JP2004336961A - 波巻きコイル及びその製造方法及びその製造装置 - Google Patents

波巻きコイル及びその製造方法及びその製造装置 Download PDF

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兼功 大川
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Abstract

【課題】生産性を高められる波巻きコイル及びその製造方法及びその製造装置を提供する。
【解決手段】インサータ巻線方法によって形成されるステータのコアに対して押し込まれる波巻きコイルにおいて、波巻きコイルに沿った歯形を持つ主歯車10と、この主歯車10に噛み合う従歯車11〜13と、線材4を回転する主歯車10と従歯車11の間に供給する線材供給機構5とを用い、線材4を従歯車11〜13によって主歯車10に押し付けて成形しながら主歯車10に巻回した。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インサータ巻線方法によって形成される波巻きコイル及びその製造方法及びその製造装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インサータ巻線方法については例えば特許文献1に開示されているように、予め巻回されたコイルをコアの各磁極(ティース)に自動的に組み付けるようになっている。
【0003】
インサータ巻線方法に用いられるコイルの巻線方式は、線材を各磁極の周囲に線材を巻回する重巻き方式と、線材を各磁極の上下を交互に通るように巻回する波巻き方式とがある。なお、特許文献1には重巻き方式のものが開示されている。
【0004】
従来、この種の波巻きコイルの製造方法として、図3に示すものがある。
【0005】
この波巻きコイルの製造装置は、磁極と同数の内側治具31と外側治具32がそれぞれ放射状に移動するように設けられている。
【0006】
波巻きコイルの製造は、次の手順で行われる。
【0007】
▲1▼図3の(a)に示すように、まず内側治具31と外側治具32の間に線材45を所定ターン数だけ巻回して円形のコイル30を形成する。
【0008】
▲2▼図3の(b)に矢印で示すように、内側治具31と外側治具32をそれぞれ放射状に移動し、円形に巻回されたコイル30を星型に成形する。
【0009】
このようにして形成された波巻きコイル30は、図示しないインサータ巻線装置を用いてコアの磁極間(スロット)に押し込まれ、これによってステータが形成される。
【0010】
【特許文献1】
特開2000−245120号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の波巻きコイルの製造方法にあっては、▲1▼の巻回工程と▲2▼の成形工程が行われるため、一つの波巻きコイルを製造するのにかかる時間を短縮することが難しく、生産性を高められないという問題点があった。
【0012】
また、波巻きコイルの製造装置は、構造が複雑化し、小型化が難しいという問題点があった。
【0013】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、生産性を高められる波巻きコイル及びその製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、インサータ巻線方法によって形成されるステータのコアに対して押し込まれる波巻きコイルにおいて、波巻きコイルに沿った歯形を持つ主歯車と、この主歯車に噛み合う従歯車と、線材を回転する主歯車と従歯車の間に供給する線材供給機構とを用い、線材を従歯車によって主歯車に押し付けて成形しながら主歯車に巻回して形成したことを特徴とするものとした。
【0015】
第2の発明は、インサータ巻線方法によって形成されるステータのコアに対して押し込まれる波巻きコイルの製造方法において、波巻きコイルに沿った歯形を持つ主歯車と、この主歯車に噛み合う従歯車と、線材を回転する主歯車と従歯車の間に供給する線材供給機構とを用い、線材を従歯車によって主歯車に押し付けて成形しながら主歯車に巻回することを特徴とするものとした。
【0016】
第3の発明は、インサータ巻線方法によって形成されるステータのコアに対して押し込まれる波巻きコイルの製造装置において、
波巻きコイルに沿った歯形を持つ主歯車と、この主歯車に噛み合う従歯車と、線材を回転する主歯車と従歯車の間に供給する線材供給機構とを用い、線材を従歯車によって主歯車に押し付けて成形しながら主歯車に巻回する構成としたことを特徴とするものとした。
【0017】
第4の発明は、第3の発明において、主歯車に噛み合う複数の従歯車を備えたことを特徴とするものとした。
【0018】
【発明の作用および効果】
第1、第2、第3の発明によると、波巻きコイルは、互いに噛み合う主歯車及び従歯車の間に線材を挟んで星形に成形しながら巻回して形成されるため、コイルの巻回工程とコイルの成形工程が同時に行われ、一つの波巻きコイルを製造するのにかかる時間を短縮し、生産性を高められる。
【0019】
波巻きコイルの製造装置は、主歯車とこれに噛み合う従歯車を主体として構成されるため、構造の簡素化及び小型化が可能となる。
【0020】
第4の発明によると、一つの従歯車によって主歯車に押し付けられることによって主歯車に沿った星形に成形される線材は他の従歯車によっても主歯車に押し付けられ、波巻きコイルの形状が乱れることが防止される。
【0021】
【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。
【0022】
図1に示すように、インサータ巻線方法に用いられる波巻きコイルの製造装置1は、波巻きコイルに沿った歯形を持つ主歯車10と、この主歯車10に噛み合う従歯車11〜13と、主歯車10を回転駆動する駆動軸14と、この主歯車10に対して線材4の先端を保持する絡げ棒3と、この線材4を回転する主歯車10と従歯車11の間に供給する線材供給機構5とを備える。
【0023】
主歯車10の断面は波巻きコイルの形状に沿った星形に形成され、5個の山10a及び5個の谷10bを有する。各山10a及び谷10bの断面はそれぞれ円弧状に湾曲して形成される。
【0024】
従歯車11〜13は、主歯車10と略同一形状をしており、主歯車10に噛み合うことによって回転し、主歯車10に線材4を押し付けて成形するようになっている。従歯車11〜13は、主歯車10の回転軸について互いに120°の間隔を持つように対称的に配置されている。
【0025】
線材供給機構5は図示しない供給源から送られる線材4を所定の張力に調節して主歯車10へと供給する。線材供給機構5は主歯車10の回転軸方向に移動する送り機構(図示せず)を備え、線材4を主歯車10に整列して巻回するようになっている。
【0026】
波巻きコイルの製造は、次の手順で行われる。
【0027】
▲1▼まず線材供給機構5から供給される線材4の先端を絡げ棒3に絡げて保持する。
【0028】
▲2▼主歯車10を従歯車11〜13と共に所定のターン数だけ回転駆動し、線材4を主歯車10と従歯車11〜13の間に巻回しながら星型に成形する。このとき、線材供給機構5から供給される線材4は、まず従歯車11によって主歯車10に押し付けられ、主歯車10に沿った星形に成形される。こうして成形された線材4は従歯車12,13によっても主歯車10に押し付けられ、波巻きコイルの形状が乱れることが防止される。
【0029】
▲3▼主歯車10と従歯車11〜13の間から巻回されたコイルを取り外す。
【0030】
なお、この製造装置1は、従歯車11〜13を主歯車10の回転径方向に移動する移動機構を備えている。従歯車11〜13を主歯車10にから離れる待避位置に移動することにより、主歯車10に巻回されたコイルを容易に取り外すことができる。
【0031】
このようにして形成された波巻きコイルは、図2に示すように、図示しないインサータ巻線装置を用いてコアの磁極間(スロット)に押し込まれ、これによってステータが形成される。
【0032】
インナーロータ式のステータを構成する環状のコア21は、複数のティース23が内側に突出するものである。
【0033】
インサータ巻線装置20は、ティース23の内側に沿って配置される棒状のブレード25と、コア21の内側を移動するストリッパ26とを備える。
【0034】
図2の(a)に示すように、このブレード25に波巻きコイル9を予め巻回した後、図2の(b)に示すように、ストリッパ26をコア21の内側を挿通させて波巻きコイル9をコア21のスロット内に押し込むようになっている。
【0035】
以上のように、波巻きコイル9は、互いに噛み合う主歯車10及び従歯車11〜13の間に線材4を挟んで星形に成形しながら巻回し形成されるため、コイルの巻回工程とコイルの成形工程が同時に行われ、一つの波巻きコイルを製造するのにかかる時間を短縮し、生産性を高められる。
【0036】
また、波巻きコイルの製造装置1は、主歯車10とこれに噛み合う従歯車11〜13を主体として構成されるため、構造の簡素化及び小型化が可能となる。
【0037】
なお、波巻きコイルを形成するためには少なくとも一つ従歯車11があれば良く、他の従歯車12,13はコイルが主歯車10から外れないようにする機能を果たすものであり、廃止することも可能である。
【0038】
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波巻きコイルの製造装置の平面図。
【図2】同じくインサータ巻線装置の構成図。
【図3】従来例を示す波巻きコイルの製造装置の平面図。
【符号の説明】
1 波巻きコイルの製造装置
4 線材
5 線材供給機構
10 主歯車
11〜13 従歯車

Claims (4)

  1. インサータ巻線方法によって形成されるステータのコアに対して押し込まれる波巻きコイルにおいて、
    波巻きコイルに沿った歯形を持つ主歯車と、この主歯車に噛み合う従歯車と、線材を回転する主歯車と従歯車の間に供給する線材供給機構とを用い、線材を従歯車によって主歯車に押し付けて成形しながら主歯車に巻回して形成したことを特徴とする波巻きコイル。
  2. インサータ巻線方法によって形成されるステータのコアに対して押し込まれる波巻きコイルの製造方法において、
    波巻きコイルに沿った歯形を持つ主歯車と、この主歯車に噛み合う従歯車と、線材を回転する主歯車と従歯車の間に供給する線材供給機構とを用い、線材を従歯車によって主歯車に押し付けて成形しながら主歯車に巻回することを特徴とする波巻きコイルの製造方法。
  3. インサータ巻線方法によって形成されるステータのコアに対して押し込まれる波巻きコイルの製造装置において、
    波巻きコイルに沿った歯形を持つ主歯車と、この主歯車に噛み合う従歯車と、線材を回転する主歯車と従歯車の間に供給する線材供給機構とを用い、線材を従歯車によって主歯車に押し付けて成形しながら主歯車に巻回する構成としたことを特徴とする波巻きコイルの製造装置。
  4. 前記主歯車に噛み合う複数の前記従歯車を備えたことを特徴とする請求項3に記載の波巻きコイルの製造装置。
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