JP2005065345A

JP2005065345A - 電動機コイル形成方法及び装置

Info

Publication number: JP2005065345A
Application number: JP2003206928A
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: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】巻枠と受け具を結合する際の巻枠の閉縮を自動化する。
【解決手段】電動機コイル形成装置は、巻付け周面と平行な任意の軸線回りに回転駆動され、コイルを形成するワイヤＭ／Ｗが周面に巻付けられる巻枠５と、巻上げ後のコイルを該巻枠から受取る受け具Ｂを備える。巻枠に、受け具との結合により、巻枠をコイル離脱可能状態に閉縮させる開閉機構５０を設けた。これにより、巻上げ後のコイルの移動のための巻枠と受け具の結合により巻枠の閉縮が自動化される。
【選択図】図２３

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】
ところで、上記のように巻枠に巻付け形成されたコイルを電動機コアのスロットに挿入するために受け具に移動させる際に、巻枠からコイルを離脱させるための巻枠の閉縮が必要であり、従来、巻枠の閉縮には専用のアクチュエータが設けられていた。しかしながら、こうしたものでは、巻枠から受け具へのコイルの移動に際して、巻枠と受け具を結合するのに合わせたアクチュエータの制御が必要である。
【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、巻枠と受け具を結合する際の巻枠の閉縮を自動化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、任意の軸線回りに回転駆動しながらコイルを形成するワイヤを巻枠の周面に巻付ける巻回工程と、該巻回工程により形成された巻上げ後のコイルを巻枠から受け具に渡す受渡し工程とを含む電動機コイル形成方法において、受渡しのために巻枠を受け具に結合させる際に、結合過程での巻枠と受け具の係合作動により巻枠の周面をコイル離脱可能状態に閉縮させることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成において、前記巻枠は、共通の巻枠ユニットのインデックス軸周りに複数配置され、各巻枠は、巻枠ユニットの旋回により任意の軸線回りに回転可能な位置に、インデックス軸回りの回転により順次角度方向設定可能とされるとともに、任意の軸線と同方向に軸線方向移動可能とされ、前記巻回工程は、各巻枠の前記角度方向設定による前記軸線方向移動状態で各巻枠ごとになされるのが望ましい。この場合、前記受渡し工程における各巻枠の閉縮は、各巻枠を全て同じ軸線方向位置として、巻枠ユニットと受け具の結合により、各巻枠について同時になされる。
【０００９】
次に、本発明は、任意の軸線回りに回転駆動され、コイルを形成するワイヤが周面に巻付けられる巻枠と、巻上げ後のコイルを該巻枠から受取る受け具とを備える電動機コイル形成装置において、前記巻枠は、該巻枠から受け具へのコイルの移動のための受け具との結合により、巻枠をコイル離脱可能状態に閉縮させる開閉機構を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成において、開閉機構は、前記巻枠に内蔵された構成とするのが有効である。具体的には、前記巻枠は、固定枠と、該固定枠に対して開閉可能な可動枠とを備え、前記開閉機構は、可動枠を固定枠に対して開閉動させるものとするのが有効である。更に具体的には、前記固定枠と可動枠は、それら相互の枢着点回りの回転により開閉可能とされ、相互に引張手段により閉鎖方向に付勢され、固定枠と可動枠との間に配置されたカムの引張手段による閉鎖方向への付勢力に抗する回転により開閉されることが望ましい。また、前記開閉機構は、前記カムを回転させるレバーを備え、前記巻枠は、レバーの回転により開閉されるのが有効である。また、前記受け具は、巻上げられたコイルの巻回部分の内側で巻枠内に挿入可能なブレードを備え、前記レバーは、受け具のブレードとの当接により回転する構成とされるのが望ましい。また、前記巻枠は、共通の巻枠ユニットのインデックス軸周りに複数配置され、各巻枠は、巻枠ユニットの旋回により任意の軸線回りに回転可能な位置に、インデックス軸回りの回転により順次角度方向設定可能とされるとともに、任意の軸線と同方向に軸線方向移動可能とされるのが有効である。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１に記載の構成では、巻枠から受け具へコイルを移動させるべく巻枠に結合される受け具の巻枠への係合により巻枠が閉縮し、コイル移送可能状態となる。したがって、この構成によれば、格別の巻枠閉縮を行うことなく、コイル排出に先だって自動的にコイル排出可能状態を得ることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の構成では、単独の巻枠ユニットにより、各巻枠へのワイヤ巻付け時の回転軸のぶれがない状態での巻回が可能となり、各巻回部分の配線密度の低下につながる巻乱れが少なくなるとともに、各巻回部分を渡り線でつないだ複数の巻回部分を持つ連極コイルの形成も容易に可能となる。しかも、このようにして形成した連極コイルを巻枠ユニットと受け具の結合により自動的に受け具への受渡し可能状態とすることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の構成では、各巻回部分を渡り線でつないだ複数の巻回部分を持つ連極コイルを、巻枠ユニットと受け具の結合により自動的に受け具への受渡し可能状態とすることができる。
【００１４】
次に、上記請求項４に記載の構成では、巻枠から受け具へコイルを移動させるべく巻枠に結合される受け具の巻枠への係合により巻枠の開閉機構が作動し、それにより巻枠が閉じてコイル移送可能状態となる。したがって、この構成によれば、コイル排出のために専用のアクチュエータを別途設けることなく、自動的にコイル排出可能状態を得ることができる。
【００１５】
次に、請求項５に記載の構成では、巻枠の開閉機構を巻枠外に配置する必要がなくなるため、装置のコンパクト化が可能となる。また、巻枠の外側に巻枠開閉のための余分なスペースを必要としないため、多数の巻枠の共通の巻枠ユニットへの接近配置も可能となる。
【００１６】
次に、請求項６に記載の構成では、巻枠を実質的に２部材で構成することができるため、巻枠の複雑化を防ぐことができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の構成では、巻枠の枢着点を中心とする開閉により、巻枠の周長が部分ごとに異なるようになるため、巻枠に巻付けられるコイルの巻回部分について微妙にターンごとの周長が異なる巻回が可能となる。このようなコイルの巻回部分におけるターンごとの周長の微妙な違いは、コイルを電動機コアのスロットに挿入した場合に、コアの径方向外側への逃がし量を周長の大小と整合させることで、コイルエンド部分を小さく処理するのに有効である。
【００１８】
また、請求項８に記載の構成では、レバー比の設定により小さな操作力で巻枠の閉鎖操作が可能となる。
【００１９】
また、請求項９に記載の構成では、受け具側に格別の操作部材を設けることなく、本来コイルの引掛け支持のために巻枠に挿入される受け具側のブレードにより巻枠の閉鎖操作が可能となる。
【００２０】
また、請求項１０に記載の構成では、単独の巻枠ユニットにより、各巻枠に巻付け時の回転軸のぶれがない状態での巻回が可能となり、各巻回部分の配線密度の低下につながる巻乱れが少なくなるとともに、各巻回部分を渡り線でつないだ複数の巻回部分を持つ連極コイルの形成も容易に可能となる。しかも、このようにして形成した連極コイルを巻枠ユニットと受け具の結合により自動的に受け具への受渡し可能状態とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明における巻枠は、開閉機構により閉縮状態とは異なる拡縮状態を実現可能とされるのが有効である。これにより１つの巻回部分内で、電動機コアへの挿入後のコイルエンド部分の処理のためにターンごとの周長を異ならせることができる。また、各巻枠を共通の巻枠ユニットに配置する場合、開閉機構は、各巻枠の他に巻枠間に配置される渡線巻枠内にも内蔵させることができ、これにより、巻枠ユニットと受け具との結合により渡線巻枠も同時に閉鎖して、巻上げ後のコイルの離脱を一層円滑化することができる。
【００２２】
【実施例】
図１は、本発明の電動機コイル形成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に各々軸線方向移動（本例において昇降）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の間に配置された開閉自在な蒲鉾状の渡線巻枠（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。
【００２３】
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。
【００２４】
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）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。
【００２５】
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のインデックス軸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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
本発明の主題に係る構成は、上記のように巻付けられたコイルの巻枠ユニットからの排出のために、巻枠ユニットの各コイル巻枠５Ａ〜５Ｄに適用されている。次に示す図１６は、巻枠ユニットＡの下方部分の構成を断面で示す。コイル巻枠５は、コイル巻枠５から図示しない受け具としてのインサータツールへのコイルの移動のために、インサータツールとの係合によりコイル巻枠５をコイル離脱可能状態に閉縮させる開閉機構５０を備えることを基本的特徴とする。この開閉機構５０は、コイル巻枠５の内部に配置されている。
【００３１】
コイル巻枠５は、図示の例では、コイル巻枠５を巻枠ユニットＡのインデックスホルダ４に対して昇降自在に支持するための支持部材５１と、支持部材５１に固定した固定枠５２と、固定枠５２に開閉可能に連結した可動枠５３と、可動枠５３を固定枠５２に対して開閉動させる開閉機構５０から構成されている。固定枠５２と可動枠５３は、それら相互の枢着点５４回りの回転により開閉可能とされ、相互に引張手段５５により閉鎖方向に付勢され、固定枠５２と可動枠５３との間に配置されたカム５６の引張手段５５による閉鎖方向への付勢力に抗する回転により開閉される。カム５６には、それを回転させるための閉鎖用レバー５９Ｂが固定されている。また、カム５６は、回転角を増大させる歯車対５７，５８を介してレバー５９Ａに連結され、開閉用レバー５９Ａの回転によりコイルの周長調整のために開閉される。そして、閉鎖用レバー５９Ｂは、インサータツールのブレードとの当接により回転し、それによりコイル巻枠５が閉鎖する。
【００３２】
以下、この実施例における各コイル巻枠５の細部構成を説明する。固定枠５２は、インデックスホルダ４に昇降自在に支持するためのＬ字形の支持部材５１の下方に延びるコ字枠状の枠部５２ａと、枠部５２ａの背面に添設された背面枠材５２ｂを備える構成とされている。背面枠材５２ｂには内側平面と平行に形成され、下方が開いたインサータツールのブレード挿入用のスリットｓが設けられている。コ字枠状の枠部５２ａの内側は、開閉機構５０の配置空間とされている。また、枠部５２ａの上方両外側は切欠かれ、可動枠５３との枢止嵌合部とされている。
【００３３】
可動枠５３は、固定枠５２と同幅の板状で、その上方から水平方向に延出し、上記固定枠５２の枠部５２ａの上方両外側の切欠に嵌る二又状のヒンジ部を備える枠部５３ａと、枠部５２ａの背面に添設された前面枠材５３ｂを備える構成とされている。前面枠材５３ｂの表面側は、下方に向かって段階状に広がり、両側面と大きな円弧面でつながる階段状斜面とされている。
【００３４】
こうした構成からなる固定枠５２と可動枠５３は、ヒンジ部でピン５４により回転自在に連結されて、固定枠５２に対して可動枠５３の下側が接近・離反する動作により開閉自在とされている。
【００３５】
開閉機構５０は、可動枠５３を固定枠５２に閉鎖方向に付勢にすべく両端を固定枠５２と可動枠５３に支持した引張コイルスプリングからなる引張手段５５と、固定枠５２に回転自在に支持され、カム面を可動枠５３の背面に対峙させた偏心扇形のカム５６と、カム５６の回転角を増大させるべく、一方がカム５６と一体回転するように固定され、他方が固定枠５２に回転自在に支持された歯車対５７，５８と、歯車５７に固定された閉鎖用レバー５９Ｂと、歯車５８に固定された開閉用レバー５９Ａとから構成されている。
【００３６】
こうした構成からなるコイル巻枠５は、巻付け後のコイルを排出すべくインデックスホルダ４に昇降自在に設けられたプッシャ４１により開閉レバー５９Ａを操作することで開閉操作される。また、コイル巻枠５は、前記のように、閉鎖用レバー５９Ｂとインサータツールのブレードとの当接による回転で閉鎖される。
【００３７】
次に示す図１７〜図２９は、前記コイル形成からインサータツールへのコイルの受渡しまでの一連の操作を順を追って示す。図１７に示す段階は、作業当初の巻枠ユニットＡの状態を示す。この状態は、コイル巻枠５の全開状態であり、プッシャ４１を最も上昇させた状態にある。この状態では、カム５６のカム面の最大径部が可動枠５３の背面に当接することで、可動枠５３の前面側が下方に最大に開いた姿勢となる。この段階におけるプッシャ４１、コイル巻枠５及びインサータツールのブレード８の位置関係を図１８に斜視状態で示す。
【００３８】
上記の状態からプッシャ４１を下降させ、図１９に示すように、プッシャ４１の周面から径方向に張出す突起部４１ａが開閉レバー５９Ａの先端に当接する位置に達すると、それ以降のプッシャ４１の下降量に応じてカム５６のカム面の最大径部より小径の部分が可動枠５３の背面に当接するようになり、それに応じて可動枠５３の前面側の下方側の開きが次第に小さくなる姿勢に変化する。このため、コイル巻枠５に巻付けられるワイヤの巻回部のターンごとの周長が、プッシャ４１の下降量に応じて調整可能となる。この段階におけるプッシャ４１、コイル巻枠５及びインサータツールのブレード８の位置関係を、先の段階と同様に図２０に斜視状態で示す。
【００３９】
こうしてコイル巻枠５の開閉度によりコイルの周長の設定がなされたところで、図２１に示すようにプッシャ４１を巻線操作の障害とならない位置に退避させるべく上昇させ、図２２に示すように巻線操作に入る。この操作の詳細は、図１〜図１５を参照して先述したとおりである。なお、図２２に示すコイル巻枠５の開閉度は、全開状態に対して若干閉じた状態を示す。
【００４０】
巻線操作が完了したところで、今度は、巻枠ユニットＡと心合わせして下方に待機させてあるインサータツールＢに向けて巻枠ユニットＡを下降させる。この下降によりコイル巻枠５とインサータツールＢが結合した状態が、次の図２３に示されている。また、このときのプッシャ４１、コイル巻枠５及びインサータツールのブレード８の位置関係を、先の段階と同様に図２４に斜視状態で示す。この段階では、インサータツールのブレード８の先端部分に形成したスリット８１の底部が閉鎖用レバー５９Ｂの先端に当接した状態となる。なお、図示の状態は閉鎖用レバー５９Ｂの先端がブレード８の移動軌跡内に予め位置するようにコイル巻枠５を若干閉じた状態であるが、コイル巻枠５の全開状態で巻線操作を行った場合には、先の図１７及び図１８に示すように、閉鎖用レバー５９Ｂの先端はブレード８の移動軌跡の外側にあり、そのままではブレード８の先端部分のスリット８１の底部が閉鎖用レバー５９Ｂの先端に当接し得ない。そこで、こうした場合には、巻枠ユニットＡの下降に先行させてプッシャ４１を下降させ、カムの回転に伴い閉鎖用レバー５９Ｂの先端がブレード８の移動軌跡内まで回転するようにコイル巻枠５を若干閉じ状態にする。
【００４１】
上記の状態から更に巻枠ユニットＡを下降させると、次の図２５に示すように、閉鎖レバー５９Ｂの先端がインサータツールのブレード８に押されて回転し、それに連れてカム５６が可動枠閉鎖方向に回転する。このときのプッシャ４１、コイル巻枠５及びインサータツールのブレード８の位置関係を、先の段階と同様に図２６に斜視状態で示す。この操作により、インサータツールのブレード８がコイルの巻線内に挿入されると共に、コイル巻枠５が閉鎖され、それにより図２５に示すようにコイルのワイヤＭ／Ｗとコイル巻枠５との間に緩みが生じる。
【００４２】
こうしてコイルが排出可能となったところで、次の図２７に示すようにプッシャ４１を再度下降させる。このプッシャ４１の下降時には、先の閉鎖操作で開閉用レバー５９Ａの先端は、下方に回転した状態に退避しているため、プッシャ４１の突起が開閉用レバー５９Ａと干渉することはない。このときのプッシャ４１、コイル巻枠５及びインサータツールのブレード８の位置関係を、先の段階と同様に図２８に斜視状態で示す。この操作で、図２７に示すように、コイルはその各巻線の内側を押されて、コイル巻枠５からインサータツールＢに移送される。
【００４３】
最後に、巻枠ユニットＡを上昇させることで一連の操作を完了する。このときの巻枠ユニットＡとインサータツールＢの引離し状態が図２９に示されている。なお、各巻枠５の全開位置への復帰は、閉鎖用レバー５９Ｂの回転操作によりなされる。かくして巻枠ユニットＡは当初状態に復帰する。一方、インサータツールＢ側では、各ブレード８にコイルのワイヤＭ／Ｗの巻回部分が引掛け支持された状態に保持される。この後、インサータツールＢは、電動機コアのスリットへのコイルの挿入操作に使用される。
【００４４】
電動機コアのスリットへのコイルの挿入は、本発明の主題とは直接関係がないが、図３０〜図３２を参照して略説する。この操作は、図３０に示すように、電動機コアＣとインサータツールＢを心合わせした状態で、両者を結合させることにより行われる。図３０は結合段階を示しており、インサータツールＢのブレード８が電動機コアＣの内部に押込まれた状態を示す。この状態では、図３１に電動機コアＣのスロットＣ１とインサータツールＢのブレード８の位置関係を示すように、コイルが挿入されるべきスロットＣ１内の空間以外は塞がれた状態になっている。
【００４５】
この状態からインサータツールＢの挿入コア８２を押上げると、ブレード８に引掛け支持されたコイルの各巻回部の径方向内側の部分（ブレードより内側の部分）が、挿入コア８２の周面角部に押され、各巻回部における径方向外側の部分（ブレードより外側の部分）が径方向外側への逃げ場のない状態で引上げられるため、電動機コアＣの各スロットＣ１に押込まれて行き、最終的に挿入コア８２がブレード８の先端まで達したところで、ブレード８による拘束がなくなったコイルの各巻回部のブレード８より内側の部分が外側に逃げて電動機コアＣのスロットＣ１へのコイルの挿入が完了する。この状態が図３２に示されている。
【００４６】
上記の操作は、例えば３相コイルの場合、当初の操作をＵ相用の連極コイルに適用されるものとして、Ｖ相用及びＷ相用のコイルについてもスロットの位置を異ならせて同様に行われる。この２番目以降の相用のコイルを挿入する際、先に挿入されたコイルのコイルエンド部分を径方向外側に逃がす意味で、コイルエンド部分の径方向外側への押し曲げ操作が、最初に挿入されたＵ相用のコイルと、次に挿入されたＶ相用のコイルについて、インサータツールＢとは別異の工具を用いて行われる。この操作の際、各相用のコイル間については、Ｕ相用のコイルの押し曲げ量が大きく、Ｖ相用のコイルの押し曲げ量がこれより小さくなる。また、これらの相用のコイルの各巻回部分について言えば、スロットの内側に位置するワイヤほど外側に位置するワイヤより押し曲げ量が大きくなる。しかも、Ｕ相用のコイルの内側と外側の押し曲げ量の差は、Ｖ相用のコイルの内側と外側の押し曲げ量の差より大きくなる。そこで、こうした押し曲げ量の違いに各巻回部分の周長を合わせるべく、各相用のコイル間については平均周長を異ならせ、１つの相用のコイルの巻回部分間については、各ターンごとに周長を異ならせる巻回が行われる。本実施例において、各巻枠を開閉自在としているのは、各ターンごとの周長の変化割合をＵ、Ｖ，Ｗ相用間で異ならせるためである。
【００４７】
以上詳述したように、この実施例の装置によれば、コイル巻枠５からインサータツールＢへコイルを移動させるべくコイル巻枠５に結合されるインサータツールＢのコイル巻枠５への係合によりコイル巻枠５内の開閉機構５０が作動し、それによりコイル巻枠５が閉じてコイル移送可能状態となる。したがって、コイル排出のために専用のアクチュエータを別途設けることなく、自動的にコイル排出可能状態を得ることができる。また、開閉機構５０のコイル巻枠５内への内蔵により、コイル巻枠５の開閉機構５０を巻枠外に配置する必要がなくなるため、装置のコンパクト化が可能となる。また、コイル巻枠５の外側に巻枠開閉のための余分なスペースを必要としないため、多数のコイル巻枠の共通の巻枠ユニットＡへの接近配置も可能となる。
【００４８】
また、コイル巻枠５を開閉式とすることで、巻枠を実質的に２部材で構成することができるため、巻枠の複雑化を防ぐことができる。更に、コイル巻枠５の枢着点を中心とする開閉により、巻枠の周長が部分ごとに異なるようになるため、コイル巻枠５に巻付けられるコイルの巻回部分について微妙にターンごとの周長が異なる巻回が可能となる。このようなコイルの巻回部分におけるターンごとの周長の微妙な違いは、コイルを電動機コアのスロットに挿入した後のコイルエンド部分の径方向外側への押し開きを無理なく行う上で有効である。
【００４９】
また、開閉機構５０の操作部をレバー５９Ｂとすることで、レバー比の設定により小さな操作力でコイル巻枠５の閉鎖操作が可能となる。また、インサータツールＢのブレード８で開閉機構５０を操作することで、インサータツールＢ側に格別の操作部材を設けることなく、本来コイルの引掛け支持のためにコイル巻枠５に挿入されるインサータツールＢ側のブレード８によりコイル巻枠５の閉鎖操作が可能となる。
【００５０】
更に、単独の巻枠ユニットＡにより、各コイル巻枠５に巻付け時の回転軸のぶれがない状態での巻回が可能となり、各巻回部分の配線密度の低下につながる巻乱れが少なくなるとともに、各巻回部分を渡り線でつないだ複数の巻回部分を持つ連極コイルの形成も容易に可能となる。しかも、このようにして形成した連極コイルを巻枠ユニットＡと受け具Ｂの結合により自動的に受け具Ｂへの受渡し可能状態とすることができる。
【００５１】
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、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で、種々の具体的形態を変更して実施可能なものである。
【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】実施形態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巻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巻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１５】巻枠ユニットの渡線巻枠上昇段階の作動を示す斜視図である。
【図１６】巻枠ユニットの断面図である。
【図１７】巻枠ユニットの原位置状態を示す作動説明図である。
【図１８】原位置状態での巻枠ユニットとインサータツールの各部材の位置関係を示す部分断面斜視図である。
【図１９】巻枠ユニットの開度調整状態を示す作動説明図である。
【図２０】開度調整状態での巻枠ユニットとインサータツールの各部材の位置関係を示す部分断面斜視図である。
【図２１】巻枠ユニットの巻線待機状態を示す作動説明図である。
【図２２】巻枠ユニットの巻線状態を示す作動説明図である。
【図２３】巻枠ユニットとインサータツールの結合状態を示す作動説明図である。
【図２４】結合状態での巻枠ユニットとインサータツールの各部材の位置関係を示す部分断面斜視図である。
【図２５】巻枠ユニットの巻枠閉鎖状態を示す作動説明図である。
【図２６】巻枠閉鎖状態での巻枠ユニットとインサータツールの各部材の位置関係を示す部分断面斜視図である。
【図２７】巻枠ユニットのコイル離脱状態を示す作動説明図である。
【図２８】コイル離脱状態での巻枠ユニットとインサータツールの各部材の位置関係を示す部分断面斜視図である。
【図２９】巻枠ユニットを上昇させた動作完了状態を示す作動説明図である。
【図３０】電動機コアへのインサータツールの結合状態を示す作動説明図である。
【図３１】電動機コアへのコイル挿入状態を示す作動説明図である。
【図３２】電動機コアのスロットとインサータツールのブレードの結合状態での位置関係を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｍ／Ｗワイヤ
Ａ巻枠ユニット
Ｂインサータツール（受け具）
Ｃ電動機コア
５コイル巻枠（巻枠）
８ブレード
５０開閉機構
５２固定枠
５３可動枠
５４ピン（枢着点）
５５コイルスプリング（引張手段）
５６カム
５９Ｂ閉鎖用レバー

Claims

任意の軸線回りに回転駆動しながらコイルを形成するワイヤを巻枠の周面に巻付ける巻回工程と、該巻回工程により形成された巻上げ後のコイルを巻枠から受け具に渡す受渡し工程とを含むコイル形成方法において、
受渡しのために巻枠を受け具に結合させる際に、結合過程での巻枠と受け具の係合作動により巻枠の周面をコイル離脱可能状態に閉縮させることを特徴とする電動機コイル形成方法。
前記巻枠は、共通の巻枠ユニットのインデックス軸周りに複数配置され、各巻枠は、巻枠ユニットの旋回により任意の軸線回りに回転可能な位置に、インデックス軸回りの回転により順次角度方向設定可能とされるとともに、任意の軸線と同方向に軸線方向移動可能とされ、
前記巻回工程は、各巻枠の前記角度方向設定による前記軸線方向移動状態で各巻枠ごとになされる、請求項１記載の電動機コイル形成方法。
前記受渡し工程における各巻枠の閉縮は、各巻枠を全て同じ軸線方向位置として、巻枠ユニットと受け具の結合により、各巻枠について同時になされる、請求項２記載の電動機コイル形成方法。
任意の軸線回りに回転駆動され、コイルを形成するワイヤが周面に巻付けられる巻枠と、巻上げ後のコイルを該巻枠から受取る受け具とを備える電動機コイル形成装置において、
前記巻枠は、該巻枠から受け具へのコイルの移動のための受け具との結合により、巻枠をコイル離脱可能状態に閉縮させる開閉機構を備えることを特徴とする電動機コイル形成装置。
前記開閉機構は、前記巻枠に内蔵された、請求項４記載の電動機コイル形成装置。
前記巻枠は、固定枠と、該固定枠に対して開閉可能な可動枠とを備え、前記開閉機構は、可動枠を固定枠に対して開閉動させるものである、請求項４又は５記載の電動機コイル形成装置。
前記固定枠と可動枠は、それら相互の枢着点回りの回転により開閉可能とされ、相互に引張手段により閉鎖方向に付勢され、固定枠と可動枠との間に配置されたカムの引張手段による閉鎖方向への付勢力に抗する回転により開閉される、請求項６記載の電動機コイル形成装置。
前記開閉機構は、前記カムを回転させるレバーを備え、前記巻枠は、レバーの回転により開閉される、請求項７記載の電動機コイル形成装置。
前記受け具は、巻上げられたコイルの巻回部分の内側で巻枠内に挿入可能なブレードを備え、前記レバーは、受け具のブレードとの当接により回転する、請求項８記載の電動機コイル形成装置。
前記巻枠は、共通の巻枠ユニットのインデックス軸周りに複数配置され、各巻枠は、巻枠ユニットの旋回により任意の軸線回りに回転可能な位置に、インデックス軸回りの回転により順次角度方向設定可能とされるとともに、任意の軸線と同方向に軸線方向移動可能とされた、請求項４〜９のいずれか１項記載の電動機コイル形成装置。