CN104205576A - 旋转电机的电枢和其绝缘子以及线圈绕线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供旋转电机的电枢和其绝缘子以及将导线缠绕在安装有该绝缘子的齿上的线圈绕线装置,在正绕及反绕的全部的线圈中,在缠绕于齿的侧面即与各自相邻的齿相对的2个侧面中的第一侧面(21a)上的部分中,形成有线圈的各层的导线(4)成为平行的直线部(S),在缠绕在第二侧面(22a)上的部分中,在相邻的下层的导线(4)之上,形成有供上层的导线(4)交叉地绕线的交叉部(C),在绝缘子(2a)中,线圈的第一匝具有沿着绝缘子(2a)的内凸缘(23a)的根部引导导线(4)的引导部(25a)、(26a)。
Description
技术领域
本发明涉及旋转电机的电枢和其绝缘子以及线圈绕线装置。
背景技术
以往,作为旋转电机的电枢中的线圈结构,提出了以下结构,将相邻的下层的线圈和上层的线圈交叉地缠绕线圈而成的部分设置在各个齿与相邻的齿相对的侧面上。
在该结构中,在相邻的齿的相对的侧面上,线圈以线径的1/2节距的进给量被绕线而形成交叉部。
像这样,在与相邻的齿的侧面相对的齿的2个侧面上配置交叉部,并使线圈形状成为大致对称形状,由此,从组装作业上、外观上、高速绕线上的观点出发,能够得到优良的线圈(例如专利文献1)。
但是,在线圈的交叉部,由于导线重叠,所以线圈的占空系数不良。
因此,提出了如专利文献2所述的以下结构,即,将线圈的交叉部集中配置在齿的周向的一个面上,并且在与该齿相对的齿的周向侧面上,将线圈以整齐排列的状态绕线而形成电枢的线圈。
在专利文献2中,在将线圈依次以螺旋状绕线并从齿的径向一端侧向另一端侧进给的同时进行绕线,然后,在从另一端侧向一端侧返回的同时进行绕线,通过反复实施上述过程,将交叉部集中配置在全部的齿的一个侧面上,从而在相邻的齿间,线圈的导线整齐地排列的面、和因交叉部的存在而使层叠高度增大的面成为一对,互补彼此的空间并形成高密度的线圈。
在专利文献3中,由于安装在齿上的线圈骨架具有供线圈的导线绕线的缠绕框部和在线圈骨架的角部的至少边角部上从缠绕框部突出的多个突出部,因此导线被嵌入地缠绕在该槽中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3169314号公报(图1、图2、图3)
专利文献2:日本专利第3625185号公报(图3、图4、图5)
专利文献3:日本特开2009-153312号公报(图5)
在专利文献2所示的线圈中,在1个齿周向的侧面设置了整齐排列的面,在与该面相对的相邻的齿的侧面上设置线圈的交叉部,由此相互互补空间来实现线圈的占空系数的提高。
但是,存在以下课题,即,在具有交叉部的面上,集中地缠绕线圈是困难的,在其影响下,在整齐地缠绕线圈的侧面上,也会在导线之间产生间隙而不能排除线圈中的无用的空间。
另外,在缠绕在相邻的齿上的导线的方向以正绕和反绕交替实施的情况下,若采用相邻的齿的相对的2个面成为左右对称的绕线方法,则存在以下课题,即,线圈的交叉部发生干涉,在相邻的齿的相对的侧面不能交替地配置具有交叉部的面和线圈的导线被整齐排列的面。
另外,在具有交叉部的面上,相对于下层的线圈,向相反方向倾斜地绕线而形成交叉部,因此若不精细地绕线,则线圈的占空系数会降低。
在专利文献3所示的线圈的交叉部的配置中,虽然能够实现线圈的占空系数提高,但是由于采用在齿的侧面上,在电枢的轴向的端面上配置交叉部的绕线方法,所以进行线圈的第一匝绕线时,将导线缠绕在形成交叉部的侧面上的时间比在相邻的齿的相对的侧面上配置交叉部的绕线方法短。
因此,存在每当缠绕导线并形成交叉部时都需要对绕线速度进行减速,不能提高绕线速度,绕线工序的生产率降低这样的课题。
发明内容
本发明是为解决上述课题而作出的,其目的是提供旋转电机的电枢和其绝缘子以及线圈绕线装置,能够有秩序地形成线圈的交叉部,而且,能够不降低线圈绕线工序中的生产率地提高线圈整体的占空系数。
本发明的旋转电机的电枢,以环状配置具有绝缘用绝缘子的多个齿,具有将导线以正绕或反绕的方式集中缠绕在齿上的线圈,其特征在于,
关于正绕及反绕的全部的线圈,在缠绕于齿的侧面即与各自相邻的齿相对的2个侧面中的第一侧面上的部分中,形成有所述线圈的各层的导线成为平行的直线部,在缠绕在第二侧面上的部分中,在相邻的下层的导线之上,形成有供上层的导线交叉地绕线的交叉部,
线圈的第一匝具有沿着所述绝缘子的凸缘的根部引导导线的引导部。
本发明的旋转电机的电枢用绝缘子,其特征在于,
具有引导部,沿着安装在齿上并使线圈绝缘的绝缘子的凸缘的根部,引导线圈的绕线开始的第一匝的导线。
本发明的线圈绕线装置,其特征在于,具有:
支架部,对安装有具有引导部的绝缘子的齿进行固定,所述引导部沿着凸缘的根部引导线圈的绕线开始的第一匝的导线;
飞轮部,在齿的周围转动,将导线缠绕在齿的侧面上;
飞轮位置控制部,在绝缘子的具有引导部的侧面上,在相邻的下层的导线之上,在即将交叉地缠绕上层的导线之前,使飞轮部沿齿的中心轴方向移动。
本发明的线圈绕线装置,其特征在于,具有:
支架部,使安装有具有引导部的绝缘子的齿旋转,将所述导线缠绕在所述齿的侧面上,所述引导部沿着凸缘的根部引导线圈的绕线开始的第一匝的导线;
绕线位置控制部,在所述绝缘子的具有所述引导部的侧面上,在相邻的下层的所述导线之上,在即将交叉地缠绕上层的所述导线之前,沿所述齿的中心轴方向移动。
发明的效果
本发明的旋转电机的电枢的正绕及反绕的全部线圈在缠绕于齿的侧面即与各自相邻的齿相对的2个侧面中的第一侧面上的部分中,形成有线圈的各层的导线成为平行的直线部,在缠绕在第二侧面上的部分中,在相邻的下层的导线之上,形成有供上层的导线交叉并绕线的交叉部,
线圈的第一匝具有沿所述绝缘子的凸缘的根部引导导线的引导部,
所以,能够精度良好地缠绕各线圈的第一匝,并能够精度良好地排列并缠绕之后的各匝。
本发明的旋转电机的电枢用绝缘子具有沿着安装在齿上并使线圈绝缘的绝缘子的凸缘的根部引导线圈的绕线开始的第一匝的导线的引导部,因此能够精度良好地缠绕各线圈的第一匝,并能够精度良好地排列并缠绕之后的各匝。
本发明的线圈绕线装置具有:
支架部,对安装有具有引导部的绝缘子的齿进行固定,所述引导部沿凸缘的根部引导线圈的绕线开始的第一匝的导线;
飞轮部,在齿的周围转动,将导线缠绕在齿的侧面上;
飞轮位置控制部,在绝缘子的具有引导部的侧面上,在相邻的下层的导线之上,在即将交叉地缠绕上层的导线之前,使飞轮部沿齿的中心轴方向移动,
因此能够正确地进行交叉部的定位。
另外,还能够抑制导线彼此的干涉或导线和引导部的过度干涉,能够整齐地缠绕导线,提高线圈的品质。
而且,由于将交叉部设置在相邻的齿的相对的侧面上,所以飞轮部能够在齿的周围高速地转动,并能够高密度地缠绕,并且还能够提高线圈的生产率。
本发明的线圈绕线装置具有:
支架部,使安装有具有引导部的绝缘子的齿旋转,将所述导线缠绕在所述齿的侧面上,所述引导部沿凸缘的根部引导线圈的绕线开始的第一匝的导线;
绕线位置控制部,在所述绝缘子的具有所述引导部的侧面上,在相邻的下层的所述导线之上,在即将交叉地缠绕上层的所述导线之前,沿所述齿的中心轴方向移动,
因此能够正确地进行交叉部的定位。
另外,还能够抑制导线彼此的干涉或导线和引导部的过度干涉,整齐地缠绕导线,能够提高线圈的品质。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的主视图。
图2是本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的齿组件的主视图、剖视图、后视图。
图3是本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的齿组件的主视图。
图4是从2个方向观察安装在本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的铁芯的齿上的右绕用绝缘子的立体图。
图5是切断了安装有图3所示的右绕用绝缘子的铁芯的齿中央部的剖视图。
图6是从2个方向观察安装在本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的铁芯的齿上的左绕用绝缘子的立体图。
图7是切断了安装有图6所示的左绕用绝缘子的铁芯的齿中央部的剖视图。
图8是安装有图4所示的右绕用绝缘子的铁芯的左右侧视图和表示线圈的绕线状态的图。
图9是安装有图6所示的左绕用绝缘子的铁芯的左右的侧视图和表示线圈的第一层的绕线状态的图。
图10是表示安装在本发明的实施方式2的旋转电机的电枢的铁芯的齿上的右绕用绝缘子的左侧面的关键部位的图。
图11是本发明的实施方式3的旋转电机的电枢的主视图。
图12是表示本发明的实施方式4的线圈绕线装置的结构的图。
图13是本发明的实施方式4的齿的剖视图。
图14是表示本发明的实施方式5的线圈绕线装置的结构的图。
图15是图8所示的线圈的第二层的绕线状态的放大图。
具体实施方式
实施方式1
接下来,使用附图说明本申请发明的实施方式1的旋转电机的电枢及其绝缘子。
图1是旋转电机的电枢100的主视图。
图2(a)是电枢100的电枢的齿组件101的主视图。
图2(b)是电枢100的电枢的齿组件101的剖视图。
图2(c)是电枢100的电枢的齿组件101的后视图。
图3是图2(a)的放大图。
图4是从2个方向观察安装在铁芯1的齿上的右绕用绝缘子2a的立体图。
图6是从2个方向观察安装在铁芯1的齿上的左绕用绝缘子2b的立体图。
如图3所示,转子即电枢100的齿组件101是在铁芯1的以环状配置的各齿上交替地安装右绕用绝缘子2a和左绕用绝缘子2b而构成的。
右绕用绝缘子2a和左绕用绝缘子2b都由绝缘性的树脂形成。
从这些各绝缘子之上形成有通过集中绕组而排列成的线圈3a、3b,而得到图1所示的电枢100。
在安装有右绕用绝缘子2a的齿上,如图4所示地朝向旋转轴方向以右绕(与权利要求书中的正绕相当)的方式缠绕导线。
在安装有左绕用绝缘子2b的齿上,如图6所示地朝向旋转轴方向以左绕(与权利要求书中的反绕相当)的方式缠绕导线。
在覆盖右绕用绝缘子2a的齿的部分内,从外周侧朝向旋转轴方向将右侧称为右侧面21a(与权利要求书的第一侧面相当),将左侧称为左侧面22a(与权利要求书的第二侧面相当)。
同样地,在覆盖左绕用绝缘子2b的齿的部分内,从外周侧朝向旋转轴方向将右侧称为右侧面21b(与权利要求书的第一侧面相当),将左侧称为左侧面22b(与权利要求书的第二侧面相当)。
接下来,对右绕用绝缘子2a及左绕用绝缘子2b的结构、和将导线缠绕在各个具有绝缘子的齿上并形成线圈3a、线圈3b的工序进行说明。
图8(a)是安装有右绕用绝缘子2a的铁芯的左右侧视图。
图8(b)是表示将线圈3a的第一层缠绕在安装有右绕用绝缘子2a的铁芯的齿上的状态的图。
图8(c)是表示将线圈3a的第二层缠绕在安装有右绕用绝缘子2a的铁芯的齿上的状态的图。
图15是图8(c)的放大图。
图5是在齿11的中央部切断右绕用绝缘子2a的剖视图。
图9(a)是安装有左绕用绝缘子2b的铁芯的左右侧视图。
图9(b)是将线圈3b的第一层缠绕在安装有左绕用绝缘子2b的铁芯的齿上的状态的图。
图7是在齿11的中央部切断左绕用绝缘子2b的剖视图。
以下,为便于说明,简称为“上方”、“上部”、“下方”、“下部”等时,只要没有特别指定,就是指各图中的各个方向、位置。
在图4所示的右绕用绝缘子2a的内凸缘23a的上方右端部,设置有从外部导入缠绕在安装有该右绕用绝缘子2a的齿11上的导线4的导入口24a。
另外,在左侧面22a的旋转轴方向内侧上端部,即与内凸缘23a的根部相当的部分的上侧端部,具有与右绕用绝缘子2a一体成形的与导线4的外径相同宽度的交叉引导部25a。
交叉引导部25a用于倾斜地引导缠绕在右绕用绝缘子2a上的线圈3a的最初的第一匝的导线4。
从交叉引导部25a的上方端部,在右绕用绝缘子2a的齿部的上端面中的内凸缘23a的根部,设置有对线圈3a的最初的第一匝的导线4和内凸缘23a之间的间隙进行弥补的虚设引导部26a。
接下来,对实际将线圈缠绕在右绕用绝缘子2a上的顺序进行说明。
首先,通过内凸缘23a的导入口24a从电枢100的旋转轴侧导入导线4。
然后,沿着内凸缘23a的根部,向图5所示的右方向缠绕导线4的最初的第一匝。
此时,如图8(b)所示,从右侧面21a,准确地沿着内凸缘23a缠绕第一匝的导线4。
然后,沿着内凸缘23a缠绕到左侧面22a的下部的导线4从左侧面22a的下端部离开内凸缘23a的根部并倾斜地以沿着图8(b)中的交叉引导部25a的右侧的方式被引导。
然后,导线4沿着虚设引导部26a缠绕。
从第二匝以后,形成被在这之前缠绕的导线4引导并排列的线圈3a的第一层。
在像这样绕线的线圈3a的第一层中,全部匝在右侧面21a上与内凸缘23a平行地,笔直地缠绕到右绕用绝缘子2a的外凸缘27a的根部。
然后,在外凸缘27a的根部折回的导线4在右侧面21a上层叠在第一层的线圈3a之间而形成线圈3a的第二层。
像这样,在右侧面21a上,线圈3a的全部匝相对于内凸缘23a及外凸缘27a平行地排列并整齐地绕线,如图8(c)所示,形成线圈3a的直线部S。
另一方面,在左侧面22a上,线圈3a的第一层沿着相对于内凸缘23a倾斜地绕线的第一匝的导线4,全部匝倾斜地缠绕到外凸缘27a的根部。
然后,在外凸缘27a的根部折回的导线4如图8(c)所示地在左侧面22a上相对于第一层的线圈3a向相反方向倾斜地层叠在上层从而形成交叉的交叉部C的同时形成线圈3a的第二层。
像这样,在左侧面22a上,线圈3a的全部匝相对于内凸缘23a及外凸缘27a倾斜地在上下相邻的层中交叉的同时进行排列并绕线。
接下来,关于左绕用绝缘子2b进行说明。
在图6所示的左绕用绝缘子2b的内凸缘23b的上方左端部,设置有从外部导入缠绕在安装有该左绕用绝缘子2b的齿11上的导线4的导入口24b。
另外,在左侧面22b的旋转轴方向内侧下端部,即与内凸缘23b的根部相当的部分的下侧端部,具有与左绕用绝缘子2b一体成形的交叉引导部25b。
交叉引导部25b用于倾斜地引导缠绕在左绕用绝缘子2b上的线圈3b的最初的第一匝的导线4。
为了从交叉引导部25b的下方端部,沿着除了左侧面22b以外的左绕用绝缘子2b的内凸缘23b的根部,弥补线圈3b的最初的第一匝的导线4和内凸缘23b之间的间隙,设置有与导线4的外径相同的宽度的虚设引导部26b。
接下来,使用图6、7、9说明将线圈缠绕在左绕用绝缘子2b上的顺序。
首先,通过内凸缘23b的导入口24b将导线4从电枢的旋转轴侧导入。
然后,沿着内凸缘23b的根部,向图7所示的左方向缠绕导线4的最初的第一匝。
此时,如图9(b)所示,第一匝的导线4从恰好与左侧面22b上部的内凸缘23b接触的位置离开内凸缘23b的根部地倾斜地以沿着图9(b)中的交叉引导部25b的右侧的方式被引导。
然后,被缠绕到左侧面22b的下部的导线4以沿着虚设引导部26b的方式,与内凸缘23b平行地绕线,该虚设引导部具有与交叉引导部25b相同的宽度,设置在从交叉引导部25b的下端部开始,沿着内凸缘23b的根部直到齿下端面、右侧面21b、齿上面的导入口24b之间。
从第二匝以后,形成被在这之前绕线的导线4引导并排列的线圈3b的第一层。
在像这样绕线的线圈3b的第一层中,全部匝在右侧面21b上与内凸缘23b平行地,笔直地缠绕到左绕用绝缘子2b的外凸缘27b的根部。
然后,在外凸缘27b的根部折回的导线4在右侧面21b上层叠在第一层的线圈3b之间而形成线圈3a的第二层。
像这样,在右侧面21b上,线圈3b的全部匝相对于内凸缘23b及外凸缘27b平行地排列并整齐地绕线而形成线圈3b的直线部S。
另一方面,在左侧面22b上,线圈3b的第一层沿着相对于内凸缘23b倾斜地绕线的第一匝的导线4,全部匝倾斜地缠绕到外凸缘27b的根部。
然后,在外凸缘27b的根部折回的导线4在左侧面22b上相对于第一层的线圈3b向相反方向倾斜地层叠在上层上从而形成交叉的交叉部C的同时,形成线圈3b的第二层。
像这样,在左侧面22b上,线圈3b的全部匝相对于内凸缘23b及外凸缘27b倾斜地,在上下相邻的层交叉的同时进行排列并绕线。
如上所述,图1所示的电枢100具有交替地沿相对方向以集中绕组的方式排列并绕线的线圈3a、3b,任意的线圈3a、3b都从电枢100的外周朝向中心轴在齿的周向的左侧面22a、22b一侧具有交叉部C,右侧面21a、21b具有整齐地平行地绕线的直线部S。
设以层叠状以1/2节距整齐地排列的绕线线圈的线圈直径为φd时,直到第n层的层叠高度H1用H1=d+(n-1)×0.866d表示,而交叉部的层叠高度H2用H2=n×d表示。像这样,在交叉部中,绕线密度变低。
因此,通过以相邻的线圈3a、3b的直线部和交叉部相对的方式构成电枢100的各线圈的结构,能够实现绕线空间的有效利用,能够增加线圈3a、3b的匝数,能够增大线圈外径尺寸。
由此,能够平衡良好地缠绕各线圈3a、3b。
采用本发明的实施方式1的电枢及其绝缘子,能够精度良好地缠绕各线圈的第一匝,因此能够精度良好地排列并缠绕之后的各匝。
尤其是,通过设置交叉引导部,能够将形成交叉部的齿的侧面的线圈精度良好地倾斜地进行缠绕,因此能够防止交叉部中的缠绕混乱,能够得到占空系数高的线圈。
另外,通过设置与交叉引导部连接的虚设引导部,在从形成交叉部的齿的侧面开始缠绕线圈的第一匝的情况下,也能够精度良好地将形成在其相对面上的直线部与绝缘子的内凸缘、外凸缘平行地笔直地绕线。
此外,为得到本发明的效果,线圈的右绕·左绕的组合、和交叉部、直线部的配置侧面的组合也可以是相反的。
实施方式2
接下来,使用附图说明设置在本发明的实施方式2的旋转电机的电枢的绝缘子上的交叉引导部。
图10是表示安装在本发明的实施方式2的旋转电机的电枢的铁芯的齿上的右绕用绝缘子202a的左侧面222a的关键部位的图。
在实施方式1中,交叉引导部25a、25b使用与导线4的外径相同宽度的部件。
在本实施方式中,将交叉引导部225a形成为在最接近齿的上表面的左侧面的端部上与导线4的外径相同宽度,并采用向下侧逐渐变细的形状,以便填补倾斜地绕线的导线4和内凸缘223a之间的空间。
通过使倾斜地绕线的线圈的第一匝高精度地沿着交叉引导部225a,能够使全部匝依次仿照之前的匝地精度良好地缠绕线圈。
此外,交叉引导部225a也可以沿左侧面的上下方向设置在整体上,也可以设置在一部分。
实施方式3
接下来,使用附图说明本发明的实施方式3的旋转电机的电枢300。
图11是定子即电枢300的主视图。
本发明的结构对于精度良好地交叉部构成的线圈是有效的,这种效果对于电枢的种类是转子还是定子都是相同的。
在是定子的情况下,除了线圈的第一匝从齿的外周侧开始这点以外,其他方面与实施方式1相同。
此外,如图1及图11所示,本发明能够适用于电枢的转子或定子。
尤其是,对于具有偶数个齿并将对导线以正绕的方式集中绕组而成的线圈和以反绕的方式集中绕组而成的线圈交替地配置在齿上的转子或定子,各自相邻的齿的相对的一个侧面是形成交叉部C的面,另一个侧面是形成直线部S的面。
因此,相邻的齿的相对的侧面被配置成使形成交叉部C的面和形成直线部S的面交替。
另外,转子及定子的铁芯也可以是一体铁芯,也可以是分割铁芯。
在本实施方式中,在缠绕在相邻的齿上的线圈相对的部分中,一个线圈的交叉部和另一个线圈的直线部相对,能够精度良好地缠绕占空系数高的线圈。
另外,相邻的齿的相对的侧面被配置成使形成交叉部的面和形成直线部的面交替,由此,能够最大限度地发挥线圈的占空系数提高效果,通过高速地绕线,还能够确保生产率。
实施方式4
接下来,使用附图说明本发明的实施方式4的线圈绕线装置400。
图12是表示线圈绕线装置400的结构的图。
线圈绕线装置400是在安装有右绕用绝缘子或左绕用绝缘子的齿11上缠绕导线4而形成线圈的装置。
线圈绕线装置400由张紧部44、飞轮位置控制部43、飞轮部42和支架部41构成。
张紧部44进行调整以使导线4不松弛。
飞轮位置控制部43能够沿齿11的中心轴方向移动,并控制飞轮部42相对于齿11的位置。
飞轮部42的位置的控制的详细情况在后面说明。
飞轮部42在齿11的周围转动,将导线4缠绕在齿11的侧面上。
支架部41固定齿11。
接下来,关于线圈绕线装置400将导线4缠绕在安装有右绕用绝缘子2a的齿11上的动作,使用图4、图5、图8、图12进行说明。
在线圈的绕线开始时,缠绕在线轴上的导线4通过张紧部44之后,穿过飞轮位置控制部43,并卡止在绝缘子的内凸缘23a的导入口24a的外侧。
飞轮位置控制部43调整飞轮部42的位置,以使嘴的前端来到导线4开始卷绕最初的第一匝绕线的位置(图4的绝缘子的内凸缘23a的导入口24a)。
然后,飞轮部42沿齿11的周方向(图5所示的右方向)从右侧面21a上部开始旋转,开始将导线4绕线在右侧面21a上。
随着飞轮部旋转到左侧面22a的下部,如图8(b)所示,在右侧面21a上,恰好沿着内凸缘23a缠绕导线4。
而且,随着飞轮部42从左侧面22a下部旋转到右绕用绝缘子2a的齿部的上端面(以下称为齿部的上端面),导线4再沿着交叉引导部25a、虚设引导部26a缠绕。
第二匝以后,导线4沿着在这之前绕线的导线4绕线,缠绕到外凸缘27a时,形成线圈3a的第一层。
接下来,关于缠绕线圈3a的第二层中的导线4的动作进行说明。
关于线圈3a的第一层的最后的匝,在导线4缠绕到左侧面22a下端部的角时,飞轮部42从左侧面22a下端部的角开始旋转而即将要缠绕第之前,飞轮位置控制部43使飞轮部42的位置沿齿的中心轴方向仅以规定的幅度前进移动。
然后,随着飞轮部42旋转到齿部的上端部的角,如图8(c)所示,导线4在第一层的线圈3a的上方朝反方向倾斜地交叉地绕线。
然后,随着飞轮部42进一步旋转到右侧面21a的下部,导线4缠绕在第一层的线圈3a之间。
如上所述,在右侧面21a上,形成有层叠的线圈3a的第二层,在左侧面22a上,相对于第一层的线圈3a向反方向倾斜地形成层叠在上层从而交叉的交叉部C的同时形成线圈3a的第二层。
像这样,关于第二层以后,也同样地绕线、形成线圈3a。
另外,关于线圈绕线装置400将导线4缠绕在安装有左绕用绝缘子2b的齿11上的动作,使用图6、图7进行说明。
与安装有右绕用绝缘子2a的情况的不同点在于,交叉引导部25b和虚设引导部26b的位置不同,飞轮部42的旋转方向成为图7所示的左方向这点不同,以及将导线4从形成交叉部的面缠绕这点不同。
即使上述方面不同,在飞轮部42向图7所示的左方向旋转时,在导线4在左侧面22b上,沿着交叉引导部25b、虚设引导部26b绕线并进一步旋转时,在右侧面21b上,准确地沿着内凸缘23b缠绕导线4这点相同。
另外,形成第二层的左侧面22b的交叉部时的飞轮位置控制部43的动作也是在飞轮部42从齿部的上端面开始旋转而即将要缠绕第二层之前,飞轮位置控制部43使飞轮部42的位置沿齿中心轴方向仅以规定的幅度前进移动这点也相同。
另外,即使在电枢为定子的情况下,除了1匝从齿的外周侧开始这点以外,都相同。
接下来,关于在齿的侧面上即在电枢的轴向的端面上设置有交叉部C的情况、以及在相邻的齿的相对的侧面上设置有交叉部C的情况下的缠绕导线4的时间进行说明。
图13是齿1的与电枢的径向垂直的剖视图。
以齿的侧面,即电枢的轴向的端面为上端面28a。
在图13中,关注齿1的2个对角线所成的角度。
设与上端面28a相对的齿11的2个对角线所成的角度为角度H。
设与左侧面22a相对的齿11的2个对角线所成的角度为角度I。
由于将导线4绕线在齿11的侧面上的时间相对于与其侧面相对的角度的大小成正比,所以角度越大,将导线4缠绕在其侧面上的时间越长。
于是,由于角度I比角度H大,所以以相同的旋转速度缠绕导线4时,在左侧面22a上设置有交叉部C的情况下,与在上端面28a上设置有交叉部C的情况相比,能够花费更长的时间来形成交叉部C。
因此,不需要在形成交叉部C时对缠绕导线4的速度减速,能够使飞轮部42的旋转速度恒定。
由此,绕线工序的生产率提高。
如上所述,采用本发明的实施方式4的线圈绕线装置400,在交叉地缠绕导线之前,飞轮位置控制部使飞轮部的位置沿齿的中心轴方向移动,由此能够正确地进行交叉部的定位。
另外,还能够抑制导线彼此的干涉或导线和引导部的过度干涉,能够整齐地缠绕导线,提高线圈的品质。
另外,由于绝缘子具有交叉引导部、虚设引导部,所以飞轮部旋转时,导线能够沿着这些引导部绕线,进一步能够整齐地缠绕导线。
另外,由于将交叉部设置在相邻的齿的相对的侧面上,所以飞轮部能够在齿的周围高速转动,能够高密度地排列缠绕,并且能够提高线圈的生产率。
实施方式5
接下来,使用附图说明本发明的实施方式5的线圈绕线装置500的与实施方式4不同的部分。
图14是表示线圈绕线装置500的结构的图。
线圈绕线装置500是将导线4绕线在安装有右绕用绝缘子或左绕用绝缘子的齿11上形成线圈的装置。
线圈绕线装置500由张紧部44、绕线位置控制部51和支架部52构成。
张紧部44进行调整,以使导线4不松弛。
绕线位置控制部51能够沿齿11的中心轴方向移动,控制将导线4缠绕在齿11上时的绕线的位置。
绕线的位置的控制的详细情况在后面说明。
支架部52使齿11旋转,将导线4缠绕在齿11的侧面上。
接下来,使用图4、图8说明线圈绕线装置500将导线4缠绕在齿11上的动作的与实施方式4不同的部分。
在实施方式4中,通过使飞轮部42在齿11的周围转动,将导线4缠绕在齿11的侧面上。
在本实施方式中,支架部52使齿11旋转,由此将导线4缠绕在齿11的侧面上。
与实施方式4的飞轮位置控制部43相当的部件是绕线位置控制部51。
在图4所示的左侧面22a上,绕线位置控制部51在支架部52旋转而即将缠绕导线4之前,沿齿11的中心轴方向移动规定的幅度。
然后,在支架部52旋转时,如图8(c)所示,导线4在第一层的线圈3a的上方朝反方向倾斜地交叉地绕线。
如上所述,采用本发明的实施方式5的线圈绕线装置500,发挥与实施方式4同样的效果,并且在即将交叉地缠绕导线之前,绕线位置控制装置使将导线缠绕在齿上时的绕线的位置向齿的中心轴方向移动,由此能够正确地进行交叉部的定位。
另外,还能够抑制导线彼此的干涉或导线和引导部的过度干涉,能够整齐地缠绕导线,提高线圈的品质。
另外,由于绝缘子具有交叉引导部、虚设引导部,所以在支架部旋转时,导线沿着这些引导部绕线,能够进一步整齐地缠绕导线。
此外,本发明在其发明的范围内能够自由组合各实施方式,并能够适当地变形、省略各实施方式。
Claims (15)
1.一种旋转电机的电枢,以环状的方式配置具有绝缘用绝缘子的多个齿,具有将导线以正绕或反绕的方式集中卷绕在所述齿上形成的线圈,其特征在于,
在正绕及反绕的全部的所述线圈中,在缠绕于所述齿的侧面即分别与相邻的齿相对的2个侧面中的、第一侧面上的部分中,形成有所述线圈的各层的所述导线成为平行的直线部,在缠绕在第二侧面上的部分中,在相邻的下层的所述导线之上,形成有供上层的所述导线交叉地绕线的交叉部,
所述线圈的第一匝具有沿着所述绝缘子的凸缘的根部引导所述导线的引导部。
2.如权利要求1所述的旋转电机的电枢,其特征在于,所述引导部是将缠绕在所述第二侧面上的所述第一匝的所述导线相对于所述电枢的轴向倾斜地引导的交叉引导部。
3.如权利要求2所述的旋转电机的电枢,其特征在于,所述交叉引导部被设置在所述第二侧面的所述绝缘子的所述第一匝的绕线终端部。
4.如权利要求2或3所述的旋转电机的电枢,其特征在于,所述引导部由以下部分构成:所述交叉引导部;虚设引导部,该虚设引导部连接于所述交叉引导部,在所述齿的所述第二侧面以外的面的至少一部分,与所述绝缘子的凸缘平行地引导所述导线。
5.如权利要求1~4中任一项所述的旋转电机的电枢,其特征在于,所述引导部呈弥补所述第一匝的所述导线和所述绝缘子之间的间隙的至少一部分的形状。
6.如权利要求1~5中任一项所述的旋转电机的电枢,其特征在于,具有偶数个所述齿的旋转电机的电枢交替地配置所述导线以正绕的方式集中绕组在所述齿上而成的所述线圈和将所述导线以反绕的方式集中绕组在所述齿上而成的所述线圈,各自相邻的所述齿的相对的2个侧面成为所述第一侧面和所述第二侧面。
7.如权利要求1~6中任一项所述的旋转电机的电枢,其特征在于,所述绝缘子的凸缘在所述电枢为转子的情况下,是内凸缘,在所述电枢为定子的情况下,是外凸缘。
8.一种旋转电机的电枢用绝缘子,其特征在于,
具有引导部,该引导部沿着安装在齿上并使线圈绝缘的所述绝缘子的凸缘的根部,引导所述线圈的绕线开始的第一匝的导线。
9.如权利要求8所述的旋转电机的电枢用绝缘子,其特征在于,所述引导部是在所述绝缘子的一侧面上相对于电枢的轴向倾斜地引导所述第一匝的所述导线的交叉引导部。
10.如权利要求9所述的旋转电机的电枢用绝缘子,其特征在于,所述交叉引导部被设置在所述一侧面上的所述第一匝的绕线终端部。
11.如权利要求9或10所述的旋转电机的电枢用绝缘子,其特征在于,所述引导部由以下部件构成:所述交叉引导部;虚设引导部,该虚设引导部被连接在所述交叉引导部,在所述绝缘子的所述一侧面以外的面的至少一部分,与所述绝缘子的凸缘平行地引导所述导线。
12.如权利要求8~11中任一项所述的旋转电机的电枢用绝缘子,其特征在于,所述引导部呈弥补所述第一匝的所述导线和所述绝缘子之间的间隙的至少一部分的形状。
13.如权利要求8~12中任一项所述的旋转电机的电枢用绝缘子,其特征在于,所述绝缘子的凸缘在旋转电机的电枢为转子的情况下,是内凸缘,在所述电枢为定子的情况下,是外凸缘。
14.一种线圈绕线装置,其特征在于,具有:
支架部,该支架部对具有引导部的安装有绝缘子的齿进行固定,所述引导部沿着凸缘的根部引导线圈的绕线开始的第一匝的导线;
飞轮部,该飞轮部在所述齿的周围转动,将所述导线缠绕在所述齿的侧面上;
飞轮位置控制部,该飞轮控制部在所述绝缘子的具有所述引导部的侧面上,在相邻的下层的所述导线的上方,在交叉地缠绕上层的所述导线之前,使所述飞轮部沿所述齿的中心轴方向移动。
15.一种线圈绕线装置,其特征在于,具有:
支架部,该支架部使安装有具有引导部的绝缘子的齿旋转,将所述导线缠绕在所述齿的侧面上,所述引导部沿着凸缘的根部引导线圈的绕线开始的第一匝的导线;
绕线位置控制部,该绕线位置控制部在所述绝缘子的具有所述引导部的侧面上,在相邻的下层的所述导线的上方,在交叉地缠绕上层的所述导线之前,沿所述齿的中心轴方向移动。
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