経路を設けることができるので、冷却性能を向上できる整列巻線治具を提供できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子の隣接する複数の突極部が一体形成された突極形界磁鉄心に電線をノズルより繰り出し、所定回整列巻きするための回転電機の整列巻線治具において、各々の突極部の両端に軸穴側の壁治具と、外周側の壁治具と、前記軸穴側の壁治具と前記外周側の壁治具を前記電気巻線の４コーナで連結した電気巻線案内用溝付ブロックを配した構成で、前記軸穴側の壁治具、前記外周側の壁治具および電気巻線案内用溝付ブロックがボルト等の固定解除により移動可能な構造としたことを特徴とする回転電機の整列巻線治具。
【請求項２】
前記外周側の壁治具の両端側に更に伸縮可能な鉄心たわみ防止用治具を連結させたことを特徴とする請求項１記載の回転電機の整列巻線治具。
【請求項３】
回転子の隣接する複数の突極部が一体形成された突極形界磁鉄心に電線を所定回整列巻きする回転電機の整列巻線方法において、巻線前後に請求項１または請求項２記載の整列巻線治具を脱着して巻線することを特徴とする回転電機の整列巻線方法。
【請求項４】
前記軸穴側の壁治具に整列巻線を開始する電気巻線導入用凹部および電気巻線導入プレートを設けた構造としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の回転電機の整列巻線治具。
【請求項５】
前記軸穴側の壁治具に隣接する磁極に巻線が移動する際に電気巻線を引っ掛けるための磁極間渡り治具を設けたことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項４のいずれかに記載の回転電機の整列巻線治具。
【請求項６】
１極分の巻線終了後に電気巻線が前記磁極間渡り治具を経由して前記電気巻線導入用凹部に移動し、隣接する磁極に連続巻することを特徴とする請求項３記載の回転電機の整列巻線方法。
【請求項７】
前記電気巻線案内用溝付ブロックがＲ部のみを溝構造として、その他の電気巻線が接する面は平面構造としたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４または請求項５のいずれかに記載の回転電機の整列巻線治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期発電機等の回転電機の整列巻線治具および巻線方法に係り、特に一体構造の突極形界磁鉄心に整列巻線を行う整列巻線治具および巻線方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の突極形界磁鉄心への巻線方法としては、例えば特許文献１に記載されているように、隣接する磁極と電気巻線が干渉しないように電気巻線を突極形界磁鉄心の所定位置に導くガイド機構と、このガイド機構を電気巻線のコイルピッチずつ移動させる移動機構を備えた巻線治具を用いる巻線方法が提案されている。
【０００３】
また、４極以上の磁極を有する一体突極形界磁鉄心に整列巻線を行うには、特許文献２にも記載されているが、通常電気巻線のコーナ内部に第１層目を整列にするための溝の刻設された溝付絶縁物と、この絶縁物近傍の電気巻線コーナ部に軸穴側および外周側にそれぞれ取り付けた壁治具を備えた整列巻線治具を用いて整列巻線を行っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１９１６０１号公報
【特許文献２】
実開平７−３６５６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気巻線を突極形界磁鉄心の所定位置に導くガイド機構を設けて、コイルピッチずつ移動させる移動機構を備えた特許文献１に記載の巻線装置では、ガイド機構と更に寸法を調整する第２移動機構が必要であり、巻線装置が複雑となっていた。
【０００６】
また、特許文献２に記載されるような整列巻線装置は、巻線終了後に軸穴側および外周側の壁治具は取り外しができるが、溝の刻設された絶縁物は取り外しができないため、製造する回転電機全てに必要であり、製造コストが余分にかかっていた。さらに、回転電機の電気巻線に溝の刻設された絶縁物を取り付けているため、電気巻線コーナ部の放熱の妨げになり、電気機器の冷却の妨げとなっていた。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、その課題は回転電機の低コスト化、電気巻線の冷却性能向上による回転電機の小型化及び電気巻線の品質向上を図った整列巻線治具および整列巻線方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１記載の発明は、回転子の隣接する複数の突極部が一体形成された突極形界磁鉄心に電線をノズルより繰り出し、所定回整列巻きするための回転電機の整列巻線治具において、各々の突極部の両端に軸穴側の壁治具、外周側の壁治具、前記軸穴側の壁治具と前記外周側の壁治具を前記電気巻線の４コーナで連結した電気巻線案内用溝付ブロックを配した構成で、前記軸穴側の壁治具、前記外周側の壁治具および電気巻線案内用溝付ブロックがボルト等の固定解除により移動可能な構造としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によると、巻線終了後に整列巻線治具を取り外すことができ、同じ整列巻線治具を何度も回転電機に装着することができる。また、整列巻線治具を取り外すことにより、電気巻線のコーナ部内径側に空間ができ、通風経路を設けることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の回転電機の整列巻線治具において、前記外周側の壁治具の両端側に更に伸縮可能な機構を備えた鉄心たわみ防止用治具を連結させたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明によると、電気巻線の４コーナに備えられた電気巻線案内用溝付ブロックの位置を確実に維持することができ、巻締まりによる電気巻線のゆるみをなくすことができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、回転子の隣接する複数の突極部が一体形成された突極形界磁鉄心に電線を所定回整列巻きする回転電機の整列巻線方法において、巻線前後に請求項１または請求項２記載の整列巻線治具を脱着して巻線することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明によると、巻線終了後に整列巻線治具を取り外すことができ、同じ整列巻線治具を何度も回転電機に装着することができる。また、整列巻線治具を取り外すことにより、電気巻線のコーナ部内径側に空間ができ、通風経路を設けることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の回転電機の整列巻線治具において、前記軸穴側の壁治具に整列巻線を開始する電気巻線導入用凹部および電気巻線導入プレートを設けた構造としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明によると、電気巻線を巻線開始位置に容易に導くことができる。また、電気巻線導入用凹部に電気巻線の開始部が収まり、その後に巻回される電気巻線と干渉することがなく、容易に寸法精度の高い電気巻線を製造することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１、請求項２または請求項４のいずれかに記載の回転電機の整列巻線治具において、軸穴側の壁治具に隣接する磁極に巻線が移動する際に電気巻線を引っ掛けるための磁極間渡り治具を設けたことを特徴とする。
請求項５記載の発明によると、１極分の巻線が終了後に磁極間渡り治具に電気巻線を引っ掛け、次の巻線を連続して行うことができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項３記載の回転電機の整列巻線方法において、１極分の巻線終了後に電気巻線が前記磁極間渡り治具を経由して前記電気巻線導入用凹部に移動し、隣接する磁極に連続巻することを特徴とする。
請求項６記載の発明によると、電気巻線を切断することなく、連続的に次の磁極の巻線開始位置まで電気巻線を移動することができる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１、請求項２、請求項４または請求項５のいずれかに記載の回転電機の整列巻線治具において、前記電気巻線案内用溝付ブロックがＲ部のみを溝構造として、その他の電気巻線が接する面は平面構造としたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明によると、電気巻線案内用溝付ブロックが電気巻線と接触している２面が平滑なため、溝構造としたＲ部を１方向に移動するだけで、電気巻線との重なりがなくなり、電気巻線案内用溝付ブロックを取り外すことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態（請求項１対応）である整列巻線治具の側面図、図２はその平面図である。
【００２１】
図に示すように、本実施形態の整列巻線治具は、整列巻線機台１の上に突極形界磁鉄心２を上部軸穴側の壁治具３ａと下部軸穴側の壁治具３ｂで挟むように取り付け、締め付けリング４で整列巻線機台１と一体となったボルト１ａを締め付けている。上部軸穴側の壁治具３ａと下部軸穴側の壁治具３ｂにはそれぞれ溝治具ブロック５と外周側の壁治具６が連結され、溝治具ブロック５は、突極形界磁鉄心２と隙間を設けた状態でボルト等で取り付けられている。更に外周側の壁治具６は、突極形界磁鉄心２の電気巻線押さえ板７にボルト等で取り付けられている。なお、突極形界磁鉄心２の電気巻線押さえ板７は、図１には図示されていない。
【００２２】
次に、本実施形態の作用を図３の突極形界磁鉄心の突極部の正面図および前記図１を参照して説明する。
電気巻線８の巻線終了後に溝治具ブロック５を固定したボルト９を取り外すことにより、溝治具ブロック５は電気巻線押さえ板７および突極形界磁鉄心２に寄ることができる。このように寄ることにより、溝治具ブロック５の溝部が電気巻線８との重なりがなくなり、溝付ブロック５を突極形界磁鉄心２の外周側に取り外すことができる。そして、外周側の壁治具６、上部軸穴側の壁治具３ａ、下部軸穴側の壁治具３ｂはボルト類および締め付けリング４を外すことにより容易に取り外すことができる。
【００２３】
本実施形態によれば、巻線終了後に整列巻線治具を取り外すことができるので、繰り返し同じ整列巻線治具を使用することができ、経済性に優れた整列巻線治具を提供することができる。また、電気巻線のコーナ部内径側に空間ができ、これにより通風経路を設けることができるので、冷却性能の優れた回転電機を提供するための整列巻線治具を提供することができる。
【００２４】
図４は本発明の第２実施形態（請求項２対応）である整列巻線治具の側面図であり、図１及び図２と同一部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
図に示すように、本実施形態の整列巻線治具は、上下の外周側の壁治具６との間に鉄心たわみ防止用治具１０と伸縮調整スタッド１１が取り付けられている。伸縮調整スタッド１１は、上側のネジ方向に対して下側のネジが反対方向になっている。
【００２５】
次に、本実施形態の作用について説明する。
伸縮調整スタッド１１は、上側のネジ方向に対して下側のネジが反対方向になっているので、伸縮調整スタッド１１を回すことにより、鉄心たわみ防止用治具１０が上下に移動する。その上下移動により外周側の壁治具６を適度に支え、電気巻線の巻締まりによる電気巻線のたわみを防止することができる。
【００２６】
本実施形態によれば、電気巻線の巻締まりによる電気巻線のたわみを防止することができるので、寸法精度の良い品質の安定した回転電機を提供するための整列巻線治具を提供することができる。
【００２７】
本発明の第３実施形態（請求項３対応）である整列巻線方法を図１乃至図４および図５の巻線終了後の突極形界磁鉄心の突極部の斜視図を参照して説明する。
図１、図２及び図４に示したように、巻線前に整列巻線治具１，３ａ，３ｂ，５，６を取り付ける。次に、図示しない整列巻線機により巻線作業を行い、巻線終了後に巻線前に取り付けた整列巻線治具１，３ａ，３ｂ，５，６を取り外す。整列巻線治具を取り外すと、図５に示すように電気巻線８の４コーナの内径側に空間ができ、通風経路を設けることができる。
【００２８】
本実施形態によれば、巻線終了後に整列巻線治具を取り外すことができるので、繰り返し同じ整列巻線治具を使用することができ、経済性に優れた整列巻線方法を提供することができる。また、電気巻線のコーナ部内径側に空間ができ、これにより通風経路を設けることができるので、冷却性能の優れた回転電機を提供するための整列巻線方法を提供することができる。
【００２９】
図６（ａ）は本発明の第４実施形態（請求項４対応）の上部軸穴側の壁治具３ａの平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の側面図である。
図に示すように、本実施形態では、上部軸穴側の壁軸３ａには電気巻線導入用凹部１２と溝治具ブロック５の取付穴１３が設けられており、また電気巻線導入用凹部１２にはプレート１４が取り付けられている。
【００３０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
電気巻線は電気巻線導入用凹部１２に入り、プレート１４に引っ掛かった後、巻線開始位置に移動する。これにより、電気巻線を容易に巻線開始位置に導くことができ、また電気巻線導入用凹部１２に電気巻線の開始部が収まっているので、その後に巻回される電気巻線と干渉することがない。
【００３１】
本実施形態によれば、電気巻線を容易に巻線開始位置に導くことができる整列巻線治具を提供することができ、また、寸法精度の高い電気巻線を製造する整列巻線治具を提供することができる。
【００３２】
図７は本発明の第５実施形態（請求項５対応）の整列巻線治具の側面図であり、既に説明した実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
図に示すように、本実施形態は、上部軸穴側の壁治具３ａに磁極間渡り治具１５が取り付いている。この磁極間渡り治具１５は、それぞれの磁極に取り付いている。一方、電気巻線は、磁極間渡り治具１５に引っ掛けられた後、図６に示す電気巻線導入用凹部１２に向かうようになるので、連続して巻線できる整列巻線治具を提供することができる。
【００３３】
図８は本発明の第６実施形態（請求項６対応）の整列巻線方法を説明するための平面図であり、既に説明した実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３４】
本実施形態によれば、連続して整列巻線が巻回できることを示したものである。すなわち、１極分の電気巻線８の巻線終了後、極間渡り治具１５に引っ掛けられた電気巻線８が電気巻線導入用凹部１２に入り、電気巻線導入用プレート１４に引っ掛かり、巻線開始位置に移動できるので、連続して整列巻線を繰り返すことができる。
したがって、電気巻線を切断することなく、連続巻できる整列巻線方法を提供することができる。
【００３５】
図９は本発明の第７実施形態（請求項７対応）の溝付ブロックの斜視図である。
図に示すように、本実施形態は、溝付ブロック５はＲ部のみを溝構造として、Ｒ部を挟む面は平面構造としている。
【００３６】
本実施形態によると、電気巻線と接触している２面が平滑なため、上下または左右の１方向に動かすことにより、電気巻線と溝部との重なりがなくなる。したがって、溝付ブロック５の取り外しスペースが狭い場合でも容易に取り外すことができる整列巻線治具を提供することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転電機の低コスト化、冷却性能向上、寸法精度に優れた電気巻線を製造できる整列巻線治具および整列巻線方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である整列巻線治具の側面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】図１の突極形界磁鉄心の突極部の正面図。
【図４】本発明の第２実施形態である整列巻線治具の側面図。
【図５】本発明の巻線終了後の突極形界磁鉄心の突極部の斜視図。
【図６】同図（ａ）は本発明の第４実施形態の上部軸穴側の壁治具の平面図、同図（ｂ）はその側面図。
【図７】本発明の第５実施形態の整列巻線治具の側面図。
【図８】本発明の第６実施形態の整列巻線方法を説明するための平面図。
【図９】本発明の第７実施形態の溝付ブロックの斜視図。
【符号の説明】
１…整列巻線機台、１ａ…ボルト、２…突極形界磁鉄心、３ａ…上部軸穴側の壁治具、３ｂ…下部軸穴側の壁治具、４…締め付けリング、５…溝治具ブロック、６…外周側の壁治具、７…電気巻線押さえ板、８…電気巻線、９…ボルト、１０…鉄心たわみ防止用治具、１１…伸縮調整スタッド、１２…電気巻線導入用凹部、１３…溝治具ブロックの取付穴、１４…電気巻線導入用プレート、１５…磁極間渡り治具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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