CN110392973B - 绕线装置 - Google Patents

Abstract

提供一种绕线装置，该绕线装置能够以一根线圈线卷绕线圈束，得到排列精度高的线圈束，并且可以得到与多根线圈线并联卷绕的情况的电阻值同样小的线圈束。该绕线装置以线圈线的排列精度高且也能够卷绕并联卷绕的线圈束的方式，使引导一根线圈线的嘴部沿着卷线架的轴体做往复运动，并跨过多个卷线架部之间来卷绕线圈线。对于线圈束，从嘴部引导出的线圈线卷绕到各个卷线架部上并形成各层，构成所述各层的线圈线与跨过划分壁的过渡线相连，从而形成多层的线圈束。

Description

绕线装置

技术领域

本发明涉及一种卷绕构成电枢的线圈束的绕线装置。更详细地说，涉及一种绕线装置，该绕线装置能够以一根线圈线卷绕线圈束，得到排列精度高的线圈束，并且可以得到与将多根线圈线并联卷绕的情况相同的电阻值小的线圈束，而且易于进行线圈线的余量管理、接线处理。

背景技术

以往公知有将线圈线卷绕在卷线架的周围并形成线圈束的绕线装置。绕线装置所实现的线圈束的绕线方式有单线卷绕与并联卷绕的2种方式。单线卷绕是在卷线架上卷绕一根线圈线来形成线圈束，在驱动电动机时电流在一根线圈线中流通的绕线方式。并联卷绕是预先使多根线圈线并联，在卷线架上同时卷绕多根线圈线来形成线圈束，在驱动电动机时电流在每条线圈线中并联流通的绕线方式。

单线卷绕因为是卷绕一根线圈线来形成线圈束，所以具有以下等优点：从线圈束的末端延伸出的引线的根数少，易于进行接线处理；具有一个线圈线储存器即可，可以减少绕线装置的设置面积；因为是单线所以绕线难以扭曲。因此，适合在量产的小型电动机中利用。

另一方面，对于在电动车等中使用的大型电动机，需要将线圈束的电阻值降低，提高电动机的性能。为了减小线圈束的电阻值，可以使用线径粗的线圈线，以使每根线圈线的横截面积变大。但是，线径粗的线圈线的刚性高，绕线困难。因此，即使想在大型电动机中使用电阻值低的粗的线圈线，也无法使用粗的线圈线。

因此，作为以往的无需增大线圈线的线径来降低线圈束的电阻值的方法，通过并联卷绕来形成线圈束(参照图13)。图13中的(A)示出通过并联卷绕进行绕线的卷线架200，图13中的(B)示出上方的线圈线203覆盖在下方的线圈线202的之上的状态的局部剖视图。为了便于理解，在图13中的(B)中，将下方的线圈线202涂黑并示出。在并联卷绕中，在将从线圈线供给部供给的多根线圈线捆束的状态下，以形成为期望的匝数的方式将线圈线的束201卷绕到一个卷线架部上(参照图13中的(A)以及图13中的(B))。

另外，以在驱动电动机时电流在每根并联的线圈线中并联流通的方式接线。这样的话，并联卷绕中的线圈束的电阻值等同于具有与每根线圈线的横截面积乘以根数而得的横截面积的总和相同的横截面积的线圈线的电阻值。即，通过将多根线圈线捆束来成为并联卷绕的线圈束，不依靠线径粗的线圈线也能降低线圈束的电阻值。

可是，以往，为了进行并联卷绕，从线圈线储存器直接引出线圈线，因此需要准备与并联的线圈线的根数相同的线圈线储存器。并联的线圈线的根数随着电动机所要求的性能而不同，例如，将20根的多根线圈线并联来制造线圈束。因此，存在因多个线圈线储存器而使绕线装置整体的占地面积变大的问题。

而且，在并联卷绕中，存在以下问题：在将线圈线捆束的状态下，在一个卷线架部多次绕线，因此当以重叠线圈线的方式绕线时，覆盖在下方的线圈线202之上的上方的线圈线203容易扭曲(参照图13中的(B))，构成线圈束的线圈线的排列精度容易变低(参照图13中的(A))。

另外，在绕线工序的中途，在并联的线圈线中的某一根断开的情况下，需要从卷线架除去包括正常地卷绕的线圈线在内的全部线圈线，从最初开始重新卷绕线圈束，线圈线的除去作业费时费力。

在专利文献1中，公开了一种将单根线圈线卷绕至线圈骨架的周围的绕线装置的技术。根据记载在专利文献1中的技术，将构成芯的圆盘状的绕线夹具排列成直线状，并且将线圈骨架嵌在绕线夹具上。然后，使绕线供给嘴朝向线圈骨架，并使线圈骨架绕着中心轴的周围进行转动，由此在线圈骨架的周围进行绕线。

在一个线圈骨架上完成了绕线之后，使绕线夹具在轴向上滑动，以使绕线供给嘴与下一个线圈骨架面对面，由此进行绕线。对所有的线圈骨架重复上述操作，卷绕单线卷绕方式的线圈束，从而不需要对在各个线圈骨架上绕线的线圈线进行接线。但是，根据记载在专利文献1中的技术，绕线夹具仅在从始端的线圈骨架朝向终端的线圈骨架的单一方向上滑动并卷绕线圈束。因此，构成搭在相邻的线圈骨架之间的过渡线的线圈线仅为一根，仅能制造单线卷绕的线圈束。

在专利文献2中，公开了一种在多根线圈线并联的状态下进行绕线的绕线装置的技术。根据记载在专利文献2中的技术，预先使多根线圈线卷绕在单线线圈骨架上。即，将与并联卷绕的线圈线的根数相同的个数的单线线圈骨架排列成直线状，将从线圈线储存器引出的线圈线卷绕到各个单线线圈骨架上。然后，从多个单线线圈骨架同时引出多根线圈线，以并联的方式卷绕到一个集合线线圈骨架上。

从该集合线线圈骨架并联地引出多根线圈线，在卷线架上绕线，形成并联卷绕。由此，能够减少以往所需要的与线圈线的根数相同的线圈线储存器的数量，并使绕线装置的占地面积变小。

但是，根据记载在专利文献2中的技术，存在以下问题：除了需要预先进行与单线线圈骨架的个数相同的次数的绕线之外，也需要在集合线线圈骨架上进行绕线，并联卷绕的准备阶段需要耗费双重的时间和精力。而且，在构成并联卷绕的线圈线中的任意一根发生松弛、绕线中途断开等情况下，电枢会产生缺陷，因此，存在构成并联卷绕的每根线圈线的张力管理、线圈线的余量管理难以进行的问题。

在专利文献3中，公开了一种在高输出的电枢中提高绕线的绝缘强度的绕线技术。根据记载在专利文献3中的技术，在将一根线圈线卷绕到卷线架上的绕线装置中，在一个卷线架部的宽度之内一边使线圈线往复移动一边进行绕线。更详细地说，当供给线圈线的嘴部进行去程移动时，使被绕线的线圈线隔出一根线圈线的间隙来进行绕线，当嘴部进行回程移动时，以被绕线的线圈线嵌入所述间隙的方式进行绕线。

但是，根据记载在专利文献3中的技术，只不过是嘴部在一个卷线架部的宽度之内进行往复运动，跨过将卷线架部划分的划分壁的过渡线的线圈线的根数为单线。这样，与记载在专利文献1中的技术相同地，即使使用专利文献3的技术也无法形成并联卷绕的线圈束。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-70216号公报

专利文献2：日本特开平11-332184号

专利文献3：日本特开2006-158174号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明要解决的问题在于，提供一种卷绕构成电枢的线圈束的绕线装置。更详细地说，提供一种绕线装置，该绕线装置能够以一根线圈线卷绕线圈束，得到排列精度高的线圈束，并且可以得到与多根线圈线并联卷绕的情况的电阻值同样小的线圈束，而且还更易于进行线圈线的余量管理、接线处理。

用于解决问题的手段

本发明的第一个发明的绕线装置，用于卷绕构成电枢的线圈束，其特征在于，包括绕着轴体转动的卷线架、线圈线供给单元以及卷线架转动单元，所述卷线架具有并排排列的多个卷线架部以及划分各个所述卷线架部的划分壁，所述线圈线供给单元具有将一根线圈线朝向卷线架部引导的嘴部以及使所述嘴部沿着所述轴体做往复运动的移动单元，所述卷线架转动单元使多个所述卷线架部同步地转动，所述移动单元使所述嘴部沿着所述轴体跨过多个所述卷线架部之间往复运动，从所述嘴部引导出的线圈线卷绕到各个卷线架部上形成各层，且构成所述各层的线圈线跨过所述划分壁相连，形成多层的所述线圈束。

移动单元能够使嘴部沿着卷线架的轴向做往复运动即可，移动机构不被限定。卷线架转动单元只要具有使卷线架绕着轴转动的驱动单元并能够通过使卷线架部转动来卷绕线圈线即可。另外，转动方向可以是正转和反转。

具体来说，与通过卷线架转动单元使卷线架转动一圈的时间相配合，通过移动单元使嘴部移动一根线圈线的距离，当嘴部跨过划分壁时，在使卷线架的转动暂时停止或减速的状态下，使嘴部移动即可。

通过嘴部的去程移动，在始端的卷线架部至终端的卷线架部上卷绕第一层的线圈线，再使嘴部的移动方向掉转，通过嘴部的回程移动卷绕第二层的线圈线。反复进行与期望的层叠数相同的次数即与并联的线圈线的根数相同的次数，从而形成线圈束。

在多个卷线架部通过卷线架转动单元绕轴体转动并且嘴部通过移动单元沿着轴体去程移动，来在各个卷线架部上卷绕线圈线，并且线圈线彼此与相邻的卷线架部的线圈线相连的状态下，卷绕一层线圈线。

即使是使嘴部沿着轴体回程移动，同样形成为在相邻的卷线架部成为层的线圈线彼此相连的状态。在各个卷线架部上卷绕的线圈线的匝数以及层数根据电枢所要求的性能来决定即可。嘴部每一次跨过多个卷线架重复去程移动和回程移动，均在各个卷线架部上层叠通过过渡线相连的与往复运动的次数相同的层数的线圈线。

在嘴部的往复运动的移动方向发生切换的卷线架的两端部，将构成线圈束的每根线圈线的折返部分切断。然后，若将两端部的线圈线的多个切断端部彼此以使线圈线并联的方式接线，则能够以捆束多根线圈线的状态使电流并联地流通。这样，能够成为：使用与线圈束的过渡线的根数和线圈线的横截面积相乘而得的横截面积相同的粗的线圈线来形成线圈束，电阻值与并联卷绕时同样小的线圈束。

在以上述方式形成线圈束的情况下，通过一个卷线架上的各层的线圈数为并联卷绕的匝数且电阻值与并联卷绕同样低的线圈束，来制造电枢。与同时卷绕多根线圈线的并联卷绕相比，实现了能够形成线圈线难以扭曲、排列精度高的电枢的有利的效果。

另外，即使线圈线在绕线工序的中途断开的情况下，仅除去线圈线断开的那层，在断开的层之后卷绕线圈线即可。例如，在任意一个卷线架部上，在第三层的绕线中，线圈线断开的情况下，在第三层的嘴部的移动方向发生切换的部分即线圈线的折返部分将第三层的线圈线切断，并仅将第三层的线圈线从卷线架部除去。然后，若从所述折返部分再开始绕线，则能够有效地利用已经卷绕的第一层和第二层的线圈线。

由此，即使是线圈线在绕线中途断开，也能够实现以下有利的效果：能够有效地利用已经卷绕的构成各层的线圈线来形成线圈束，而且线圈线的余量管理变得容易。另外，因为通过一根线圈线进行绕线，所以有一个线圈线储存器即可，当然不需要大的空间。

本发明的第二发明，在第一发明的绕线装置中，其特征在于，在所述划分壁的周缘具有用于卷绕线圈线的凹部，将所述凹部作为使线圈线的跨过相邻的卷线架部的过渡线环绕的环绕部。

通过在划分壁的周缘环绕线圈线的过渡线，能够改变线圈线的过渡线的长度。根据第二发明，能够实现以下有利的效果：即使是一个卷线架，也能够根据构成电枢的定子铁芯的大小或如分布卷绕或集中卷绕的电枢的绕线方式来调整过渡线的长度，能够制造多种多样的电枢用的线圈束。

本发明的第三发明，在第一发明或第二发明的绕线装置中，其特征在于，所述线圈线供给单元包括分离距离调整单元，所述分离距离调整单元对所述卷线架部与所述嘴部的前端之间的分离距离进行调整。

当卷绕线圈线时，若使嘴部远离卷线架，则被引出的线圈线变长，线圈线所承受的张力被分散。另外，当线圈线卷绕在形成于划分壁的周缘且线圈线易于从卷线架脱离的凹部上时或移动单元的移动方向被掉转时等，若以使嘴部接近凹部的方式对分离距离进行调整，则线圈线难以脱离，线圈线的卷线架精度不会变低。根据第三发明，能够提高线圈线的绕线精度。

本发明的第四发明，在第一发明至第三发明的绕线装置中，其特征在于，所述线圈线供给单元具备使所述嘴部的前方部摆动的摆动单元，以在所述嘴部的前端不使线圈线弯曲的方式进行引导。

根据第四发明，在从嘴部供给线圈线时，因为使嘴部的前端的周围不与线圈线相互摩擦，所以线圈线表面的绝缘涂层难以受到损伤，当向电枢中装入线圈束时，能够抑制绝缘缺陷的产生。

本发明的第五发明，在第一发明至第四发明的绕线装置中，其特征在于，所述卷线架具有一对卷线架构件，各个所述卷线架构件隔着所述轴体等距离地配设，所述距离能够改变。因为卷线架构件隔着所述轴体形成等距离，所以施加在线圈线上的张力均匀。

在卷线架仅由一对卷线架构件构成的情况下，各个卷线架构件是形成线圈束的两端的线圈尾端部且呈圆弧形状的卷线架构件即可。通过改变一对卷线架构件的距离，能够使线圈束的一周的长度变为与定子铁芯的高度相对应的长度。另外，在线圈线的绕线完成之后，若使一对卷线架构件的距离接近，则即使不将卷线架分解也易于从卷线架取出线圈束。根据第五发明，实现以下效果：能够使用一个卷线架来卷绕不同大小的线圈束，并且易于从卷线架取出线圈束。

本发明的第六发明，在第一发明至第五发明的绕线装置中，其特征在于，所述卷线架转动单元包括使所述卷线架的转动方向反转的反转单元，所述反转单元在往复运动进行切换时使所述卷线架的转动方向反转，使在去程移动时卷绕的线圈线的朝向与在回程移动时卷绕的线圈线的朝向相同。

在使卷线架旋转一周的过程中，因为以使嘴部仅移动线圈线的线径的宽度的方式来卷绕线圈线，所以线圈线相对于卷线架的轴倾斜。因此，当使嘴部掉转并回程移动时，在使卷线架向与去程移动时的方向相同的方向转动的情况下，在回程移动时进行卷绕的线圈线的倾斜与去程移动时相反，线圈线变为交叉的状态。在过渡线的部分也相同。

与之相对地，当嘴部被掉转并回程移动时，若使卷线架向去程移动时的相反方向转动，则在回程移动时进行卷绕的线圈线的倾斜与在去程移动时进行卷绕的线圈线的倾斜相一致。根据第六发明，实现以下有利的效果：在向定子铁芯的槽中插入线圈线时的、线圈尾端部变为突出的状态的线圈线的过渡线以及进行接线的线圈线的端部的引线的朝向都一致，从而易于进行接线处理。

本发明的第七发明，在第一发明至第六发明的绕线装置中，其特征在于，所述卷线架中的至少一个的端部具有线圈线保持构件，所述线圈线保持构件在所述移动单元的往复运动进行切换时对线圈线进行保持。

在卷线架中的至少一个端部具有保持构件即可，也可以在始端侧与终端侧的两端部均具有保持构件。保持构件的形状不被限定。根据第七发明，使线圈线的保持构件保持线圈线的折返部分，能够以使线圈束不松弛的方式在下层的线圈线之上卷绕上层的线圈线。另外，易于进行对线圈线的被切断的折返部分进行确定的作业。

发明的效果

·根据本发明的第一发明，实现了能够形成线圈线难以扭曲、排列精度高的电枢的有利的效果。另外，即使是线圈线在绕线中途断开，也能够实现以下有利的效果：能够有效地利用已经卷绕的构成各层的线圈线来形成线圈束，从而线圈线的余量管理变得容易。

·根据第二发明，能够实现以下有利的效果：即使是一个卷线架，也能够根据构成电枢的定子铁芯的大小或如分布卷绕或集中卷绕的电枢的绕线方式来调整过渡线的长度，从而能够制造多种多样的电枢用的线圈束。

·根据本发明的第三发明，能够提高线圈线的绕线精度。

·根据本发明的第四发明，难以损伤线圈线表面的绝缘涂层，当向电枢中装入线圈束时，能够抑制绝缘缺陷的产生。

·根据本发明的第五发明，实现以下效果：能够使用一个卷线架来卷绕不同大小的线圈束，并且易于从卷线架取出线圈束。

·根据本发明的第六发明，实现以下有利的效果：在向定子铁芯的槽中插入线圈线时的、线圈尾端部变为突出的状态的线圈线的过渡线以及进行接线的线圈线的端部的引线的朝向都一致，从而易于进行接线处理。

·根据本发明的第七发明，使线圈线的保持构件来保持线圈线的折返部分，能够以使线圈束不松弛的方式在下层的线圈线之上卷绕上层的线圈线。另外，易于进行对线圈线的被切断的折返部分进行确定的作业，从而能够提高并联卷绕的线圈束的生产效率。

附图说明

图1是绕线装置的主视图以及俯视图(第一实施例)。

图2是卷线架的侧视图以及截面剖面图(第一实施例)。

图3是卷线架的侧视图(第一实施例)。

图4是对移动单元进行说明的说明图(第一实施例)。

图5是对分离距离调整单元进行说明的说明图(第一实施例)。

图6是对摆动单元进行说明的说明图(第一实施例)。

图7是对线圈线的折返部分进行说明的说明图(第一实施例)。

图8是对线圈线保持构件进行说明的说明图(第一实施例)。

图9是对线圈线的层叠工序进行说明的说明图(第一实施例)。

图10是对反转单元进行说明的说明图(第一实施例)。

图11是对小型的电枢用的卷线架进行说明的说明图(第二实施例)。

图12是对卷线架转动单元仅向一个方向转动的情况进行说明的说明图(比较例)。

图13是对现有技术进行说明的说明图(现有例)。

具体实施方式

一种绕线装置以线圈线的排列精度高且能够卷绕并联卷绕的线圈束的方式，使引导一根线圈线的嘴部沿着卷线架的轴体做往复运动，并跨过多个卷线架部之间来卷绕线圈线。根据本发明的绕线装置，从嘴部被引导的线圈线卷绕到各个卷线架部上并形成各层，构成所述各层的线圈线与跨过划分壁的过渡线相连，从而形成多层，由此形成线圈束。

第一实施例

在第一实施例中，参照图1至图10且将图12作为参考图，来说明对构成电枢的线圈束进行绕线的绕线装置1。另外，在各图中，以箭头表示移动单元的移动方向、卷线架的转动方向、分离距离调整单元的进退方向。

图1示出绕线装置1的整体结构。图1中的(A)示出了主视图，图1中的(B)示出了俯视图。图2示出了卷线架10的结构。图2中的(A)示出了侧视图，图2中的(B)示出了位于图的A-A位置的截面剖面图。图3示出了卷线架10与线圈束101的关系。图3中的(A)示出了卷绕线圈束101的状态，图3中的(B)是对取出线圈束101的状态进行说明的图。图4、图5示出了绕线工序。

图6示出了使嘴部31的前方部摆动的摆动单元37的作用。图7示出了线圈线的绕线方向在卷线架的前端侧切换时的说明图，图8示出了线圈线的绕线方向在卷线架的基端侧切换时的说明图。图9示出了对在卷线架10层叠线圈束的工序进行的说明。图10示出了在通过去程移动以及回程移动使卷线架转动单元40的转动方向反转的情况下的线圈线的绕线方法，图12示出了在不使卷线架转动单元40的转动方向反转的情况下的比较例。

第一实施例的绕线装置1具有绕着轴体转动的卷线架10、线圈线供给单元30以及卷线架转动单元40。通过卷线架10转动，从线圈线储存器110引出线圈线100。被引出的线圈线100被引导至线圈线供给单元30，在卷线架10上卷绕线圈束。线圈线供给单元30具有将一根线圈线100朝向卷线架部引导的嘴部31以及使嘴部沿着轴体13平行地往复运动的移动单元32(参照图1)。

卷线架10包括并排排列的5处的卷线架部20、对卷线架部彼此进行划分的4处的划分壁21以及设置在两端的卷线架部的外侧的防止线圈线脱离的立设壁24(参照图2)。卷线架10通过构成卷线架转动单元40的伺服马达(省略图示)驱动并转动。

在绕线装置1中，将线圈线供给单元30配设在卷线架10的侧面，以使从线圈线储存器110引出的一根线圈线100穿过嘴部31并朝向卷线架10引导，在卷线架部10的轴部的后方具有卷线架转动单元40，以使各个卷线架部20同步地转动。

卷线架10包括对形成为长圆形的线圈束的侧面的直线部分进行卷绕的中央卷线架11以及对线圈束的周缘的圆弧部分进行卷绕的一对卷线架构件16(参照图2)。中央卷线架11以及一对卷线架构件16分别具有卷线架部20和划分壁21。一对卷线架构件16以同步地转动的方式在中央卷线架11的基端安装在交叉的轴体17上。另外，在中央卷线架11的基端部12的表面和背面具有将线圈线的折返部钩住的线圈线保持构件14以及保持线圈线的始端部的始端保持构件15(参照图1中的(A))。

一对卷线架构件16的基端部以能够朝向中央卷线架11滑动的方式安装在交叉的轴体17上(参照图3)。通过一对卷线架构件的外端18的缩放，能够适用于不同大小的线圈束。一对卷线架构件分别隔着轴体13等距离地滑动，并使绕线时的线圈线的张力均匀。另外，在线圈束101卷绕好之后，使一对卷线架构件16接近中央卷线架11，在线圈束101与一对卷线架构件16之间隔开间隙，从而易于从卷线架10取出线圈束(参照图3中的(B))。

线圈线卷绕到各个卷线架部20上，形成长圆形的线圈束101。在5处卷线架部20上卷绕向电枢的定子铁芯的槽插入的线圈束101(参照图3中的(B))。在中央卷线架11的基端部侧，将被线圈线保持构件14钩住的线圈线的折返部104(图3中的(B))的端部切断而形成的线圈线以及被中央卷线架的背面的始端保持构件15钩住的始端部分的线圈线106作为线圈束的右侧的引线。将被中央卷线架的前端面29钩住的线圈线的折返部102的端部切断而形成的线圈线作为线圈束的左侧的引线。

在4处划分壁21的周缘具有用于卷绕线圈线且具有弯曲的截面形状的凹部22(参照图2中的(A)、图9)。凹部22被作为使相邻的卷线架部的线圈线的过渡线103环绕的环绕部。另外，在4处划分壁21上具有切口部23，在线圈线跨过划分壁21时，该切口部23以使线圈线无法从划分壁滑落的方式钩住线圈线(参照图2中的(B))。在本实施例中，虽然示出了按照各层，在凹部21环绕1圈线圈线的例子，但当然可以根据电枢的大小、形状、集中卷绕、分布卷绕等的电枢的形态来环绕多圈线圈线。

线圈线的始端106被线圈线的始端保持构件15卷绕并卡止，线圈线的始端保持构件15在中央卷线架11的基端部以构成为L形的方式形成(参照图1中的(A))。在中央卷线架的基端部侧，线圈线的折返部被线圈线保持构件14(参照图1中的(A))钩住，线圈线保持构件14由形成在始端保持构件15的背面且前方凸出的轴体构成。另一方面，如后文所述，在中央卷线架的前端部侧，线圈线以与中央卷线架的前端面29接触的方式被钩住(参照图3中的(A)、图7)。

线圈线供给单元30具有：嘴部31，作为中空轴体并使线圈线穿过；引导部33，具备多个滑轮34，所述滑轮以不使线圈线弯曲折的方式使其缓慢弯曲并进行引导；移动单元32，使线圈线供给单元沿着轴体往复运动(参照图4)；分离距离调整单元35，对嘴部31距卷线架10的分离距离进行调整(参照图5)；摆动单元37，使嘴部摆动(参照图6)。

从线圈线储存器110向线圈线供给单元30引导的一根线圈线100(参照图1)挂在引导部33所具备的各个滑轮34上并被引导，以不使其弯曲的方式引导至在引导部的前方所具备的嘴部31。而且，即使在从嘴部31向卷线架10引导的位置，以线圈线不发生弯折的方式通过摆动单元37使嘴部的前端摆动，从构成嘴部的中空轴体笔直地引出线圈线(参照图1中的(A)、图6)。通过使卷线架10转动，从嘴部的前端引出线圈线100，卷绕到卷线架上。

接着，参照图4对移动单元32进行说明，参照图5对分离距离调整单元35进行说明。在图4中，主要示出了使线圈线供给单元30的整体沿着轴体做往复运动的移动单元32的动作。图4中的(A)示出了移动单元32开始去程移动的状态，图4中的(B)示出了移动单元32切换移动方向，开始回程移动的状态，图4中的(C)示出了再次向去程移动切换的状态。

在图5中，主要示出了对嘴部与卷线架的距离进行调整的分离距离调整单元35的动作。图5中的(A)示出了分离距离调整单元35前进之前的状态，图5中的(B)示出了分离距离调整单元35前进，划分壁21与嘴部31的前端的分离距离变短的状态，图5中的(C)示出了分离距离调整单元35后退，所述分离距离变长的状态。

移动单元32使线圈线供给单元30所具有的嘴部31沿着轴体13以跨过多个卷线架部20的方式往复运动。此外，当然可以将线圈线引导至以不使线圈线100弯折的方式使线圈线缓慢弯曲的筒体，并仅使嘴部31的前端移动。另外，在线圈线供给单元30中具备能够对卷线架20与嘴部31的前端的分离距离进行调整的分离距离调整单元35(参照图4中的(C)、图5)。

以在卷线架部20上构成各层的线圈线不重叠的方式(参照图9)，在使卷线架旋转一周的过程中，移动单元32使线圈线供给单元30的整体连同嘴部31一起沿着轴体13的轴向(参照图4中的(A))仅移动线圈线100线径的宽度的距离。当跨过划分壁21时，以使线圈线不从划分壁的凹部22脱离的方式，分离距离调整单元35使嘴部31接近划分壁21，且卷线架被慢慢地转动。

在跨过划分壁21之后，分离距离调整单元35使嘴部31远离卷线架部20，使施加在线圈线上的张力变小(参照图5中的(C))。通过对嘴部31的前端至卷线架部20或划分壁的周缘的凹部22的分离距离进行调整，以过渡线103(参照图2)不从凹部脱离，张力均匀，即使是高速绕线但绕线精度依然高的方式，在卷线架上卷绕线圈线(参照图4、图5)。

在5处绕线部20上重复该步骤，形成过渡线103相连的第一层的线圈束105(参照图9中的(A))。然后，使卷线架10的转动方向反转，将移动单元的移动方向切换并开始回程移动(参照图4中的(B))，由此卷绕第二层的线圈束109(参照图9中的(B))。当回程移动后再次切换为去程移动时，线圈线被线圈线保持构件14钩住，从第三层重复进行线圈束的卷绕(参照图4中的(C))。参照图7、图8对线圈线的折返部分的绕线进行详细描述。为了便于理解，将卷线架部的一侧变为黑色。

分离距离调整单元35包括能够相对于线圈线供给单元30的主体出没地做轴向移动的轴体36以及安装有嘴部的引导部33。轴体36可以通过气缸或伺服马达实现前进后退。若使轴体36前进后退，则嘴部31同与轴体36一体构成的引导部33一起面向卷线架10前进后退，对嘴部的前端与卷线架的分离距离进行调整(参照图5)。

具体地说，在将过渡线卷绕在划分壁的凹部22上时(图5中的(B))，使嘴部31的前端接近卷线架10，使线圈线100难以从卷线架脱离。另一方面，当向卷线架部20上绕线时，因为线圈线难以从卷线架脱离，所以使嘴部31的前端后退，使从嘴部引出的线圈线变长，从而使施加在线圈线100上的张力减小(参照图5中的(C))。另外，在要使线圈线保持构件14钩住线圈线的折返部分时，也使嘴部31的前端接近卷线架，从而易于钩住线圈线(参照图4中的(C))。

接着，参照图6，对摆动单元37进行说明。摆动单元37在线圈线供给单元的引导部33的前方位置对嘴部31进行转轴支撑以使其能够摆动。图6中的(A)示出了通过摆动单元37使嘴部31摆动之前的状态，图6中的(B)示出了通过摆动单元37使嘴部31向上方摆动的状态。

在面向卷线架10从引导部33笔直地引出线圈线100的情况下，嘴部31未被摆动(参照图6中的(A))。在线圈线所面对的卷线架构件16位于引导部33的上方的位置的状态下，在引导部33前端，以朝向上方的方式使嘴部31摆动(参照图6中的(B))。而且，当使卷线架部转动，返回到将线圈线100笔直地引出的状态时，以返回原位置的方式使嘴部31摆动(参照图6中的(A))。

卷线架转动单元40具有能够正转和反转的伺服马达、反转单元以及联动单元。卷线架转动单元40基于向输入装置41(参照图1)输入的每个卷线架部的匝数、往复运动的次数、排列的卷线架部的个数来使卷线架10转动。反转单元根据移动单元的移动方向的切换来使伺服马达的转动方向反转。联动单元使移动单元与伺服马达的转动动作联动，进行线圈线的折返部分的绕线。

接着，参照图7至图9，对线圈线的绕线工序进行详细地说明。为了易于理解，在图7、图8中，示出了附有与示出各工序的状态的各图相对应的分支号码的图，在附有分支号码的图中，示出了从空白箭头的方向观察各图的绕线状态。图9中的(A)示出了卷绕第一层的线圈束105的状态，图9中的(B)示出了卷绕第二层的线圈束109的状态，图9中的(C)示出了卷绕构成为多层的线圈束101的状态。

图7示出了在卷线架的前端侧切换线圈线的绕线方向时的说明图。图7中的(A)示出了第一层的绕线绕至卷线架10的前端的状态，图7中的(A-1)示出了从空白箭头的方向观察卷线架10的图。在以下的各图中，示出分支号码的图也相同。图7中的(B)示出将线圈线引出至卷线架10的前方的状态。图7中的(C)示出使线圈线被卷线架部28钩住并反转的状态。

图8示出了在卷线架的基端侧切换线圈线的绕线方向时的说明图。图8中的(D)示出了在卷线架的基端侧，线圈线越过线圈线保持构件14使嘴部31移动的状态。图8中的(E)示出以线圈线与线圈线保持构件14的周面接触的方式使嘴部31移动的状态。图8中的(F)示出线圈线以折返的方式被线圈线保持构件14钩住，嘴部31再一次开始去程移动的状态。

线圈线的绕线工序，首先，从线圈线储存器110引出线圈线，再从线圈线供给单元的嘴部31的前端引出线圈线(参照图1中的(A))。接着，在线圈线的始端保持构件15捆扎线圈线的始端106并将其保持(参照图2中的(A))。然后，将嘴部31与始端的卷线架部26以面对面的方式对位(参照图4中的(A))，使卷线架10以顺时针方向转动，开始卷绕线圈线(参照图7中的(A))。

若将线圈线卷绕到卷线架部20和凹部22，嘴部31进行第一层的去程移动，则成为第一层的线圈束105卷绕到各个卷线架部上的状态(参照图7中的(A-1)以及图9中的(A))。接着，暂时停止卷线架10的转动，并以线圈线越过中央卷线架11的前端部的方式使嘴部31向外移动(参照图7中的(B-1))。这样的话，则变为从一对卷线架构件中的位于上方的卷线架构件的端部27向中央卷线架11的外侧拉伸出线圈线的状态。

然后，使嘴部31朝向卷线架的基端部12的内侧移动，从在一对卷线架构件中的位于图7中的(C)中的下方侧的卷线架构件的卷线架部28的上方钩住线圈线。从该状态开始，通过反转单元使卷线架10的转动方向掉转并向逆时针方向转动。线圈线100成为与中央卷线架的前端面29接触并被钩住的状态。将与该中央卷线架的前端面29接触的线圈线作为线圈束的折返部分102。此外，当然可以与后述的基端部侧同样地，也在中央卷线架的前端部侧设置线圈线保持构件，使线圈线被线圈线保持构件钩住而折返，以此来代替上述方法。

接着，在卷线架继续向逆时针方向转动的状态下，嘴部31开始回程移动，卷绕第二层的线圈束109(参照图4中的(B)以及图9中的(A))。若第二层的线圈束完成卷绕，则暂时停止卷线架10的转动，并以使从嘴部延出的线圈线越过在中央卷线架的基端部形成的线圈线保持构件14的方式，使嘴部向基端侧移动(参照图8中的(D)以及图8中的(D-1))。

然后，在使卷线架10继续向逆时针方向转动的状态下，以使线圈线100与构成线圈线保持构件14的前方凸出的轴部25的膨出部接触并被钩住的方式，使嘴部31沿着卷线架向左移动(参照图8中的(E)以及图8中的(E-1))。从该状态开始，使卷线架的转动方向反转，使卷线架向顺时针方向转动(参照图8中的(F))。线圈线被轴部25的膨出部钩住并折返，从而形成折返部分104，卷线架向顺时针方向转动(参照图8中的(F-1))。然后，嘴部再一次开始去程移动。以变为期望的层叠数的方式重复以上的工序，从而形成多层的线圈束101(参照图9中的(C))。

图10是对通过具备反转单元的卷线架转动单元40进行卷绕的线圈束120进行说明的说明图。图12示出了作为比较例的在卷线架仅向一个方向转动的情况下的线圈束130。图10中的(A)仅示出了在去程移动的状态下进行卷绕的线圈线121，图10中的(B)仅示出了在回程移动的状态下进行卷绕的线圈线122，图10中的(C)示出了将图10中的(A)与图10中的(B)重叠的状态。图12也相同。

在卷线架仅向一个方向转动的情况下，因为在去程移动时卷绕的线圈线131的朝向与在回程移动时卷绕的线圈线132的朝向相反，所以卷绕在卷线架上的线圈线的倾斜相反，过渡线变为交叉的状态(参照图12中的(C))。与之相对地，当卷线架在去程移动和回程移动相反转动的情况下，变为在去程移动时卷绕的线圈线121的朝向与在回程移动时卷绕的线圈线122的朝向相同的状态，而且过渡线的方向也相同(参照图10中的(C))。因此，设置反转单元的情况更能够进一步提高线圈线的排列精度。

第二实施例

参照图11，对第二实施例中的由能够分离的多个卷线架部件构成的卷线架50进行说明。第一实施例的卷线架50以外的结构是与第一实施例的情况共通的结构，因而省略说明。图11中的(A)示出了卷线架的侧视图。图11中的(B)示出了图11中的(A)的A-A位置剖视图。图11中的(C)示出了卷绕线圈线的状态。图11中的(D)示出了从轴体56拔出各个卷线架部件51的状态。图11中的(E)示出了使各个卷线架部件51分离、从卷线架部52取出线圈束140的状态。

各个卷线架部件51具有一个卷线架部52以及从所述卷线架部的端部竖立的一个划分壁54(参照图11中的(A))。卷线架部52的截面形状是大致长圆形，并在中央部设置有用于使轴体56插通的通孔53(参照图11中的(B))。通过使轴体56插通所述通孔53，各个卷线架部件51同步地转动。

在划分壁54上设置有当线圈线越过划分壁时将其钩住的切口部55。另外，在卷线架的两端部都设置有线圈线保持构件57、57。在第二实施例的卷线架中，即使在移动单元的移动方向从去程移动掉转至回程移动时，与从回程移动掉转至去程移动时相同，线圈线的折返部102被线圈线保持部57钩住。

若完成了线圈线的绕线(参照图11中的(C))，则将缠卷在始端与终端的线圈线保持构件57、57上的线圈线的折返部102、104切断，取出线圈线保持部。然后，从轴体56将各个卷线架部件51一起拔出(参照图11中的(D))。最后，使各个卷线架部件51分离，并从卷线架部件的没有划分壁的端部58侧，以线圈束140不会松散的方式捆扎并取出线圈束140(图11中的(E))。

(其他)

·虽然示出了具有5处所述的卷线架部的实施例，但卷线架部的个数当然不被限定。另外，也可以在5处卷线架部中的中央侧的3处卷线架部上卷绕线圈线，在两端的卷线架部上卷绕引线。

·本发明的绕线装置虽然适用于卷绕构成并联卷绕的线圈束，但当然也可以以卷绕单线卷绕的线圈束的方式进行使用。

·在本实施例中虽然示出了将线圈线的始端部卡止在始端保持部的例子，但当然也可以将线圈线的始端部保持在线圈线保持部。

·应该理解，本次公开的实施方式的所有的内容为示例，并不用于限定。本发明的技术范围并不限于上述说明，而是通过权利要求书示出，并且旨在包括与权利要求书等同的含义以及在范围内的所有变更。

附图标记说明

1…绕线装置、10…卷线架、30…线圈线供给单元、40…卷线架转动单元、11…中央卷线架、12…基端部、13…轴体、14…线圈线保持构件、15…始端保持构件、16…一对卷线架构件、17…交叉的轴体、18…外端、19…卷线架的端部、20…卷线架部、21…划分壁、22…凹部、23…切口部、24…立设壁、25…轴部、26…始端的卷线架部、27…端部、28…卷线架部、29…前端面、31…嘴部、32…移动单元、33…引导部、34…滑轮、35…分离距离调整单元、36…轴体、37…摆动单元、41…输入装置、50…卷线架、51…卷线架部件、52…卷线架部、53…通孔、54…划分壁、55…切口部、56…轴体、57…线圈线保持构件、58…没有划分壁的端部、100…线圈线、101…线圈束、102、104…折返部、103…过渡线、105…第一层的线圈束、106…线圈线的始端部、107…线圈尾端部、108…直线部、109…第二层的线圈束、110…线圈线储存器、120…线圈束、121、122…线圈线、130…线圈束、131、132…线圈线、140…线圈束、200…线圈线的束、201…下方的线圈线、202…上方的线圈线。

Claims (19)

1.一种绕线装置，用于卷绕构成电枢的线圈束，其特征在于，

包括绕着轴体转动的卷线架、线圈线供给单元以及卷线架转动单元，

所述卷线架具有并排排列的多个卷线架部以及划分各个所述卷线架部的划分壁，

所述线圈线供给单元具有将一根线圈线朝向卷线架部引导的嘴部以及使所述嘴部沿着所述轴体做往复运动的移动单元，

所述卷线架转动单元使多个所述卷线架部同步地转动，

所述移动单元使所述嘴部沿着所述轴体跨过多个所述卷线架部之间往复运动，

从所述嘴部引导出的线圈线卷绕到各个卷线架部上形成各层，且构成所述各层的线圈线跨过所述划分壁相连，形成多层的所述线圈束。

2.根据权利要求1所述的绕线装置，其特征在于，

在所述划分壁的周缘具有卷绕线圈线的凹部，

将所述凹部作为使线圈线的跨过相邻的卷线架部的过渡线环绕的环绕部。

3.根据权利要求1所述的绕线装置，其特征在于，

所述线圈线供给单元包括分离距离调整单元，

所述分离距离调整单元对所述卷线架部与所述嘴部的前端之间的分离距离进行调整。

4.根据权利要求2所述的绕线装置，其特征在于，

所述线圈线供给单元包括分离距离调整单元，

所述分离距离调整单元对所述卷线架部与所述嘴部的前端之间的分离距离进行调整。

5.根据权利要求1所述的绕线装置，其特征在于，

所述线圈线供给单元具备使所述嘴部的前方部摆动的摆动单元，

以在所述嘴部的前端不使线圈线弯曲的方式进行引导。

6.根据权利要求2所述的绕线装置，其特征在于，

所述线圈线供给单元具备使所述嘴部的前方部摆动的摆动单元，

以在所述嘴部的前端不使线圈线弯曲的方式进行引导。

7.根据权利要求3所述的绕线装置，其特征在于，

所述线圈线供给单元具备使所述嘴部的前方部摆动的摆动单元，

以在所述嘴部的前端不使线圈线弯曲的方式进行引导。

8.根据权利要求4所述的绕线装置，其特征在于，

所述线圈线供给单元具备使所述嘴部的前方部摆动的摆动单元，

以在所述嘴部的前端不使线圈线弯曲的方式进行引导。

9.根据权利要求1所述的绕线装置，其特征在于，

所述卷线架具有一对卷线架构件，

各个所述卷线架构件隔着所述轴体等距离地配设，所述距离能够改变。

10.根据权利要求2所述的绕线装置，其特征在于，

所述卷线架具有一对卷线架构件，

各个所述卷线架构件隔着所述轴体等距离地配设，所述距离能够改变。

11.根据权利要求3所述的绕线装置，其特征在于，

所述卷线架具有一对卷线架构件，

各个所述卷线架构件隔着所述轴体等距离地配设，所述距离能够改变。

12.根据权利要求4所述的绕线装置，其特征在于，

所述卷线架具有一对卷线架构件，

各个所述卷线架构件隔着所述轴体等距离地配设，所述距离能够改变。

13.根据权利要求5所述的绕线装置，其特征在于，

所述卷线架具有一对卷线架构件，

各个所述卷线架构件隔着所述轴体等距离地配设，所述距离能够改变。

14.根据权利要求6所述的绕线装置，其特征在于，

所述卷线架具有一对卷线架构件，

各个所述卷线架构件隔着所述轴体等距离地配设，所述距离能够改变。

15.根据权利要求7所述的绕线装置，其特征在于，

所述卷线架具有一对卷线架构件，

各个所述卷线架构件隔着所述轴体等距离地配设，所述距离能够改变。

16.根据权利要求8所述的绕线装置，其特征在于，

所述卷线架具有一对卷线架构件，

各个所述卷线架构件隔着所述轴体等距离地配设，所述距离能够改变。

17.根据权利要求1～16中任一项所述的绕线装置，其特征在于，

所述卷线架转动单元包括使所述卷线架的转动方向反转的反转单元，

所述反转单元在所述移动单元的往复运动进行切换时使所述卷线架的转动方向反转，使在去程移动时卷绕的线圈线的朝向与在回程移动时卷绕的线圈线的朝向相同。

18.根据权利要求1～16中任一项所述的绕线装置，其特征在于，

在所述卷线架中的至少一方的端部具有线圈线保持构件，

所述线圈线保持构件在所述移动单元的往复运动进行切换时对线圈线进行保持。

19.根据权利要求17所述的绕线装置，其特征在于，

在所述卷线架中的至少一方的端部具有线圈线保持构件，

所述线圈线保持构件在所述移动单元的往复运动进行切换时对线圈线进行保持。

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