JP2003164123A - 巻線方法及び巻線装置 - Google Patents

巻線方法及び巻線装置

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JP2003164123A
JP2003164123A JP2001357515A JP2001357515A JP2003164123A JP 2003164123 A JP2003164123 A JP 2003164123A JP 2001357515 A JP2001357515 A JP 2001357515A JP 2001357515 A JP2001357515 A JP 2001357515A JP 2003164123 A JP2003164123 A JP 2003164123A
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裕司 小金澤
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真也 小寺
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 線材の占積率と巻回速度を両立して高められ
る巻線方法及び巻線装置を提供する。 【解決手段】 複数のティースが並んで突出し、各ティ
ースの間にスロットが開口するコア8に対して線材2を
巻回する巻線方法において、線材2を繰り出すノズル3
と、コア8に対してノズル3を三次元方向に相対移動す
るコア・ノズル相対移動機構10とを用い、ノズル3を
スロットの内側に入れて相対移動させることにより線材
2を巻回する内巻き工程を行うとともに、ノズル3をス
ロットの外側で相対移動させることにより線材2を巻回
する遠隔巻き工程を行い、全てのティースに対する内巻
き工程が終了した後に遠隔巻き工程を始める巻線方法と
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機や発電機等
のコアに対する線材の巻線方法及び巻線装置の改良に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、線材を繰り出すノズルを用いて線
材をコアに直接巻回する巻線方法として例えば次の方法
があった。
【0003】ノズルを各スロットの内側に入れて動か
すことにより線材をコアに巻回する内巻き式の巻線方
法。
【0004】ノズルを各スロットの外側で動かすこと
により線材をコアに巻回する遠隔巻き式の巻線方法。こ
の遠隔巻き式の巻線方法として、例えば特開2000−
270524号公報、特開2001−103716号公
報には、ノズルから繰り出される線材の途中をスロット
内へと導くフッカーを備えるものが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、の内
巻き式の巻線方法では、ノズルをスロットの内側に入れ
て動かす必要があるため、コアに対する線材の占積率
(密度)を高められないという問題点があった。
【0006】の遠隔巻き式の巻線方法では、ノズルま
たはフッカーの動きが複雑になるため、コアに線材を巻
回する速度を高められないという問題点があった。
【0007】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、線材の占積率と巻回速度を両立して高められ
る巻線方法及び巻線装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、複数のテ
ィースが並んで突出し、各ティースの間にスロットが開
口するコアに対して線材を巻回する巻線方法に適用す
る。
【0009】そして、線材を繰り出すノズルと、コアに
対してノズルを三次元方向に相対移動させるコア・ノズ
ル相対移動機構とを用い、ノズルをスロットの内側に入
れて相対移動させることにより線材を巻回する内巻き工
程を行うとともに、ノズルを巻線部に対してスロットの
開口端側に離して相対移動させることにより線材を巻回
する遠隔巻き工程を行い、全てのティースに対する内巻
き工程が終了した後に遠隔巻き工程を始めることを特徴
とするものとした。
【0010】第2の発明は、複数のティースが並んで突
出し、各ティースの間にスロットが開口するコアに対し
て線材を巻回する巻線装置に適用する。
【0011】そして、コアに対してノズルを三次元方向
に相対移動させるコア・ノズル相対移動機構とを備え、
ノズルをスロットの内側に入れて相対移動させることに
より線材を巻回する内巻き工程を行うとともに、ノズル
を巻線部に対してスロットの開口端側に離して相対移動
させることにより線材を巻回する遠隔巻き工程を行い、
全てのティースに対する内巻き工程が終了した後に遠隔
巻き工程を始める構成としたことを特徴とするものとし
た。
【0012】第3の発明は、第2の発明において、ノズ
ルを巻線部に対してスロットの開口端側に離して相対移
動させることによりコアに巻回される線材をティースへ
と案内するフッカーと、このフッカーをコアに対してそ
の軸方向に相対移動させるフッカー軸方向移動機構とを
備えたことを特徴とするものとした。
【0013】第4の発明は、第3の発明において、フッ
カーをコアに対してその略半径方向に相対移動させるフ
ッカートラバース機構を備え、遠隔巻き工程で巻回され
る線材の位置を変える構成としたことを特徴とするもの
とした。
【0014】第5の発明は、第2または第4の発明にお
いて、遠隔巻き工程にて線材が弛まないようにノズルの
移動軌跡を設定したことを特徴とするものとした。
【0015】第6の発明は、第2の発明において、ノズ
ルを巻線部に対してスロットの開口端側に離して相対移
動させることによりコアに巻回される線材を既に巻回さ
れた線材上に押し付けるプッシャと、このプッシャをコ
アに対してその軸方向に相対移動させるプッシャ軸方向
移動機構とを備えたことを特徴とするものとした。
【0016】第7の発明は、複数のティースが並んで突
出し、各ティースの間にスロットが開口するコアに対し
て線材を巻回する巻線方法において、線材を繰り出すノ
ズルと、コアに対してノズルを三次元方向に相対移動さ
せるコア・ノズル相対移動機構とを用い、ノズルがコア
に対して回動するときにノズル先端を略半径方向に動か
して線材がティースに略直交して巻回されるようにノズ
ルの移動軌跡を設定したことを特徴とするものとした。
【0017】
【発明の作用および効果】第1、第2の発明によると、
内巻き工程にてスロット内のノズルが差し込めなくなる
領域に、遠隔巻き工程にて線材が追加して巻回されるこ
とにより、巻線の占積率を高めてモータの性能向上がは
かられる。
【0018】巻回速度の高い内巻き工程にて巻回される
領域を最大限に確保し、巻回速度の低い遠隔巻き工程に
て巻回される領域を最小限にすることにより、コアに線
材を巻回し終えるサイクルタイムを短縮し、生産性を高
められる。
【0019】第3の発明によると、フッカー軸方向移動
機構が作動して線材がティースへと案内されることによ
り、巻線の占積率を高めてモータの性能向上がはかられ
る。
【0020】第4の発明によると、フッカートラバース
機構が作動して線材の整列巻きが行われることにより、
巻線の占積率を高めてモータの性能向上がはかられる。
【0021】第5の発明によると、遠隔巻き工程にて線
材が弛まないことにより、線材がティースに対して所定
位置に巻回され、巻線の占積率を高めてモータの性能向
上がはかられる。
【0022】第6の発明によると、プッシャ軸方向移動
機構が作動してティースに巻回された線材が保持される
ことにより、巻線の占積率を高めてモータの性能向上が
はかられる。
【0023】第7の発明によると、ノズルがコアに対し
て回動するときにノズル先端を略半径方向に動かして線
材がティースに略直交して巻回されることにより、巻線
の占積率を高めてモータの性能向上がはかられる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0025】図1、図2において、コア8はインナーロ
ータ型モータのステータを構成するもので、放射状に並
んで内径方向に突出する複数のティース8aを有し、各
ティース8aに線材2が巻回されてステータコイルが形
成される。
【0026】1はステータコイルを自動的に製造するイ
ンナー巻線装置である。インナー巻線装置1は、コア8
を支持するステータ支持台11と、ステータ支持台11
を回転駆動する割り出しモータ13とを備える。ここ
で、ステータ支持台11の中心軸をZ軸とし、このZ軸
がコア8の中心軸となる。
【0027】一対のステータ支持台11は旋回テーブル
15に支持される。旋回テーブル15は架台12上で旋
回モータ16によって回動される。旋回テーブル15が
所定位置にあるとき、一方のステータ支持台11がZ軸
上の巻線作業位置にあるとき、他方のステータ支持台1
1がが待避位置にあり、巻線作業とコア8を取り外し作
業が並行して行われるようになっている。旋回テーブル
15が180°回動すると、待避位置にあったステータ
支持台11が巻線作業位置に移動する。
【0028】割り出しモータ13の回転はギヤ93、ギ
ヤ94、接続バー95を介してステータ支持台11に伝
えられる。旋回テーブル15の回動時に、接続バー95
はエアシリンダ96によって下降し、旋回テーブル15
に対する係合が解除されるとともに、ギヤ93、94の
噛み合いが解除される。旋回テーブル15の回動が終了
すると、接続バー95はエアシリンダ96によって上昇
し、旋回テーブル15に対して再び係合するとともに、
ギヤ93、94が噛み合う。
【0029】インナー巻線装置1は、線材2を繰り出す
3つのノズル3と、コア8に対してノズル3を三次元方
向に相対移動するコア・ノズル相対移動機構10とを備
え、ノズル3をコア8のスロット8bの内側に入れて巻
線部の近傍で相対移動させることにより線材2を巻回す
る内巻き工程を行うとともに、ノズル3をスロット8b
の外側で巻線部から離して相対移動させることにより線
材2を巻回する遠隔巻き工程を行い、全てのティース8
aに対する内巻き工程が終了した後に遠隔巻き工程を始
める構成となっている。
【0030】コア・ノズル相対移動機構10は各ノズル
3を支持するヘッド4と、このヘッド4を支持する円筒
状のヘッド支持軸5と、このヘッド支持軸5をZ軸回り
に回動させるヘッド支持軸回動機構20と、ヘッド支持
軸5をZ軸方向に往復動させるヘッド支持軸移動機構3
0とを備え、各ノズル3をティース8aの回りで回動さ
せるようになっている。
【0031】ヘッド支持軸回動機構20は、ヘッド支持
軸5の外周に刻まれたスプライン21と、このスプライ
ン21に摺動可能に係合するギア22と、このギア22
に噛み合うピニオン23と、このピニオン23を回転駆
動するヘッド支持軸回動モータ24とを備え、ヘッド支
持軸回動モータ24の回転がヘッド支持軸5に伝えら
れ、ヘッド4が回転する。ヘッド支持軸回動モータ24
は架台12に固定される一方、ギア22はピニオン23
に噛み合うように軸受25を介して架台12に支持され
ている。これにより、ヘッド4を含む可動質量を大幅に
削減できる。
【0032】ヘッド支持軸移動機構30は、ヘッド支持
軸5を軸受33を介してZ軸回りに回転可能に支持する
移動台7と、この移動台7を架台12に対してZ軸方向
に移動可能に支持するガイドレール9と、移動台7に螺
合するボールネジ31と、ボールネジ31を回転駆動す
る移動台駆動モータ32とを備える。ヘッド支持軸移動
モータ24は架台12上に固定され、移動台駆動モータ
32によるボールネジ31の回転によって移動台7が昇
降し、ヘッド支持軸5を介してヘッド4をZ軸方向に平
行移動する。
【0033】コア・ノズル相対移動機構10は、ノズル
3をZ軸について略半径方向に移動するノズル径方向移
動機構40を備え、線材2をティース8aに整列して巻
回するようになっている。このノズル径方向移動機構4
0は、図3に示すように、ノズル3をZ軸の略半径方向
に摺動可能に案内するガイド板42と、その回動によっ
て各ノズル3をZ軸の略半径方向に移動させるカム板4
3と、このカム板43を支持してヘッド支持軸5を貫通
する円筒状のトラバース軸6と、トラバース軸6を回転
駆動するトラバース軸回動機構50とを備える。ヘッド
支持軸5に対してトラバース軸6が相対回転することに
よって、ガイド板42に対してカム板43が相対回転
し、各ノズル3がZ軸の略半径方向に移動する。これに
より、カム板43を回動させるトラバース軸回動モータ
54をヘッド4に支持する必要がなく、ヘッド4を含む
可動質量を大幅に削減できる。
【0034】また、ノズル径方向移動機構40は、カム
板43を用いる構造に限らず、トラバース軸6と各ノズ
ルホルダ41を連動させるリンク機構等を設けてもよ
い。この場合、ヘッド支持軸5に対してトラバース軸6
が相対回転することによって、リンク機構がノズルホル
ダ41を摺動させるように構成すればよい。
【0035】3本の線材2は図示しない線材供給源から
テンション装置を経て供給され、トラバース軸6の内側
を通って各ノズル3へと導かれる。なお、1つのヘッド
4に設けられるノズル3の数は3本に限らず、仕様に応
じて増減することが可能である。
【0036】円盤状のガイド板42はヘッド4を介して
ヘッド支持軸5に固定され、Z軸の略半径方向に延びる
3条のガイド溝42aが形成される。各ガイド溝42a
は互いに120°の角度をもって放射状に延びている。
【0037】円盤状のカム板43はトラバース軸6に固
定され、ヘッド4の内側に回動可能に収装される。カム
板43には渦巻き状に延びる3条のカム溝43aが形成
され、この各カム溝43aはカム板43の中央部から外
径方向に湾曲して延びている。
【0038】筒状のノズル3はノズルホルダ41に固定
され、このノズルホルダ41はガイド溝42aに摺動可
能に係合するスライド部41aを有するとともに、カム
溝43aに係合するローラ形のカムフォロワ45が取り
付けられる。これにより、ガイド板42に対してカム板
43が相対回転することによって各カムフォロワ45が
渦巻き状のカム溝43aに沿って移動し、ノズルホルダ
41がガイド溝42aに沿って略半径方向に移動する。
【0039】トラバース軸回動機構50は、トラバース
軸6の外周に刻まれたスプライン51と、このスプライ
ン51に摺動可能に係合するギア52と、このギア52
に噛み合うピニオン53と、このピニオン53を回転駆
動するトラバース軸回動モータ54とを備え、トラバー
ス軸回動モータ54の回転がトラバース軸6に伝えら
れ、カム板43が回転する。トラバース軸回動モータ5
4は架台12に固定される一方、ギア52はピニオン5
3に噛み合うように軸受55を介して架台12に支持さ
れている。
【0040】コア・ノズル相対移動機構10は各サーボ
モータ24,32,54の作動を制御する図示しないコ
ントローラを備える。このコントローラは、ヘッド4を
回動させるときにヘッド支持軸回動モータ24とトラバ
ース軸回動モータ54を同期して回転作動させてヘッド
支持軸5とトラバース軸6を同一速度および同一方向に
回動させる一方、ノズル3を略半径方向に移動するとき
にヘッド支持軸回動モータ24の回転作動を停止しトラ
バース軸回動モータ54のみを回転作動させてヘッド支
持軸5に対してトラバース軸6を相対的に回動させるよ
うに構成される。また、ヘッド支持軸回動モータ24と
トラバース軸回動モータ54を連続的にわずかな速度差
をもって相対回転させて、ノズル3がティース8aの回
りを一周する間にノズル3を略半径方向に線材2の線径
分だけ移動させるように運転しても良い。
【0041】コア・ノズル相対移動機構10はヘッド4
に各モータ24,32,54を取り付けない構造のた
め、ヘッド4の小型化が可能となり、ヘッド4の移動速
度を高めて、巻線にかかる作業時間を短縮できるととも
に、小さなコア8にも対応できる。さらに、各モータ2
4,32,54が架台12に固定されているため、モー
タ通電用の電線を固定して配設でき、電線の切断を招く
心配がない。
【0042】インナー巻線装置1は、ノズル3をスロッ
ト8bの外側で相対移動させる遠隔巻き工程にて、コア
8に巻回される線材2をティー82aの根元側へと案内
するピン状のフッカー61と、このフッカー61をコア
8に対してその軸方向に相対移動する上下3対のフッカ
ー軸方向移動機構60とを備える。
【0043】このフッカー軸方向移動機構60は、フッ
カー61を支持する上下三対の移動台62と、各移動台
62を架台12に対してZ軸方向に移動可能に支持する
ガイドレール63と、移動台62に螺合するボールネジ
64と、ボールネジ64を回転駆動するフッカー昇降モ
ータ65とを備える。フッカー昇降モータ65によるボ
ールネジ64の回転によって移動台62が昇降し、フッ
カー61をZ軸方向に平行移動する。
【0044】図5に示すように、上下一対の移動台62
はティース8aを挟んで平行に対峙し、その角部に2本
のフッカー61が突出して設けられる。なお、2本のフ
ッカー61は巻き方向に応じていずれか一方が線材2を
案内するようになっている。
【0045】各移動台62はティース8aに対峙して凹
状に窪むコイルエンド押さえ部62aが形成される。こ
のコイルエンド押さえ部62aがティース8aに巻回さ
れたコイルに押し付けられることにより、コイルが所定
の形状に成形されるようになっている。
【0046】インナー巻線装置1は、フッカー61をコ
ア8に対してその略半径方向に相対移動するフッカート
ラバース機構66を備え、遠隔巻き工程で巻回される線
材2の位置を変えて整列巻きを行うようになっている。
【0047】このフッカートラバース機構66は、フッ
カー軸方向移動機構60のガイドレール63およびフッ
カー昇降モータ65が固定される3つの移動台67と各
移動台67を架台12に対してZ軸の略半径方向に移動
可能に支持するガイドレール68と、移動台67に螺合
するボールネジ69と、ボールネジ69を回転駆動する
フッカートラバースモータ70とを備える。フッカート
ラバースモータ70によるボールネジ69の回転によっ
て移動台67が移動し、各フッカー61をZ軸の略半径
方向に平行移動する。なお、移動台62に対してフッカ
ー61がZ軸の半径方向に平行移動するようにしても良
い。
【0048】インナー巻線装置1は次の手順で線材2を
ティース8aに巻回する。
【0049】1.ノズル3から繰り出される線材2の先
端を図示しないワイヤクランプ装置に保持する。
【0050】2.ヘッド4をコア8の内側に下降させ、
ノズル3をティース8aの近傍の所定位置に移動する。
【0051】3.ヘッド4をZ軸方向とZ軸回りに動か
してノズル3をスロット8bの内側を通してティース8
aの回りを回動させ、ノズル3から繰り出される線材2
をティース8aに1回巻回する。この内巻き工程の動作
は次の手順で行われる。 移動台駆動モータ32を一方向に回転作動させてヘッ
ド4と共にノズル3をスロット8bの内側を通して下降
させる。 ヘッド支持軸回動モータ24とトラバース軸回動モー
タ44を同期して一方向に回転作動させてヘッド支持軸
5とトラバース軸6を同一速度および同一方向に回動さ
せてヘッド4を回動させ、ノズル3をティース8aの下
面に沿って周方向に移動する。 移動台駆動モータ32を上記と逆方向に回転作動さ
せてヘッド4と共にノズル3をスロット8bの内側を通
して上昇させる。 ヘッド支持軸回動モータ24とトラバース軸回動モー
タ44を同期して上記と逆方向に回転作動させてヘッ
ド支持軸5とトラバース軸6を同一速度および同一方向
に回動させてヘッド4を回動させ、ノズル3をティース
8aの上面に沿って周方向に移動する。これにより、ノ
ズル3をティース8aのまわりを1周させる。
【0052】4.ヘッド支持軸回動モータ24の回転作
動を停止しトラバース軸回動モータ44のみを回転作動
させてヘッド支持軸5に対してトラバース軸6を相対的
に回動させる。これにより、ガイド板42に対してカム
板43が相対回転し、各ノズル3がノズルホルダ41を
介してZ軸の略半径方向に移動する。このようにしてノ
ズル3をZ軸の略半径方向に線材2の太さ分だけ移動さ
せることにより、線材2が重なったり、線材2どうしの
間で隙間が空かないようにする。
【0053】5.上記3、4の動作を繰り返して、線材
2をティース8aに整列して巻回し、所定幅、所定層の
巻線を行い、線材2を図8に白抜きの断面で示すように
コイルを形成する。
【0054】6.所定数の巻線が行われたら、線材2の
先端を保持するワイヤクランプ装置を解放作動し、線材
2を放し、引き続いて巻線を行う。
【0055】7.一つのティース8aの巻線が終了した
ら、ヘッド4をコア8の内側から引き上げ、割り出しモ
ータ13によってステータ支持台11を後述するように
180度だけ回動させ、ノズル3がZ軸を挟んで対向す
るティース8aへと移動する。
【0056】8.ヘッド4をコア8の内側に下降させ、
上記動作を繰り返して次のティース8aに線材2を巻回
する。
【0057】9.こうして上記1〜8の動作によって全
てのティース8aの内巻き工程が終了した後に、ノズル
3をスロット8bの外側で相対移動させることにより線
材2を巻回する遠隔巻き工程を開始する。
【0058】図5は遠隔巻き工程にてノズル3を一つの
ティース8aに対して相対移動させる軌跡を示してい
る。ノズル3が各点A〜Hを通ってスロット8bの外側
を移動し、これに連動して上下のフッカー61が動かさ
れることにより、線材2が以下の手順でティース8aに
巻回される。 (1)ノズル3の先端を図6のaに矢印で示すようにテ
ィース8aの下面に沿って点Aから点BへとZ軸を中心
とする周方向に移動する。 (2)下のフッカー61を図6のbに矢印で示すように
上昇させ、線材2の内側に差し込む。 (3)ノズル3の先端を図6のcに矢印で示すようにテ
ィース8aの下面に沿って点Bから点Cへと略半径方向
に移動する。 (4)ノズル3の先端を図6のdに矢印で示すようにテ
ィース8aのエンド部8c間に沿って点Cから点Dへと
上昇させる。このとき、線材2はその途中がフッカー6
1に案内されて既に巻回された線材2上に巻回される。 (5)ノズル3の先端を図6のeに矢印で示すようにテ
ィース8aの上面に沿って点Dから点Eへと略半径方向
に移動する。このとき、ノズル3の先端はZ軸に直交す
る水平面に対して角度θを持って次第に上昇し、線材2
が弛まない移動軌跡に設定される。 (6)ノズル3の先端を図6のfに矢印で示すようにテ
ィース8aの上面に沿って点Eから点FへとZ軸を中心
とする周方向に移動する。このとき、ノズル3の先端は
次第に下降し、線材2が弛まない移動軌跡に設定され
る。 (7)上のフッカー61を図7のgに矢印で示すように
下降させ、線材2の内側に差し込む。 (8)ノズル3の先端を図7のhに矢印で示すようにテ
ィース8aの上面に沿って点Fから点Gへと略半径方向
に移動する。 (9)ノズル3の先端を図7のiに矢印で示すようにテ
ィース8aのエンド部8c間に沿って点Gから点Hへと
下降させる。このとき、線材2はその途中が上のフッカ
ー61に案内されて既に巻回された線材2上に巻回され
る。 (10)ノズル3の先端を図7のjに矢印で示すように
ティース8aの下面に沿って点Hから点Aへと略半径方
向に移動する。このとき、ノズル3の先端はZ軸に直交
する水平面に対して角度θを持って次第に下降し、線材
2が弛まない移動軌跡に設定される。 (11)ノズル3の先端を図7のkに矢印で示すように
ティース8aの下面に沿って点Aから点BへとZ軸を中
心とする周方向に移動する。
【0059】こうして線材2はティース8aに1周分が
巻回されると、フッカートラバース機構66が作動して
フッカー61を線材2の線径分だけ略半径方向に相対移
動させる。以上の動作が繰り返されることにより整列巻
きが行われる。
【0060】10.こうして全てのティース8aの巻線
が終了したら、ヘッド4をコア8内から引き上げ、線材
2の途中を図示しないワイヤクランプ装置によって保持
し、図示しないカッタ装置を介して線材2をティース8
aとワイヤクランプ装置の間で切断する。
【0061】11.この後、旋回テーブル15を180
°旋回させ、コア8をステータ支持台11から取り外
し、別のコア8をステータ支持台11に取り付け、再び
巻線作業を開始する。
【0062】図8はコア8に線材2が巻回された状態を
示す断面図であるが、図において線材2の断面を白抜き
で示すコイル部分がノズル3をコア8のスロット8bの
内側に入れて相対移動させることにより線材2を巻回す
る内巻き工程で巻回されたものであり、図において線材
2の断面に斜線を入れたコイル部分がノズル3をスロッ
ト8bの外側で相対移動させることにより線材2を巻回
する遠隔巻き工程で巻回されたものある。
【0063】こうしてコア8のスロット8bにおいて、
内巻き工程にてノズル3が差し込めなくなる領域に、遠
隔巻き工程にて線材2が追加して巻回されることによ
り、巻線の占積率(密度)を高めてモータの性能向上が
はかられる。
【0064】コア8は6個のティース8aを有し、3相
の線材2がそれぞれ中心軸を挟んで対向する2個のティ
ース8aに巻回される。図9に示すように1相の線材2
は以下の手順で2個のティース8aに巻回される。 内巻き工程にて線材2が一つのティース8aに対して
cw方向に所定数だけ巻回されてコイル71が形成され
る。 割り出しモータ13によってステータ支持台11を1
80度だけ一方向に回動させ、ノズル3がZ軸を挟んで
対向するティース8aへと移動する。このときノズル3
から繰り出される線材2によって渡り線72が形成され
る。 内巻き工程にて線材2が別のティース8aに対してc
cw方向に所定数だけ巻回されてコイル73が形成され
る。 遠隔巻き工程にて線材2が同じティース8aに対して
ccw方向に所定数だけ巻回されて、既に巻回されたコ
イル73の上にコイル74が形成される。 割り出しモータ13によってステータ支持台11を1
80度だけと逆方向に回動させる。このときノズル3
から繰り出される線材2によって渡り線75が形成され
る。 遠隔巻き工程にて線材2が元のティース8aに対して
cw方向に所定数だけ巻回されて、最初に巻回されたコ
イル71の上にコイル76が形成される。
【0065】こうして全てのティース8aに対する内巻
き工程が終了した後に遠隔巻き工程を始める構成として
いるため、内巻き工程にてスロット8b内に挿入される
ノズル3が既に巻回された線材2に干渉することを回避
できる。これにより、巻回速度の高い内巻き工程にて巻
回される領域を最大限に確保し、巻回速度の低い遠隔巻
き工程にて巻回される領域を最小限にすることにより、
コア8に線材2を巻回し終えるサイクルタイムを短縮
し、生産性を高められる。
【0066】次に他の実施の形態として、図10に示す
ように、ノズル3をスロット8bの外側で相対移動させ
る遠隔巻き工程にて、コア8に巻回される線材2を既に
巻回された線材2上に押し付ける上下三対のプッシャ8
1と、このプッシャ81をZ軸方向に相対移動するプッ
シャ軸方向移動機構80とを備える。このプッシャ軸方
向移動機構80は上下三対の各プッシャ81を支持する
移動台87と、この移動台87を架台12に対してZ軸
方向に移動可能に支持するガイドレール89と、移動台
87に螺合するボールネジ91と、ボールネジ91を回
転駆動するプッシャ昇降モータ92とを備える。
【0067】図11に示すように、各プッシャ81はテ
ィース8aに巻回される線材2に押し付けられる弾性体
82を備え、ティース8aを挟んで対称的に配置され
る。
【0068】図12のa、bに一点鎖線で示すように、
ノズル3がコア8に対して回動するときにノズル3の先
端を略半径方向に動かして線材2がティース8aに略直
交して巻回されるようにノズル3の移動軌跡が設定され
る。
【0069】図12のaに示す移動軌跡は、ノズル3が
コア8に対して回動するときにノズル3の先端を内径方
向に次第に動かした後外径方向に次第に動かしてティー
ス8aに略直交した直線状に設定される。これにより、
線材2がティース8aに略直交して巻回される。
【0070】図12のbに示す移動軌跡は、ノズル3が
コア8に対して回動するときにノズル3の先端を外径方
向に次第に動かして曲線状に設定される。これにより、
線材2がティース8aに略直交して巻回される。
【0071】これに対して図12のcに示す移動軌跡
は、ノズル3がコア8に対して回動するときにノズル3
の先端が内径方向に動かされないものである。この場
合、線材2がティース8aに斜めに巻回されるため、コ
アに対する線材の占積率を高められないという問題点が
あった。
【0072】なお、遠隔巻き行程は前記実施の形態によ
うにノズル3をスロット8bの外側で巻線部から離して
相対移動させる構成に限らず、ノズル3をスロット8b
の内側にて巻線部に干渉しないようにスロット8bの開
口端側に離して相対移動させる構成としても良い。この
場合、ノズル3がスロット8bから完全に外側に出ない
分だけノズル3の移動距離が減らされ、巻回速度を高め
られる。
【0073】また、遠隔巻き行程は前記実施の形態によ
うにフッカー、プッシャを用いないで行うことも可能で
ある。
【0074】また、本発明は、例えばコアに対してノズ
ルを三次元方向に相対移動させるコア・ノズル相対移動
機構を、互いに直交するX、Y、Z軸方向にそれぞれ独
立して移動する機構を組み合わせて構成しても良い。
【0075】また、本発明は、インナーロータ型モータ
のステータを巻線するインナー巻線装置に限らず、アウ
ターロータ型モータのステータを巻線する装置に適用し
て良い。
【0076】本発明は上記の実施の形態に限定されず
に、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がな
しうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すインナー巻線装置の
断面図。
【図2】同じくインナー巻線装置の斜視図。
【図3】同じくノズル径方向移動機構の分解斜視図。
【図4】同じくノズル径方向移動機構の断面図。
【図5】同じくノズルの移動軌跡を示す斜視図。
【図6】同じく遠隔巻き行程における動作説明図。
【図7】同じく遠隔巻き行程における動作説明図。
【図8】同じくコアの巻線を示す断面図。
【図9】同じく線材の巻回される行程を示す説明図。
【図10】他の実施の形態を示すインナー巻線装置の断
面図。
【図11】同じくプッシャ等を示す斜視図。
【図12】同じくノズルの移動軌跡を示す説明図。
【符号の説明】
1 インナー巻線装置 3 ノズル 4 ヘッド 5 ヘッド支持軸 6 トラバース軸 7 移動台 10 コア・ノズル相対移動機構 11 ステータ支持台 12 架台 13 割り出しモータ 20 ヘッド支持軸回動機構 30 ヘッド支持軸移動機構 40 ノズル径方向移動機構 50 トラバース軸回動機構 60 フッカー軸方向移動機構 61 フッカー 66 フッカートラバース機構 80 プッシャ軸方向移動機構 81 プッシャ
フロントページの続き (72)発明者 小寺 真也 埼玉県さいたま市白幡5丁目11番20号 日 特エンジニアリング株式会社浦和工場内 Fターム(参考) 5H615 AA01 BB01 BB02 BB15 BB16 PP13 QQ02 QQ19 SS10 SS11

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のティースが並んで突出し、各ティー
    スの間にスロットが開口するコアに対して線材を巻回す
    る巻線方法において、 線材を繰り出すノズルと、 コアに対してノズルを三次元方向に相対移動させるコア
    ・ノズル相対移動機構とを用い、 ノズルをスロットの内側に入れて相対移動させることに
    より線材を巻回する内巻き工程を行うとともに、 ノズルを巻線部に対してスロットの開口端側に離して相
    対移動させることにより線材を巻回する遠隔巻き工程を
    行い、 全てのティースに対する内巻き工程が終了した後に遠隔
    巻き工程を始めることを特徴とする巻線方法。
  2. 【請求項2】複数のティースが並んで突出し、各ティー
    スの間にスロットが開口するコアに対して線材を巻回す
    る巻線装置において、 コアに対してノズルを三次元方向に相対移動させるコア
    ・ノズル相対移動機構とを備え、 ノズルをスロットの内側に入れて相対移動させることに
    より線材を巻回する内巻き工程を行うとともに、 ノズルを巻線部に対してスロットの開口端側に離して相
    対移動させることにより線材を巻回する遠隔巻き工程を
    行い、 全てのティースに対する内巻き工程が終了した後に遠隔
    巻き工程を始める構成としたことを特徴とする巻線装
    置。
  3. 【請求項3】前記ノズルを巻線部に対してスロットの開
    口端側に離して相対移動させることによりコアに巻回さ
    れる線材をティースへと案内するフッカーと、 このフッカーをコアに対してその軸方向に相対移動させ
    るフッカー軸方向移動機構とを備えたことを特徴とする
    請求項2に記載の巻線装置。
  4. 【請求項4】前記フッカーをコアに対してその略半径方
    向に相対移動させるフッカートラバース機構を備え、 前記遠隔巻き工程で巻回される線材の位置を変える構成
    としたことを特徴とする請求項3に記載の巻線装置。
  5. 【請求項5】前記遠隔巻き工程にて線材が弛まないよう
    に前記ノズルの移動軌跡を設定したことを特徴とする請
    求項2から4のいずれか一つに記載の巻線装置。
  6. 【請求項6】前記ノズルを巻線部に対してスロットの開
    口端側に離して相対移動させることによりコアに巻回さ
    れる線材を既に巻回された線材上に押し付けるプッシャ
    と、 このプッシャをコアに対してその軸方向に相対移動させ
    るプッシャ軸方向移動機構とを備えたことを特徴とする
    請求項2に記載の巻線装置。
  7. 【請求項7】複数のティースが並んで突出し、各ティー
    スの間にスロットが開口するコアに対して線材を巻回す
    る巻線方法において、 線材を繰り出すノズルと、 コアに対してノズルを三次元方向に相対移動させるコア
    ・ノズル相対移動機構とを用い、 ノズルがコアに対して回動するときにノズル先端を略半
    径方向に動かして線材がティースに略直交して巻回され
    るようにノズルの移動軌跡を設定したことを特徴とする
    巻線方法。
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