JP2005051903A

JP2005051903A - 電動機コイル形成方法及び装置

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Publication number: JP2005051903A
Application number: JP2003205215A
Authority: JP
Inventors: Shingo Hashimoto; 伸吾橋本; Toru Azeyanagi; 徹畔柳
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2023-07-31
Also published as: JP4419459B2

Abstract

【課題】ワイヤ巻付け時の巻枠の偏心に起因するコイル形成ワイヤの損傷やそりを防止する。
【解決手段】電動機コイル形成装置は、コイルを形成するワイヤＭ／Ｗを巻付ける周面に対して実質上平行な任意の軸線回りに回転駆動される巻枠５と、該巻枠に向けてワイヤを繰出す供給ノズル８とを備える。巻枠の前記任意の軸線回りの回転に伴う巻枠周面へのワイヤの巻付き位置の変化に合わせて、任意の軸線と供給ノズルのワイヤの繰出し位置との相互関係を、任意の軸線に対して少なくとも横方向に変化させて巻付けを行う。これにより、供給ノズルの軸線に対するワイヤの振れ角が小さくなり、損傷やそりが防止される。
【選択図】図１８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ、ジェネレータ等の電動機に用いるコイルの形成装置に関し、特に、車両に駆動源として搭載する電動機のステータコイルの形成に適したコイル形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機のコアのスロットに挿入されるコイルは、一般に、予めコイル形成装置により所定の予備形状（挿入状態とは異なる形状）に巻回され、該形成装置から所定の受け具（インサータ）に巻回部を吊下げ状態として排出させ、該受け具から最終形状に変形させながらコアのスロットに挿入される。前記予備形状の一形態として、互いに平行な軸線回りに複数の巻回部分を持つ形態のものがある。こうした形態のコイルを形成する装置としては、巻枠に対してワイヤを供給する側（フライヤ）を回転させる方式のものが一般的である。こうした方式の装置を開示する特許文献として、特許文献１がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２５３６３１号公報
【０００４】
上記方式のものは、巻枠よりフライヤが大径でなければならないため、装置が大型のものとならざるを得ない。また、フライヤの回転によりワイヤが捩れるため、多数のワイヤを平行な束とする巻回を行う場合、ワイヤの束を縒り線状態としないための工夫も必要となる。そこで、こうした問題を避ける他の方式の装置として、ワイヤを供給する側（ノズル）を固定として、巻枠を回転させる方式のものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方式のものでは、巻枠の回転に伴い、巻枠へのワイヤの巻付け位置がノズルの位置に対して変化することが避けられないため、ノズルの軸線に対するワイヤの振れ角が生じ、これによりノズルの繰出し位置でワイヤのしごきが生じる。こうしたしごきは、巻枠の外形が大きくなるほど顕著になり、また、巻枠の周面が中心軸周りの単純な円筒形でない場合（以下、これを巻枠の偏心という）には、振れ角の変化によるしごきの変動も生じる。このワイヤのしごきは、加工硬化や漏電につながる傷発生の原因となり、また、多数平行して繰出されるワイヤの束の整列状態が損なわれる反りの発生の原因ともなる。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑み案出されたものであり、ワイヤ巻付け時の巻枠の回転に起因するしごきによるコイル形成ワイヤの損傷やそりを防止することを主たる目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、ワイヤを巻付ける周面を備える巻枠に向けて供給ノズルからワイヤを繰出しながら、巻枠を任意の軸線回りに回転駆動させてワイヤの巻枠周面への巻回によりコイルを形成する電動機コイル形成方法において、前記巻枠の前記任意の軸線回りの回転に伴う巻枠周面へのワイヤの巻付き位置の変化に合わせて、任意の軸線の位置と供給ノズルのワイヤの繰出し位置の相互関係を、少なくとも、任意の軸線とワイヤの繰出し位置が接近・離反する方向に対して交差する方向に変更することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、ワイヤを巻付ける周面を備える巻枠に向けて供給ノズルからワイヤを繰出しながら、巻枠を任意の軸線回りに回転駆動させてワイヤの巻枠周面への巻回によりコイルを形成する電動機コイル形成方法において、前記任意の軸線と交差する面に投影した前記供給ノズルから巻枠周面へのワイヤの巻付き位置に至るワイヤの繰出し方向を、供給ノズルの軸線と実質上合わせるように、任意の軸線の位置と供給ノズルの位置の相互関係を変更することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、ワイヤを巻付ける周面を備える巻枠に向けて供給ノズルからワイヤを繰出しながら、巻枠を任意の軸線回りに回転駆動させてワイヤの巻枠周面への巻回によりコイルを形成する電動機コイル形成方法において、前記任意の軸線と交差する面に投影した巻枠周面の接線と、供給ノズルの軸線とを実質上一致させるように、任意の軸線の位置と供給ノズルの軸線の向きの相互関係を変更することを特徴とする。
【００１０】
上記いずれかの方法において、前記任意の軸線は、該軸線に対して偏心する周面を有する巻枠の中心軸線とされるのが望ましい。また、前記相互関係の変更は、前記巻枠の回転角に対する前記相互関係の変化に近似する滑らかな近似曲線に基づいてなされるのが有効である。また、前記相互関係の変更は、前記巻枠の回転角に応じて前記供給ノズルの位置を変化させることによりなされる。あるいは、前記相互関係の変更は、前記巻枠の回転角に応じて前記供給ノズルの軸線の向きを変化させることによりなされる。より具体的には、前記巻枠は、共通の巻枠ユニットに複数個配置され、各巻枠へのワイヤの巻付けは、巻枠ユニットを前記任意の軸線と平行する軸線回りに回転させて各巻枠の軸線を常に一定位置に位置付けて、位置付けられた各巻枠に順次繰り返して行うものであり、それにより複数の巻回部分を持つコイルを形成するものである。
【００１１】
次に、本発明は、コイルを形成するワイヤを巻付ける周面が周方向に回転するように任意の軸線回りに回転駆動される巻枠と、該巻枠に向けてワイヤを繰出す供給ノズルとを備える電動機コイル形成装置において、前記巻枠の前記任意の軸線回りの回転に伴う巻枠周面へのワイヤの巻付き位置の変化に合わせて、任意の軸線の位置と供給ノズルのワイヤの繰出し位置の相互関係を、少なくとも、任意の軸線とワイヤの繰出し位置が接近・離反する方向に対して交差する方向に変更する同期手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、コイルを形成するワイヤを巻付ける周面が周方向に回転するように任意の軸線回りに回転駆動される巻枠と、該巻枠に向けてワイヤ繰出す供給ノズルとを備える電動機コイル形成装置において、前記任意の軸線と交差する面に投影した前記供給ノズルから巻枠周面へのワイヤの巻付き位置に至るワイヤの繰出し方向を、供給ノズルの軸線と実質上合わせるように、任意の軸線の位置と供給ノズルの位置の相互関係を変更する同期手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、コイルを形成するワイヤを巻付ける周面が周方向に回転するように任意の軸線回りに回転駆動される巻枠と、該巻枠に向けてワイヤ繰出す供給ノズルとを備える電動機コイル形成装置において、前記任意の軸線と交差する面に投影した巻枠周面の接線と、供給ノズルの軸線とを実質上一致させるように、任意の軸線の位置と供給ノズルの軸線の向きの相互関係を変更する同期手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
上記の構成において、任意の軸線は、該軸線に対して偏心する周面を有する巻枠の中心軸線とするのが望ましい。また、前記同期手段による相互関係の変更は、前記巻枠の回転角に対する前記相互関係の変化に近似する滑らかな近似曲線に基づいてなされるのが有効である。また、前記同期手段は、前記巻枠の回転角に応じて前記供給ノズルの位置を変化させるものであることが望ましい。より具体的には、前記巻枠は、複数の巻枠からなり、前記任意の軸線に対して各巻枠の中心線を平行にして共通の巻枠ユニットに配置された構成とされる。
【００１５】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１又は請求項９に記載の構成では、ワイヤの巻付き位置と供給ノズルのワイヤの繰出し位置とが巻付き位置の変化に合わせて常に一定の相互関係に保たれるため、供給ノズルの繰出し位置でのワイヤのしごきが生じ難くなる。したがって、この構成によれば、ワイヤのしごきにより生じる加工硬化や傷が生じ難くなり、また、しごきによるワイヤの反りの発生も防止されるため、多数平行して繰出されるワイヤの束の整列状態が損なわれることがなくなり、その結果、コアのスリット内への挿入状態での配線密度の低下も防止することができる。
【００１６】
次に、請求項２又は請求項１０に記載の構成では、供給ノズルから巻枠周面へのワイヤの巻付き位置に至るワイヤの繰出し方向と、供給ノズルの軸線が実質上合わせられるため、供給ノズルの繰出し位置でのワイヤのしごきを極めて小さくすることができる。したがって、この構成によれば、ワイヤのしごきにより生じる加工硬化や傷が生じ難くなり、また、しごきによるワイヤの反りの発生も防止されるため、多数平行して繰出されるワイヤの整列状態が損なわれることがなくなり、その結果、コアのスリット内への挿入状態での配線密度の低下も防止することができる。
【００１７】
次に、請求項３又は請求項１１に記載の構成では、供給ノズルから巻枠周面へのワイヤの巻付き位置に至るワイヤの繰出し方向が、常に巻枠周面の接線と一致しているため、供給ノズルの繰出し位置でのワイヤのしごきを極めて小さくすることができる。したがって、この構成によれば、ワイヤのしごきにより生じる加工硬化や傷が生じ難くなり、また、しごきによるワイヤの反りの発生も防止されるため、多数平行して繰出されるワイヤの整列状態が損なわれることがなくなり、その結果、コアのスリット内への挿入状態での配線密度の低下も防止することができる。
【００１８】
また、請求項４又は請求項１２に記載の構成では、巻枠の回転に伴う巻付き位置の変化が、巻枠より外側の軸回りに回転させる場合より小さくなるため、同期手段による巻枠軸線と供給ノズルの相対移動量を最小限に抑えた制御が可能となる。また、巻枠の回転に伴う巻付け位置の移動方向が、常に供給ノズルから遠ざかる方向となるため、ワイヤに常時張力が作用した状態で巻付けが行われるため、巻乱れも防ぐことができる。
【００１９】
また、請求項５又は請求項１３に記載の構成では、同期手段による巻枠軸線又は供給ノズルの動きを極端な速度変化のない滑らかなものとすることができるため、特に移動させる側の慣性質量が大きい場合に的確に対応する制御が可能となる。しかも、位置制御が単純化される。
【００２０】
また、請求項６又は請求項１４に記載の構成では、移動させる側を供給ノズルとすることで、移動側の慣性質量を小さくすることができるため、同期手段による位置制御のレスポンスを向上させることができる。
【００２１】
また、請求項７又は請求項１５に記載の構成では、移動を供給ノズルの軸線の向きとすることで、移動が供給ノズルの回転動作により得られるため、制御が簡単になり、同期手段による制御のレスポンスが一層向上する。
【００２２】
また、請求項８又は請求項１６に記載の構成では、複数の巻回部分を持つコイルを、共通の巻枠ユニットにより効率よく形成することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明におけるワイヤの巻付き位置と供給ノズルのワイヤの繰出し位置との相互関係は、繰出し位置での供給ノズルの軸線に対するワイヤの振れ角を小さくするものであることが望ましく、特に、振れ角が０となる関係とした場合、ワイヤのしごきを最小とすることができる。また、巻枠を回転させる任意の軸線は、一般には、巻枠内を通る軸線とすることを必須とはしないが、巻枠の中心軸線と一致させるのが望ましく、この場合、ワイヤに常時張力を作用させながら巻付けを行うことができるため、巻乱れも防ぐことができ、しかも、同期手段による制御量を最小に抑えた制御が可能となる。
【００２４】
【実施例】
図１は、本発明の電動機コイル形成方法の実施に係る装置の巻枠ユニットの一実施例を示す斜視図である。巻枠ユニットＡは、図示しない装置本体のフレームに垂直軸線回りに旋回自在に支持され、かつ回転駆動装置にユニット旋回中心軸１を介して連結された板状の旋回アーム２と、旋回アーム２の旋回中心軸１に対して所定量偏心した位置にインデックス軸３回りに回転自在かつ所定角度位置の割出し及び位置保持可能に垂下されたインデックスホルダ４と、インデックスホルダ４に各々昇降自在に係合支持して、全体としてインデックスホルダ４の周囲を取巻くように配置され、外側周面が下方で開き方向に若干傾斜した開閉自在な蒲鉾状の複数（図示の例において４個）のコイル巻枠５Ａ〜５Ｄと、各コイル巻枠５Ａ〜５Ｄの間に配置された蒲鉾状の同じく開閉自在な渡線巻枠（図示の例において３個）６Ａ〜６Ｃと、渡線巻枠の配置位置に相当する位置の一箇所に渡線巻枠に代えて配置された円筒形のリード巻枠７とから構成されている。かくして、本発明に係るコイル巻枠５Ａ〜５Ｄは、複数の巻枠として共通の巻枠ユニットＡに配置されている。
【００２５】
図２に下方からみた平面配置を示すように、各コイル巻枠５Ａ〜５Ｄは、インデックスホルダ４を取巻く周方向における同じ径方向位置に均等な間隔（図示の例において９０°間隔）で配置され、渡線巻枠６Ａ〜６Ｃとリード巻枠７がそれらの間に配置されている。また、後記するインデックス操作のために、各巻枠５Ａ〜５Ｄ，６Ａ〜６Ｃ，７の中心軸線Ｚａ〜Ｚｈとインデックスホルダ４の中心軸線Ｚｏとの軸間距離は、旋回アーム２の旋回中心軸１に対するインデックスホルダ４の中心軸線Ｚｏの偏心量に一致する配置とされている。
【００２６】
こうした配列の各巻枠５Ａ〜５Ｄ，６Ａ〜６Ｃ，７に対して、コイル形成ワイヤＭ／Ｗは、図２に２点鎖線で示すように、図示しない供給ノズルから繰出されて、先ずリード巻枠７に反時計回り方向に多重に巻付けられ、リード巻枠７とコイル巻枠５Ａの間を通してコイル巻枠５Ａの裏側（巻枠ユニットＡにおける径方向内側）から反時計回り方向に多重に巻付けられ、次にコイル巻枠５Ａと渡線巻枠６Ａの間を通して渡線巻枠６Ａの表面側（巻枠ユニットＡにおける径方向外側）にのみ時計回りに巻付けられ、渡線巻枠６Ａとコイル巻枠５Ｂの間を通してコイル巻枠５Ｂの裏側から反時計回り方向に多重に巻付けられて、２個の周回部分を持つコイルの巻付けが完了する。更に多くの周回部分を持つコイルとする場合は、これに続けて同様の巻付けを繰り返し、最終的にコイル巻枠５Ｄに多重に巻付けられて一巡の巻き掛けを終わる巻き順とされている。なお、図２において、各軸線Ｚａ〜Ｚｈ周りの矢印は、巻付けのための各巻枠５Ａ〜５Ｄ，６Ａ〜６Ｃ，７の回転方向を示し、各巻枠の周面に付した矢印は、ワイヤＭ／Ｗの供給方向を示す。したがって、この方向は、上記周回順序に対して逆向きとなる。
【００２７】
次に示す図３〜図１５は、巻付け手順を順を追って段階的に示す。先ず、図３を参照して、ワイヤＭ／Ｗのリード部分の処理のために、リード巻枠７だけを下降させ、他の巻枠が巻き付けの障害とならないようにする。この下降と併せてリード巻枠７をインデックスホルダ４の回転軸３回りに回転させて、リード巻枠７の中心軸線Ｚａを旋回アーム２の旋回軸１と整列させるインデックス操作を行う。そして、図示しない供給ノズルから供給されるワイヤＭ／Ｗのリードを適宜の手段でリード巻枠７に固定し、巻枠ユニットＡを下方からみて反時計回り方向（以下に記す回転方向は、全て下方からみた方向とする。）に旋回させることで、リード巻枠７を旋回アーム２の旋回によりリード巻枠７の中心軸線Ｚａ回りに回転させて、リード巻枠７へのワイヤＭ／Ｗの巻付けを開始する。この巻枠ユニットＡの多重旋回によりリード巻枠７にワイヤＭ／Ｗが多重に巻付けられた段階を次の図４に示す。
【００２８】
次に、図５を参照して、リード巻枠７の下方視で右側に隣接するコイル巻枠５Ａを下降させる。次いで、図６に示すようにインデックスホルダ４を反時計回り方向に４５°回転させ、下降状態のコイル巻枠５Ａをインデックスする。
【００２９】
次に、図７を参照して、リード巻枠７を上昇させながら、ワイヤＭ／Ｗの繰出し側をコイル巻枠５Ａの裏側に通す渡線処理を行う。こうしてリード巻枠７の上昇と渡線処理が終わったところで、巻枠ユニットＡを時計回り方向に旋回させることで、ワイヤＭ／Ｗのコイル巻枠５Ａへの巻付けを行う。この旋回を多重旋回とすることで、図８に示す途中段階を経て、図９に示す巻付け完了状態となる。
【００３０】
次に、図１０を参照して、コイル巻枠５Ａの下方視で右側に隣接する渡線枠６Ａを下降させる。更に、図１１に示すようにインデックスホルダ４を反時計回り方向に４５°回転させ、下降状態の渡線枠６Ａをインデックスする。次に、図１２に示すようにコイル巻枠５Ａを上昇させながら、ワイヤＭ／Ｗの繰出し側を渡線枠６Ａの表側に導く渡線処理を行う。こうしてコイル巻枠５Ａの上昇と渡線処理が終わったところで、巻枠ユニットＡを反時計回り方向に旋回させることで、図１３に示すように、ワイヤＭ／Ｗの渡線枠６Ａへの巻付けを行う。
【００３１】
以下同様に、図１４に示すように、渡線枠６Ａの下方視で右側に隣接するコイル巻枠５Ｂを下降させる。次いで、図１５に示すように、インデックスホルダ４を反時計回り方向に４５°回転させ、下降状態のコイル巻枠５Ｂをインデックスする。以下同様の手順を繰り返してリード巻枠７の反対側に位置する最後のコイル巻枠５ＤへのワイヤＭ／Ｗの巻付けを完了することで、先の図２に示す巻枠ユニットＡへのコイルの巻付けが完成する。
【００３２】
この後の巻枠ユニットＡからのコイルの排出以降の作業は、本発明の主題とは直接関りがないので、詳細な説明は省略するが、開閉自在な各コイル巻枠５Ａ〜５Ｄと渡線枠６Ａ〜６Ｃを閉じることで、コイル巻枠５Ａ〜５Ｄとそれに対する多重巻付け部分との間に緩みを持たせた状態で、適宜の手段によるコイル全体の下方への押出しによりコイルの取り外し作業が行われる。
【００３３】
本発明の主題に係る構成は、上記の巻枠ユニットと供給ノズルとの間の上記各操作時の位置関係を制御する手段として適用されている。次に示す図１６は、平面視で巻枠ユニットＡと供給ノズル８の位置関係を示す。図示するように、巻枠ユニットＡを特定のコイル巻枠５を中心軸線Ｚ回りに旋回させながらワイヤＭ／Ｗの巻付けを行った場合でも、巻枠５の周面が巻枠中心軸線Ｚに対して偏心しているときは、供給ノズル８から繰出されるワイヤＭ／Ｗのノズル軸線に対する平面（巻枠中心軸線Ｚに対して直交する平面、すなわち図の紙面）方向の振れ角αが生じる。この振れ角αは、図１７に各角度θごとの振れ角αの変化を示すように、コイル巻枠５の長辺がノズル軸線に対して直交する方向を向いたとき（図１７のθ＝０°及びθ＝１８０°に示す位置のとき）に最大となる。この状態では、供給ノズル８の繰出し側口部（図１６に○囲いで示す部分）でワイヤＭ／Ｗが大きく屈曲するため、しごきが発生し、これによりワイヤＭ／Ｗの加工硬化や傷が生じやすくなる。また、しごきによりワイヤＭ／Ｗに反りが発生すると、多数平行する束として繰出され、巻付けられるワイヤＭ／Ｗの整列状態が損なわれ、これが結果として、コアのスリット内への挿入状態での配線密度の低下につながる。
【００３４】
そこで、この実施例では、次の図１８に示すように、巻枠５の中心軸線Ｚ回りの回転に伴う巻枠周面へのワイヤＭ／Ｗの巻付き位置の変化に合わせて、巻枠５の中心軸線Ｚの位置と供給ノズル８のワイヤＭ／Ｗの繰出し位置との相互関係を、巻枠５の中心軸線Ｚを中心として繰出し位置を通る円の繰出し位置における接線方向、換言すれば、巻枠５の中心軸線ＺとワイヤＭ／Ｗの繰出し位置が接近・離反する方向に対して交差する方向、要すれば、巻枠５の回転中心軸線Ｚの延伸方向に対して横方向に距離Ｒだけ変更する同期手段Ｓを設けている。この距離Ｒの変化は、巻枠５の回転角（巻付角度）をθとして、図１９に示すような関係となる。
【００３５】
この同期手段Ｓは、巻枠５の回転角θに応じて供給ノズル８の位置を変更するものであってもよいし、逆に、ノズル８を固定として巻枠５の回転角θに応じてその回転軸線Ｚの位置を変更するものであってもよい。この同期手段Ｓを純機械的構成で実現する場合、例えば、巻枠５の周面形状と相似したカムを巻枠５と同期回転させる機構により、ノズル８又は回転軸線Ｚを横方向に動かす構成とすることができる。また、電気・機械的機構を用いる場合、ノズル８又は先述の巻枠ユニットＡをＸ−Ｙテーブル上に載置し、先の図１９に示す特性に合わせてＹ軸方向の送りを制御する構成も考えられる。この構成の場合、更にＸ軸方向への送りを制御することで、巻付け時にワイヤにかかる張力を一定とする制御も可能となる。
【００３６】
ところで、上記同期手段Ｓは、見方を変えれば、巻枠５の中心軸線Ｚと交差する面（Ｘ−Ｙ面）内における供給ノズル８から巻枠周面へのワイヤＭ／Ｗの巻付き位置に至るワイヤＭ／Ｗの繰出し方向を、供給ノズル８の軸線と実質上合わせるように、巻枠５の中心軸線Ｚと供給ノズル８の位置との相互関係を変化させる手段ということもできる。この見方によれば、同期手段は、任意の軸線（例えば、巻枠５の中心軸線Ｚ）と交差する面（Ｘ−Ｙ平面）に投影した巻枠周面の接線と、供給ノズル８の軸線とを実質上一致させるように、任意の軸線の位置と供給ノズル８の軸線の向きの相互関係を変化させる手段ということになる。そして、この考え方によれば、同期手段Ｓは、巻枠５の回転角θに応じて供給ノズル８の軸線の向きを変更する機構とすることができる。
【００３７】
こうした同期手段ＳによりワイヤＭ／Ｗの繰出しを制御することで、図２０に各角度θごとの巻枠５と供給ノズル８の相互関係の変化を示すように、先述の振れ角αは、巻枠５の回転角度θに関りなく常に０となる。この同期制御は、理想的には図１９に示すような特性曲線に沿って行われるべきであるが、例えば、慣性質量の大きな巻枠ユニットＡ側を動かすことを想定した場合、図２１に示すように、巻枠５の回転角θに対する相互関係の変化に近似する滑らかな近似曲線に基づいてなされるようにするのがより現実的である。こうした制御によっても実用上遜色ないしごき防止効果が得られる。
【００３８】
ちなみに、近似曲線の一例を挙げると、先の図１８を参照して、巻付角度をθ、巻枠巾をＷ、巻枠長さをＬとして、巻枠回転中心から周面の接線までの距離Ｒの近似曲線ｙは、次の数式で表せる関数となる。
【００３９】
【数１】

【００４０】
以上詳述したように、この実施例の装置によれば、ワイヤＭ／Ｗの巻付き位置と供給ノズル８のワイヤＭ／Ｗの繰出し位置又は角度が巻付き位置の変化に合わせて常に一定の相互関係に保たれるため、供給ノズル８の繰出し位置でのワイヤＭ／Ｗのしごきが生じ難くなる。したがって、この構成によれば、ワイヤＭ／Ｗのしごきにより生じる加工硬化や傷が生じ難くなり、また、しごきによるワイヤＭ／Ｗの反りの発生も防止されるため、多数平行して繰出されるワイヤＭ／Ｗの束の整列状態が損なわれることがなくなり、その結果、コアのスリット内への挿入状態での配線密度の低下も防止することができる。
【００４１】
また、巻枠５の回転に伴う巻付き位置の変化が、巻枠５より外側の軸回りに回転させる場合より小さくなるため、同期手段Ｓによる巻枠軸線Ｚと供給ノズル８の相対移動量を最小限に抑えた制御が可能となる。また、巻枠５の回転に伴う巻付け位置の移動方向が、常に供給ノズル８から遠ざかる方向となるため、ワイヤＭ／Ｗに常時張力が作用した状態で巻付けが行われるため、巻乱れも防ぐことができる。特に、移動させる側を供給ノズル８とした場合、移動側の慣性質量を小さくすることができるため、同期手段Ｓによる位置制御のレスポンスを向上させることができる。
【００４２】
以上本発明を、一実施例に基づき詳述したが、本発明はこの実施例に限るものではなく、種々の形態で実施可能なものである。例えば、同期手段による相互関係の制御方向を任意の軸線に対して横方向、すなわち、実施例においてＸ軸方向のみとしたが、これは接近・離反方向、すなわち、実施例においてＹ軸方向の制御も併せて行うことを妨げる趣旨ではない。また、任意の軸線を巻枠の中心軸線として回転させる場合を実施例としたが、任意の軸線は、巻枠ユニットの旋回中心軸線とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用に係る実施例の巻枠ユニットの斜視図である。
【図２】実施例の巻枠ユニットの平面図である。
【図３】巻枠ユニットのリード巻付け段階の作動を示す斜視図である。
【図４】巻枠ユニットのリード巻付け完了段階の作動を示す斜視図である。
【図５】巻枠ユニットのコイル巻枠下降段階の作動を示す斜視図である。
【図６】巻枠ユニットのコイル巻枠インデックス段階の作動を示す斜視図である。
【図７】巻枠ユニットのリード巻枠からコイル巻枠への渡線段階の作動を示す斜視図である。
【図８】巻枠ユニットのコイル巻枠への巻付け途中段階の作動を示す斜視図である。
【図９】巻枠ユニットのコイル巻枠への巻付け完了段階の作動を示す斜視図である。
【図１０】巻枠ユニットの渡線枠下降段階の作動を示す斜視図である。
【図１１】巻枠ユニットのコイル巻枠からリード巻枠への渡線段階の作動を示す斜視図である。
【図１２】巻枠ユニットのコイル巻枠上昇段階の作動を示す斜視図である。
【図１３】巻枠ユニットの渡線枠への巻付け完了段階の作動を示す斜視図である。
【図１４】巻枠ユニットの渡線枠からコイル巻枠への渡線段階の作動を示す斜視図である。
【図１５】巻枠ユニットの渡線枠上昇段階の作動を示す斜視図である。
【図１６】コイル巻枠と供給ノズルの位置関係を示す平面図である。
【図１７】コイル巻枠の回転軸線と供給ノズルの位置関係を固定した場合の巻付角度とワイヤの振れ角の関係を順を追って示す説明図である。
【図１８】コイル巻枠の接線と供給ノズルの軸線を一致させた場合のコイル巻枠の回転軸線と供給ノズルの軸線の位置関係を示す平面図である。
【図１９】コイル巻枠の接線と供給ノズルの軸線を一致させた場合のコイル巻枠の回転軸線と供給ノズルの軸線との間の距離の変化を示すグラフである。
【図２０】コイル巻枠の接線と供給ノズルの軸線を一致させた場合の巻付角度とワイヤの振れ角の関係を順を追って示す説明図である。
【図２１】コイル巻枠の回転軸線と供給ノズルの軸線との間の距離の変化に対する近似曲線のグラフである。
【符号の説明】
Ａ巻枠ユニット
Ｓ同期手段
５コイル巻枠（巻枠）
８供給ノズル
Ｍ／Ｗワイヤ
Ｚａ〜Ｚｈ巻枠の回転中心
θ 巻付角度（巻枠の回転角）

Claims

ワイヤを巻付ける周面を備える巻枠に向けて供給ノズルからワイヤを繰出しながら、巻枠を任意の軸線回りに回転駆動させてワイヤの巻枠周面への巻回によりコイルを形成する電動機コイル形成方法において、
前記巻枠の前記任意の軸線回りの回転に伴う巻枠周面へのワイヤの巻付き位置の変化に合わせて、任意の軸線の位置と供給ノズルのワイヤの繰出し位置の相互関係を、少なくとも、任意の軸線とワイヤの繰出し位置が接近・離反する方向に対して交差する方向に変更することを特徴とする電動機コイル形成方法。
ワイヤを巻付ける周面を備える巻枠に向けて供給ノズルからワイヤを繰出しながら、巻枠を任意の軸線回りに回転駆動させてワイヤの巻枠周面への巻回によりコイルを形成する電動機コイル形成方法において、
前記任意の軸線と交差する面に投影した前記供給ノズルから巻枠周面へのワイヤの巻付き位置に至るワイヤの繰出し方向を、供給ノズルの軸線と実質上合わせるように、任意の軸線の位置と供給ノズルの位置の相互関係を変更することを特徴とする電動機コイル形成方法。
ワイヤを巻付ける周面を備える巻枠に向けて供給ノズルからワイヤを繰出しながら、巻枠を任意の軸線回りに回転駆動させてワイヤの巻枠周面への巻回によりコイルを形成する電動機コイル形成方法において、
前記任意の軸線と交差する面に投影した巻枠周面の接線と、供給ノズルの軸線とを実質上一致させるように、任意の軸線の位置と供給ノズルの軸線の向きの相互関係を変更することを特徴とする電動機コイル形成方法。
前記任意の軸線は、該軸線に対して偏心する周面を有する巻枠の中心軸線である、請求項１、２又は３記載の電動機コイル形成方法。
前記相互関係の変更は、前記巻枠の回転角に対する前記相互関係の変化に近似する滑らかな近似曲線に基づいてなされる、請求項１〜４のいずれか１項記載の電動機コイル形成方法。
前記相互関係の変更は、前記巻枠の回転角に応じて前記供給ノズルの位置を変化させることによりなされる、請求項１〜５のいずれか１項記載の電動機コイル形成方法。
前記相互関係の変更は、前記巻枠の回転角に応じて前記供給ノズルの軸線の向きを変化させることによりなされる、請求項１〜５のいずれか１項記載の電動機コイル形成方法。
前記巻枠は、共通の巻枠ユニットに複数個配置され、各巻枠へのワイヤの巻付けは、巻枠ユニットを前記任意の軸線と平行する軸線回りに回転させて各巻枠の軸線を常に一定位置に位置付けて、位置付けられた各巻枠に順次繰り返して行うものであり、それにより複数の巻回部分を持つコイルを形成するものである、請求項１〜７のいずれか１項記載の電動機コイル形成方法。
コイルを形成するワイヤを巻付ける周面が周方向に回転するように任意の軸線回りに回転駆動される巻枠と、該巻枠に向けてワイヤを繰出す供給ノズルとを備える電動機コイル形成装置において、
前記巻枠の前記任意の軸線回りの回転に伴う巻枠周面へのワイヤの巻付き位置の変化に合わせて、任意の軸線の位置と供給ノズルのワイヤの繰出し位置の相互関係を、少なくとも、任意の軸線とワイヤの繰出し位置が接近・離反する方向に対して交差する方向に変更する同期手段を備えることを特徴とする電動機コイル形成装置。
コイルを形成するワイヤを巻付ける周面が周方向に回転するように任意の軸線回りに回転駆動される巻枠と、該巻枠に向けてワイヤ繰出す供給ノズルとを備える電動機コイル形成装置において、
前記任意の軸線と交差する面に投影した前記供給ノズルから巻枠周面へのワイヤの巻付き位置に至るワイヤの繰出し方向を、供給ノズルの軸線と実質上合わせるように、任意の軸線の位置と供給ノズルの位置の相互関係を変更する同期手段を備えることを特徴とする電動機コイル形成装置。
コイルを形成するワイヤを巻付ける周面が周方向に回転するように任意の軸線回りに回転駆動される巻枠と、該巻枠に向けてワイヤ繰出す供給ノズルとを備える電動機コイル形成装置において、
前記任意の軸線と交差する面に投影した巻枠周面の接線と、供給ノズルの軸線とを実質上一致させるように、任意の軸線の位置と供給ノズルの軸線の向きの相互関係を変更する同期手段を備えることを特徴とする電動機コイル形成装置。
前記任意の軸線は、該軸線に対して偏心する周面を有する巻枠の中心軸線である、請求項９、１０又は１１記載の電動機コイル形成装置。
前記同期手段による相互関係の変更は、前記巻枠の回転角に対する前記相互関係の変化に近似する滑らかな近似曲線に基づいてなされる、請求項９〜１２のいずれか１項記載の電動機コイル形成装置。
前記同期手段は、前記巻枠の回転角に応じて前記供給ノズルの位置を変更するものである、請求項９〜１３のいずれか１項記載の電動機コイル形成装置。
前記同期手段は、前記巻枠の回転角に応じて前記供給ノズルの軸線の向きを変更するものである、請求項９〜１３のいずれか１項記載の電動機コイル形成装置。
前記巻枠は、複数の巻枠からなり、前記任意の軸線に対して各巻枠の中心線を平行にして共通の巻枠ユニットに配置された、請求項９〜１５のいずれか１項記載の電動機コイル形成装置。