JP2006228896A - コイル形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単極コイルをコイル巻枠から確実に離脱できるコイル形成装置を提供すること。
【解決手段】コイル形成装置は、インデックス装置によって電線の巻回を行う巻回コイル巻枠３を回転装置における回転中心に接近させると共に、突出装置によって巻回コイル巻枠３を突出させ、次いで、回転装置によって巻回コイル巻枠３を中心にして巻取治具２の全体を回転させることにより、巻回コイル巻枠３に単極コイルを形成する。コイル巻枠３は、内側巻枠部３１と外側巻枠部３２とを有している。外側巻枠部３２内には、単極コイルの離脱をガイドする電線ガイド２３が配置してある。コイル巻枠３は、外側巻枠部３２が巻回位置にあるときには、電線ガイド２３が外側巻回面３２１内に収納され、一方、外側巻枠部３２が離脱位置３０２にあるときには、電線ガイド２３が外側巻回面３２１から突出するよう構成してある。
【選択図】図３

Description

本発明は、モータ等に用いられる巻線コイルを形成する装置に関する。

例えば、ステータコアのスロットに単極コイルを複数挿入してなるステータを有するモータを製造するに当たっては、上記単極コイルを複数連ねた連極コイルを形成する。
そして、例えば、特許文献１においては、単極コイルを形成するためのコイル巻枠を複数配設してなる巻取治具と、この巻取治具の全体を回転させる回転装置とを備えたコイル形成装置が開示されている。そして、各コイル巻枠に単極コイルを形成する際には、電線の巻回を行うコイル巻枠の巻回軸を、回転装置における旋回アームの旋回中心軸に合わせた状態で、巻取治具の全体を回転させて、単極コイルを形成している。また、残りのコイル巻枠についても、その巻回軸を上記旋回中心軸に順次合わせて各単極コイルを形成し、上記連極コイルを得ている。これにより、捩りの発生がほとんどない単極コイルをいずれのコイル巻枠に対しても安定して形成することができる。

また、上記コイル巻枠は、内側巻枠部と外側巻枠部とに分割形成されており、外側巻枠部の外側巻回面は、内側巻枠部の内側巻回面との間の距離が、先端方向に向けて段階的に大きくなる段差面状に形成されている。
そして、コイル巻枠から単極コイルを離脱させるときには、外側巻枠部を巻回位置から離脱位置に回動させる。これにより、外側巻枠部と内側巻枠部との間の距離が先端方向に向かって小さくなる状態を形成し、コイル巻枠から単極コイルを離脱している。

しかしながら、上記外側巻枠部を離脱位置に回動させたときに、外側巻回面の先端側の部分と内側巻回面との間の距離は大幅に縮小されるものの、外側巻回面の後端側の部分と内側巻回面との間の距離はあまり縮小されない。そのため、外側巻回面の後端側の部分に巻回された単極コイルの部分が、外側巻回面の後端側の部分における段差部分に引っ掛かってしまうおそれがあった。そのため、単極コイルをコイル巻枠から確実に離脱するためには、更なる工夫が必要とされていた。

特開２００５−１２１５３号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、単極コイルをコイル巻枠から確実に離脱することができるコイル形成装置を提供しようとするものである。

本発明は、電線をループ状に巻回してなる単極コイルを複数連ねてなる連極コイルを形成するコイル形成装置であって、
該コイル形成装置は、上記電線を巻回して上記単極コイルを形成するためのコイル巻枠を、仮想円上に並ぶよう巻枠ホルダに複数配設してなる巻取治具と、
該巻取治具の全体を回転させる回転装置と、
上記複数のコイル巻枠のうち上記電線の巻回を行うコイル巻枠を、上記回転装置における回転中心に順次接近させるインデックス装置とを有しており、
上記コイル巻枠は、該コイル巻枠の内周側に上記電線を巻回する内側巻回面を形成する内側巻枠部と、該コイル巻枠の外周側に上記電線を巻回する外側巻回面を形成する外側巻枠部とを有しており、
上記外側巻回面は、上記巻枠ホルダから離れる先端方向に向かって、上記内側巻回面との間の距離が大きくなる段差面状に形成してあり、
上記外側巻枠部は、上記電線の巻回を行うための巻回位置と、上記巻回を行った後の上記単極コイルを当該コイル巻枠から離脱させるための離脱位置との間で回動可能であり、該離脱位置においては、上記外側巻回面と上記内側巻回面との間の距離が上記先端方向に向かって小さくなる状態を形成するよう構成してあり、
上記外側巻枠部の内には、上記単極コイルの離脱をガイドする電線ガイドが配置してあり、上記外側巻枠部が上記巻回位置にあるときには、上記電線ガイドが上記外側巻回面内に収納され、一方、上記外側巻枠部が上記離脱位置にあるときには、上記電線ガイドが上記外側巻回面から突出するよう構成してあることを特徴とするコイル形成装置にある（請求項１）。

本発明のコイル形成装置は、上記巻取治具、回転装置及びインデックス装置を有している。そして、上記連極コイルを形成する際には、回転装置によって、電線の巻回を行うコイル巻枠を中心にして巻取治具の全体を回転させ、上記コイル巻枠に単極コイルを形成することができる。また、インデックス装置によって、各コイル巻枠を順次回転装置の回転中心に接近させた後、再び回転装置を回転させて各コイル巻枠に各単極コイルを順次形成することができる。

また、各コイル巻枠は、上記外側巻枠部と内側巻枠部とを有している。そして、上記単極コイルの形成を行う際には、各コイル巻枠における外側巻枠部は上記巻回位置にある。そのため、各コイル巻枠には、上記段差面状の外側巻回面により、上記先端方向に向かって電線の巻き径が大きくなる単極コイルが形成される。

さらに、上記外側巻枠部内には、単極コイルの離脱をガイドする電線ガイドが配置してある。そして、この電線ガイドは、上記単極コイルの形成を行う際には、外側巻回面内に収納されており、電線を巻回する際の障害になることが防止されている。
一方、上記連極コイルを形成した後、各コイル巻枠から単極コイルを離脱するときには、上記外側巻枠部を上記離脱位置に回動させる。このとき、上記電線ガイドが、上記段差面状の外側巻回面から突出する。

これにより、各コイル巻枠から単極コイルを離脱する際には、電線ガイドが外側巻回面よりも外周側に位置し、単極コイルが段差面状の外側巻回面に引っ掛かってしまうことを防止することができる。
それ故、本発明のコイル形成装置によれば、各単極コイルを各コイル巻枠から確実に離脱することができる。

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記巻取治具は、上記電線の巻回を行うコイル巻枠を、残りのコイル巻枠に対して順次突出させるよう構成することが好ましい。この場合には、各コイル巻枠に対して、容易に単極コイルを形成することができる。

また、上記電線ガイドは、上記外側巻枠部内に複数配置してあることが好ましい（請求項２）。この場合には、各コイル巻枠から単極コイルを離脱する際に、単極コイルが段差面状の外側巻回面に引っ掛かってしまうことを一層容易に防止することができ、各単極コイルを各コイル巻枠から一層確実に離脱することができる。

以下に、本発明のコイル形成装置にかかる実施例につき、図面と共に説明する。
（実施例１）
本例のコイル形成装置１は、図１〜図４、図２１に示すごとく、電線９１１をループ状に巻回してなる単極コイル９１を複数連ねてなる連極コイル９を形成するものである。

このコイル形成装置１は、図１に示すごとく、以下の巻取治具２、回転装置５１、インデックス装置５２、突出装置５３及び電線供給装置５４を有している。上記巻取治具２は、電線９１１を巻回して単極コイル９１を形成するためのコイル巻枠３を仮想円Ｒ上に並ぶよう巻枠ホルダ２１に複数配列してなる（図４参照）。上記回転装置５１は、巻取治具２の全体を回転させるよう構成されている。

また、上記インデックス装置５２は、複数のコイル巻枠３のうち電線９１１の巻回を行う巻回コイル巻枠３を、回転装置５１における回転中心Ｂに順次接近させるよう構成されている。また、上記突出装置５３は、各コイル巻枠３をそれぞれ別個に突出位置３０４と戻り位置３０３との間で進退させるよう構成されている。また、上記電線供給装置５４は、巻取治具２におけるコイル巻枠３に電線９１１を供給するよう構成されている。

そして、コイル形成装置１は、インデックス装置５２によって電線９１１の巻回を行う巻回コイル巻枠３を回転装置５１における回転中心Ｂに接近させると共に、突出装置５３によって上記巻回コイル巻枠３を突出させ、次いで、回転装置５１によって上記巻回コイル巻枠３を中心にして巻取治具２の全体を回転させることにより、上記巻回コイル巻枠３に単極コイル９１を形成するよう構成されている。

また、上記コイル巻枠３は、図２、図３に示すごとく、その内周側に電線９１１を巻回する内側巻回面３１１を形成する内側巻枠部３１と、その外周側に電線９１１を巻回する外側巻回面３２１を形成する外側巻枠部３２とを有している。
また、外側巻回面３２１は、上記巻枠ホルダ２１から離れる先端方向Ｌに向かって、内側巻回面３１１との間の距離が大きくなる段差面状に形成されている。

また、外側巻枠部３２は、図２に示すごとく、電線９１１の巻回を行うための巻回位置３０１と、図３に示すごとく、巻回を行った後の単極コイル９１を当該コイル巻枠３から離脱させるための離脱位置３０２との間で回動可能である。そして、外側巻枠部３２は、離脱位置３０２においては、外側巻回面３２１と内側巻回面３１１との間の距離が先端方向Ｌに向かって小さくなる状態を形成するよう構成されている。

また、図２〜図４に示すごとく、外側巻枠部３２内には、単極コイル９１の離脱をガイドする電線ガイド２３が配置されている。そして、コイル巻枠３は、図２に示すごとく、外側巻枠部３２が巻回位置３０１にあるときには、電線ガイド２３が外側巻回面３２１内に収納され、一方、図３に示すごとく、外側巻枠部３２が離脱位置３０２にあるときには、電線ガイド２３が外側巻回面３２１から突出するよう構成されている。

以下に、本例のコイル形成装置１を詳説する。
図２１に示すごとく、本例の連極コイル９は、モータのステータにおけるスロット８１に挿入配置するものである。また、連極コイル９は、３相モータにおけるＵ相、Ｖ相又はＷ相のいずれかを構成するものである。
また、図２２に示すごとく、上記単極コイル９１は、そのループの中心を通る軸線方向に向けて上記電線９１１を複数回巻回してなるものである。また、本例の電線９１１は、絶縁被覆してなるワイヤを複数本並べてなるものである。

図４に示すごとく、本例の巻取治具２は、複数のコイル巻枠３を巻枠ホルダ２１に放射状に配設してなる。すなわち、複数のコイル巻枠３は、巻枠ホルダ２１のインデックス中心Ｃを中心とする仮想円Ｒ上に配列されている。
また、本例の巻取治具２は、単極コイル９１を４つ連ねてなる連極コイル９を２つ形成するものであり、４つのコイル巻枠３を２セット有している。具体的には、巻取治具２は、第１〜第４のコイル巻枠３ａ〜ｄのコイル巻枠組を２セット有しており、一方のコイル巻枠組において形成する連極コイル９と、他方のコイル巻枠組において形成する連極コイル９とは、左右対称の形状に形成される（図２５参照）。

また、図１に示すごとく、各コイル巻枠３の巻回軸線Ａは、巻枠ホルダ２１のインデックス中心Ｃから同じ距離に位置しており、回転装置５１の回転中心Ｂから巻枠ホルダ２１のインデックス中心Ｃまでの距離と、各コイル巻枠３の巻回軸線Ａから巻枠ホルダ２１のインデックス中心Ｃまでの距離とは同じになっている。

また、図１、図４に示すごとく、インデックス装置５２は、各コイル巻枠３を回転装置５１の回転中心Ｂに向けて順送りするよう所定角度ずつ回動可能であり、各コイル巻枠３の巻回軸線Ａを順次回転装置５１の回転中心Ｂに合わせるよう構成されている。
また、インデックス装置５２は、モータ又はインデックスシリンダー等により構成されており、回転装置５１は、モータにより構成されている。

また、図１に示すごとく、本例の突出装置５３は、電線９１１の巻回を行うコイル巻枠３を、残りのコイル巻枠３に対して順次突出させるよう構成されている。すなわち、各コイル巻枠３は、突出装置５３によって、巻枠ホルダ２１に対して進退可能に構成されている。
また、本例の突出装置５３は、モータと、モータによる回転運動を直線運動に変換する変換機構とを用いて構成されている。

また、図１に示すごとく、上記電線供給装置５４は、巻取治具２の巻回軸方向（巻回軸線Ａに平行な方向）に直交する方向から、上記巻回コイル巻枠３へ電線９１１を供給するよう構成されている。また、電線供給装置５４は、コイル巻枠３の巻回軸線Ａの方向にスライド可能であり、コイル巻枠３の巻回軸線Ａの方向への電線９１１の巻回に伴ってスライドするよう構成されている。

図２〜図４に示すごとく、上記コイル巻枠３の外側巻枠部３２には、上記電線ガイド２３を収納するための収納溝３２２が形成されている。この収納溝３２２は、外側巻枠部３２の複数箇所（本例では２箇所）に形成されており、電線ガイド２３は、外側巻枠部３２が巻回位置３０１にあるときには、各収納溝３２２内に配置されている（図２参照）。そして、電線ガイド２３は、コイル巻枠３に単極コイル９１の形成を行う際には、外側巻回面３２１内に収納されており、電線９１１を巻回する際の障害になることが防止されている。

また、図２、図３に示すごとく、電線ガイド２３は、巻枠ホルダ２１に固定されている。また、電線ガイド２３の外側表面２３６は、上記内側巻回面３１１との間の距離が上記先端方向Ｌに向かって縮小するテーパ面状に形成されている。
また、内側巻枠部３１の内側巻回面３１１は、コイル巻枠３の巻回軸線Ａの方向に向けて平行なストレート面状に形成されている。また、外側巻枠部３２は、内側巻枠部３１の後端部近傍に配設した回動軸３１２を中心に回動可能である。

また、図２２に示すごとく、各コイル巻枠３においては、上記外側巻枠部３２を上記巻回位置３０１にした状態で、上記先端方向Ｌに向けて電線９１１の巻き径が大きくなる単極コイル９１を形成する。そして、外側巻枠部３２と内側巻枠部３１との間の距離で決定される正規寸法の巻き径を有する単極コイル９１を形成する。
また、図３４に示すごとく、複数の単極コイル９１を連ねてなる連極コイル９をステータコア８におけるスロット８１に挿入配置する際には、この連極コイル９は、挿入配置を行うスロット８１の開口側（内周側）に上記巻き径が大きい側を位置させて、挿入配置する。

そして、図３４に示すごとく、各単極コイル９１がステータコア８の軸方向の両端部から突出して形成されたコイルエンド部９０は、上記開口側に位置する部分からステータコア８の外周側に向けて移動変形させることにより、小さくすることができる。このように、一方側から他方側に向けて巻き径が大きくなる各単極コイル９１を形成することにより、各単極コイル９１の長さを必要最小限の長さに近づけて、コイルエンド部９０を小さくすることができる。

また、図４に示すごとく、巻取治具２において、コイル巻枠３同士の間には、単極コイル９１同士を結ぶ渡線９１５を掛け渡す渡線調節枠２４が配設されている。そして、単極コイル９１を形成する電線９１１を渡線調節枠２４に掛け渡すことにより、単極コイル９１同士の間に規定の長さの渡線９１５を形成することができる（図２１、図２５参照）。

また、図１〜図３に示すごとく、上記巻取治具２は、各単極コイル９１を各コイル巻枠３から離脱させる払出コア４を有している。この払出コア４は、図３、図５、図６に示すごとく、複数のコイル巻枠３の配列の内側（中心側）を単極コイル９１の離脱方向Ｌ（上記先端方向Ｌ）にスライド可能であり、各コイル巻枠３に対向する位置にそれぞれ配設したプッシャー４２と、この各プッシャー４２を各コイル巻枠３にそれぞれ密着させる押圧手段４３とを有している。

また、図２、図３、図５に示すごとく、上記巻取治具２における払出コア４は、巻枠ホルダ２１に対して進退可能に配設されており、仮想円Ｒ上に配列された複数のコイル巻枠３に囲まれた中心部分に配設されている。また、払出コア４は、シリンダーによって進退可能である。
払出コア４は、コア本体部４１の外周に複数のプッシャー４２を揺動可能に配設してなる。各プッシャー４２は、押圧手段４３による押圧力を受けて各コイル巻枠３に密着している。また、複数のプッシャー４２は、コイル巻枠３にそれぞれ対面するようコア本体部４１の先端部に放射状に配設されている。

また、図５、図６に示すごとく、本例の押圧手段４３は、各プッシャー４２にそれぞれ埋設したプランジャー４３である。このプランジャー４３は、外周にねじ部を備えた本体容器４３１内に、バネ４３３を介して押圧部材４３２を配設し、本体容器４３１から押圧部材４３２の一部を突出させてなる。そして、プランジャー４３は、押圧部材４３２をプッシャー４２に当接させ、バネ４３３による付勢力によってプッシャー４２をコイル巻枠３に向けて押圧するよう構成されている。
また、プランジャー４３は、プッシャー４２に対して複数埋設されており、プッシャー４２における接触面を、コイル巻枠３の内側巻回部３１における内側巻回面３１１に密着させるよう構成されている。

図２〜図４に示すごとく、本例のコイル巻枠３は、内側巻枠部３１と外側巻枠部３２とに電線９１１を巻回することにより、長方形状のループを有する単極コイル９１を形成する。そして、コイル巻枠３は、内側巻枠部３１と外側巻枠部３２とにより、その巻回軸線Ａに直交する方向において断面長方形状を有している。

また、上記巻取治具２において、コイル巻枠３における中心側角部３１５同士の間には、コイル巻枠３に巻回した単極コイル９１の端部における電線９１１を当該コイル巻枠３に沿わせるための案内部材２２が配設されている。そして、案内部材２２と中心側角部３１５との間には、電線９１１の直径の１倍以上２倍未満の幅を有する案内間隙２２１が形成されている。

また、図２、図３に示すごとく、上記案内部材２２の内側表面２２５は、上記巻取治具２の巻回軸方向（複数のコイル巻枠３の巻回軸線Ａが向く方向）に平行なストレート状に形成されており、上記案内部材２２の外側表面２２６は、上記内側表面２２５との間の幅が上記先端方向Ｌに向かって縮小するテーパ面状に形成されている。

また、図４に示すごとく、本例の案内部材２２は、各コイル巻枠３の内側巻枠部３１における中心側角部３１５同士の間に配設されている。また、各コイル巻枠３及び案内部材２２は、巻取治具２の中心（インデックス装置５２のインデックス中心Ｃ）を中心とする放射状に配列されており、コイル巻枠３の内側巻枠部３１における中心側角部３１５には、案内部材２２と対向する位置にテーパ面３１６が形成されている。そして、本例の案内間隙２２１は、案内部材２２の周方向表面とコイル巻枠３の内側巻枠部３１におけるテーパ面３１６との間に形成されている。
なお、上記案内部材２２は、隣接するコイル巻枠３に上記渡線９１５を掛け渡すコイル巻枠３同士の間にのみ配設することもできる（図２０参照）。

次に、上記コイル形成装置１を用いて連極コイル９を形成するコイル形成方法につき説明する。
本例においては、図２１に示すごとく、４つの単極コイル９１を連ねてなると共に隣接する単極コイル９１同士の巻回方向が互いに逆である連極コイル９を形成する。
連極コイル９を形成するに当たっては、まず、図７に示すごとく、突出装置５３によって、回転装置５１における回転中心Ｂに巻回軸線Ａを合わせた第１のコイル巻枠３ａを突出位置３０４まで前進させて、残りのコイル巻枠３よりも突出させる。

次いで、図８に示すごとく、電線供給装置５４から第１のコイル巻枠３ａへ電線９１１を掛け渡し、回転装置５１によって、第１のコイル巻枠３ａの巻回軸線Ａを中心にして巻取治具２の全体を正回転方向Ｄ１に回転させる。そして、電線供給装置５４を上記先端方向Ｌに向けてスライドさせると共に、コイル巻枠３の各巻回面に上記先端方向Ｌに向けて順次電線９１１を巻回する。こうして、第１のコイル巻枠３ａに第１の単極コイル９１ａを形成する。

次いで、図９に示すごとく、第１のコイル巻枠３ａを戻り位置３０３まで後退させて、第１の単極コイル９１ａにおける電線９１１を、第１の案内部材２２ａと当該第１のコイル巻枠３ａにおける中心側角部３１５との間に形成した第１の案内間隙２２１に挿入する。なお、第１の案内部材２２ａとは、第１のコイル巻枠３ａと第２のコイル巻枠３ｂとの間に配設された案内部材２２のことをいう。
また、同図に示すごとく、突出装置５３によって、第１のコイル巻枠３ａに隣接する第２のコイル巻枠３ｂを突出位置３０４まで前進させて、残りのコイル巻枠３よりも突出させる。

次いで、図１０に示すごとく、インデックス装置５２によって、第２のコイル巻枠３ｂの巻回軸線Ａを回転装置５１における回転中心Ｂに合わせる。このとき、電線供給装置５４から巻取治具２に供給される電線９１１は、第１のコイル巻枠３ａと第２のコイル巻枠３ｂとの間に配設された第１の渡線調節枠２４に掛け渡される。
なお、第１のコイル巻枠３ａの後退と、インデックス装置５２によるコイル巻枠３の順送りと、第２のコイル巻枠３ｂの突出とは、同時に行うこともでき、種々の順序で行うこともできる。

次いで、図１１に示すごとく、回転装置５１によって、第２のコイル巻枠３ｂの巻回軸線Ａを中心にして巻取治具２の全体を逆回転方向Ｄ２に回転させて、当該第２のコイル巻枠３ｂに第２の単極コイル９１ｂを形成する。また、第２の単極コイル９１ｂを形成した後には、電線供給装置５４から巻取治具２に供給される電線９１１は、第２のコイル巻枠３ｂと、第２のコイル巻枠３ｂに隣接する第３のコイル巻枠３ｃとの間に配設された第２の渡線調節枠２４に掛け渡される。

次いで、図１２に示すごとく、インデックス装置５２によって巻取治具２を所定角度回動させ、第３のコイル巻枠３ｃを電線供給装置５４による電線９１１の供給方向とは反対方向に位置させる。また、このとき、第３のコイル巻枠３ｃの巻回軸線Ａが、回転装置５１における回転中心Ｂに合わさる。

次いで、図１３に示すごとく、突出装置５３によって、第２のコイル巻枠３ｂを突出位置３０４と戻り位置３０３との間の中間位置３０５まで後退させると共に、第３のコイル巻枠３ｃを突出位置３０４まで前進させて、残りのコイル巻枠３よりも突出させる。なお、上記中間位置３０５は、第２のコイル巻枠３ｂに巻回した第２の単極コイル９１ｂの先端方向Ｌの端部に位置する電線９１１が、第２の案内部材２２ｂの先端方向Ｌの端部よりも軸方向先端側に向けて突出する位置とする。

次いで、図１４に示すごとく、回転装置５１によって、第３のコイル巻枠３ｃの巻回軸線Ａを中心にして巻取治具２の全体を正回転方向Ｄ１に半周回転させて、第３のコイル巻枠３ｃに電線供給装置５４から供給される電線９１１を巻き付ける。このとき、第２のコイル巻枠３ｂを上記中間位置３０５で停止させていることにより、電線供給装置５４から供給される電線９１１が、第２の案内部材２２ｂに干渉することを避けることができる。

次いで、図１５に示すごとく、第２のコイル巻枠３ｂを戻り位置３０３まで後退させて、第３の単極コイル９１ｃにおける電線９１１を、第２の案内部材２２ｂと当該第３のコイル巻枠３ｃにおける中心側角部３１５との間に形成した第２の案内間隙２２１に挿入する。なお、第２の案内部材２２ｂとは、第２のコイル巻枠３ｂと第３のコイル巻枠３ｃとの間に配設された案内部材２２のことをいう。

次いで、図１６に示すごとく、回転装置５１によって、第３のコイル巻枠３ｃの巻回軸線Ａを中心にして巻取治具２の全体を正回転方向Ｄ１に回転させて、当該第３のコイル巻枠３ｃに第３の単極コイル９１ｃを形成する。
次いで、図１７に示すごとく、第３のコイル巻枠３ｃを戻り位置３０３まで後退させて、第３の単極コイル９１ｃにおける電線９１１を、第３の案内部材２２ｃと当該第３のコイル巻枠３ｃにおける中心側角部３１５との間に形成した第３の案内間隙２２１に挿入する。なお、第３の案内部材２２ｃとは、第３のコイル巻枠３ｃと、第３のコイル巻枠３ｃに隣接する第４のコイル巻枠３ｄとの間に配設された案内部材２２のことをいう。
また、同図に示すごとく、突出装置５３によって、第４のコイル巻枠３ｄを突出位置３０４まで前進させて、残りのコイル巻枠３よりも突出させる。

次いで、図１８に示すごとく、インデックス装置５２によって、第４のコイル巻枠３ｄの巻回軸線Ａを回転装置５１における回転中心Ｂに合わせる。このとき、電線供給装置５４から巻取治具２に供給される電線９１１は、第３のコイル巻枠３ｃと第４のコイル巻枠３ｄとの間に配設された第３の渡線調節枠２４に掛け渡される。
なお、第３のコイル巻枠３ｃの後退と、インデックス装置５２によるコイル巻枠３の順送りと、第４のコイル巻枠３ｄの突出とは、同時に行うこともでき、種々の順序で行うこともできる。

次いで、図１９に示すごとく、回転装置５１によって、第４のコイル巻枠３ｄの巻回軸線Ａを中心にして巻取治具２の全体を逆回転方向Ｄ２に回転させて、当該第４のコイル巻枠３ｄに第４の単極コイル９１ｄを形成する。
その後、図２０に示すごとく、第４のコイル巻枠３ｄを戻り位置３０３に後退させ、４つの単極コイル９１を連ねてなると共に隣接する単極コイル９１同士の巻回方向が互いに逆である連極コイル９を形成することができる。
また、以上は、２セットのコイル巻枠組のうちの一方に連極コイル９を形成する場合について説明したが、他方のコイル巻枠組についても上記と同様に連極コイル９を形成することができる。

このように、各コイル巻枠３に単極コイル９１を形成する際には、単極コイル９１の端部における電線９１１を各案内間隙２２１に挿入する。これにより、各コイル巻枠３に単極コイル９１を形成したときには、各単極コイル９１の端部における電線９１１の位置を適切に維持することができる。また、各案内間隙２２１には、単極コイル９１の端部における電線９１１が重ならないように挿入することができる。

そのため、巻取治具２から後述するインサータ治具６へ連極コイル９を移載する際には、単極コイル９１の端部における電線９１１がインサータ治具６に干渉しないようにすることができる。これにより、各単極コイル９１の形状が崩れてしまうことを防止して、上記連極コイル９の移載作業を確実に行うことができる。
それ故、本例のコイル形成装置１及びコイル形成方法によれば、連極コイル９の形成が容易であると共に、巻取治具２に形成した連極コイル９をインサータ治具６へ確実に移載することができる。

（実施例２）
本例のコイル形成装置１０は、図２２〜図２５に示すごとく、上記実施例１に示したコイル形成装置１に、以下のインサータ治具６を追加して構成されている。
上記インサータ治具６は、上記巻取治具２に係合して連極コイル９を受け取り、この連極コイル９をステータコア８の内周面に形成したスロット８１に挿入配置するよう構成されている。また、本例のインサータ治具６は、巻取治具２における２セットのコイル巻枠組からそれぞれ連極コイル９を受け取るよう構成されている。

また、図２２、図２３に示すごとく、インサータ治具６は、各コイル巻枠３から単極コイル９１をそれぞれ受け取る複数のコイル受部６１と、このコイル受部６１同士の間に形成され、ステータコア８のスロット８１同士の間に位置するティース８２に対向するガイド部６２とを有している。このガイド部６２とコイル受部６１との間には、電線９１１の直径の１倍以上２倍未満の幅を有する受取間隙６２１が形成されている（図２３参照）。

そして、図２２、図２４、図２５に示すごとく、上記コイル形成装置１０は、各コイル巻枠３から各コイル受部６１へ単極コイル９１を受け渡す際には、巻取治具２における案内部材２２とインサータ治具６におけるガイド部６２とが対向して、案内間隙２２１内に保持した電線９１１を受取間隙６２１内へ挿入するよう構成されている。
なお、図２４は、連極コイル９を保持していない状態の巻取治具２とインサータ治具６とを係合させた状態を示し、図２５は、連極コイル９を保持した状態の巻取治具２とインサータ治具６とを係合させた状態を示す。

図２３、図２４に示すごとく、上記インサータ治具６における複数のコイル受部６１は、上記巻取治具２における複数のコイル巻枠３にそれぞれ係合するよう放射状に配列されている。
また、各コイル巻枠３の内側巻枠部３１には、コイル受部６１を挿入配置することができる挿入配置溝３１３が形成されている（図２４参照）。コイル受部６１は、棒形状を有しており、内側巻枠部３１に形成された２つの挿入配置溝３１３にそれぞれ挿入配置されるよう２つに分割形成されている。また、ガイド部６２も、棒形状を有しており、コイル受部６１と平行して形成されている。

次に、上記コイル形成装置１０を用いて、巻取治具２からインサータ治具６へ連極コイル９を移載する方法につき説明する。
上記移載を行うに当たっては、まず、図２７に示すごとく、上記連極コイル９の形成を行った巻取治具２の全体を、インサータ治具６に接近させる。このとき、巻取治具２における各コイル巻枠３においては各外側巻枠部３２が巻回位置３０１にあり、各単極コイル９１にはテンションが加わっている。そして、各単極コイル９１は、上記巻回を行った後の状態が崩れないように維持されている。

そして、図２８に示すごとく、巻取治具２の各コイル巻枠３における挿入配置溝３１３に、インサータ治具６の各コイル受部６１を挿入する。これにより、各コイル巻枠３と各コイル受部６１とがそれぞれ係合し、コイル巻枠３に巻回された単極コイル９１のループ内に、コイル受部６１が挿入配置される。

また、この係合の際には、図２２に示すごとく、巻取治具２の各案内部材２２における内側表面２２５に、インサータ治具６の各ガイド部６２における外側表面が対向する。このとき、図２５に示すごとく、巻取治具２における案内間隙２２１内に保持した電線９１１がインサータ治具６における受取間隙６２１と対向する。そのため、単極コイル９１の端部における電線９１１がコイル受部６１又はガイド部６２に干渉しないようにして、当該電線９１１を確実に受取間隙６２１へ挿入することができる。

次いで、図２９に示すごとく、各コイル巻枠３における外側巻枠部３２を離脱位置３０２に回動させる。このとき、各コイル巻枠３の外側巻枠部３２における外側巻回面３２１と内側巻回面３１１との間の距離が先端方向Ｌに向かって小さくなる状態が形成される。そして、各コイル巻枠３から単極コイル９１が離脱される。

また、この離脱の際には、図３に示すごとく、各コイル巻枠３の外側巻枠部３２内に収納された上記電線ガイド２３が、段差面状の外側巻回面３２１から突出する。そのため、各コイル巻枠３から単極コイル９１を離脱する際に、電線ガイド２３が外側巻回面３２１よりも外周側に位置し、単極コイル９１が段差面状の外側巻回面３２１に引っ掛かってしまうことを防止することができる。

次いで、図３０に示すごとく、巻取治具２における払出コア４を上記先端方向Ｌに向けて前進させる。このとき、図４、図２６に示すごとく、払出コア４における各プッシャー４２は、各プランジャー４３によって各コイル巻枠３に密着されている。そのため、各プッシャー４２は、各コイル巻枠３に密着した状態で、各コイル巻枠３に巻回された単極コイル９１を押し出すことができる。

これにより、払出コア４をスライドさせる際に、各単極コイル９１における電線９１１が、払出コア４とコイル巻枠３との間に挟まってしまうことを防止することができる。そして、各単極コイル９１を各コイル巻枠３から確実に離脱することができる。
その後、図３１に示すごとく、払出コア４を後退させると共に、巻取治具２をインサータ治具６から後退させて、連極コイル９のインサータ治具６への移載が完了する。

次いで、図３２、図３３に示すごとく、上記インサータ治具６に保持した連極コイル９を、ステータコア８の内周面に形成した複数のスロット８１に挿入配置する。すなわち、インサータ治具６の各コイル受部６１を、ステータコア８の内周面側に対向配置する。このとき、ステータコア８の内周面における各スロット８１同士の間におけるティース８２には、インサータ治具６における各ガイド部６２が対向配置される。

次いで、図３４に示すごとく、インサータ治具６における押出挿入コア６３をステータコア８に向けて前進させる。このとき、コイル受部６１とガイド部６２との間の受取間隙６２１に保持された単極コイル９１における電線９１１は、各スロット８１に挿入配置される。こうして、インサータ治具６に保持した連極コイル９をステータコア８に組み付けることができる。

このように、本例のコイル形成装置１０によれば、各単極コイル９１の形状が崩れてしまうことを防止して、巻取治具２からインサータ治具６へ確実に連極コイル９を移載することができる。本例においても、その他は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

実施例における、コイル形成装置を簡略的に示す全体説明図。 実施例における、コイル巻枠の外側巻枠部が巻回位置にある状態の巻取治具を示す説明図。 実施例における、コイル巻枠の外側巻枠部が離脱位置にある状態の巻取治具を示す説明図。 実施例における、巻取治具におけるコイル巻枠の配列状態を示す平面図。 実施例における、払出コアのプッシャーの配列状態を示す平面図。 実施例における、払出コアのプッシャーを示す説明図。 実施例における、第１のコイル巻枠を突出させた状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第１のコイル巻枠に単極コイルを形成した状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第１のコイル巻枠を後退させると共に第２のコイル巻枠を突出させた状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第２のコイル巻枠を回転装置の回転中心に合わせた状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第２のコイル巻枠に単極コイルを形成した状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第３のコイル巻枠を電線の供給方向とは反対方向に位置させた状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第２のコイル巻枠を中間位置まで後退させると共に第３のコイル巻枠を突出させた状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第３のコイル巻枠に電線を巻き付けた状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第２のコイル巻枠を後退させた状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第３のコイル巻枠に単極コイルを形成した状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第３のコイル巻枠を後退させると共に第４のコイル巻枠を突出させた状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第４のコイル巻枠を回転装置の回転中心に合わせた状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、第４のコイル巻枠に単極コイルを形成した状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、連極コイルを形成した状態の巻取治具を模式的に示す図で、（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 実施例における、互いに隣接する単極コイル同士の巻回方向が逆である連極コイルを示す説明図。 実施例における、巻取治具とインサータ治具とを係合させた状態を示す説明図。 実施例における、インサータ治具を示す平面図。 実施例における、巻取治具とインサータ治具とを係合させた状態を示す平面図。 実施例における、連極コイルを保持した巻取治具とインサータ治具とを係合させた状態を示す平面図。 実施例における、巻取治具に保持された連極コイルを払出コアによってインサータ治具へ移載する状態を示す平面図。 実施例における、連極コイルを保持した巻取治具をインサータ治具へ前進させている状態を示す説明図。 実施例における、巻取治具とインサータ治具とを係合させた状態を示す説明図。 実施例における、巻取治具からインサータ治具へ連極コイルを移載する状態を示す説明図。 実施例における、払出コアが連極コイルをインサータ治具へ払い出す状態を示す説明図。 実施例における、巻取治具をインサータ治具から後退させた状態を示す説明図。 実施例における、インサータ治具とステータコアとを係合させた状態を示す説明図。 実施例における、インサータ治具とステータコアとを係合させた状態を示す平面図。 実施例における、インサータ治具からステータコアへ連極コイルを組み付けた状態を示す説明図。

符号の説明

１、１０ コイル形成装置
２ 巻取治具
２１ 巻枠ホルダ
２２ 案内部材
２２１ 案内間隙
２３ 電線ガイド
３ コイル巻枠
３０１ 巻回位置
３０２ 離脱位置
３０３ 戻り位置
３０４ 突出位置
３０５ 中間位置
３１ 内側巻枠部
３１１ 内側巻回面
３１５ 中心側角部
３２ 外側巻枠部
３２１ 外側巻回面
３２２ 収納溝
４ 払出コア
４２ プッシャー
４３ 押圧手段（プランジャー）
５１ 回転装置
５２ インデックス装置
５３ 突出装置
５４ 電線供給装置
６ インサータ治具
６１ コイル受部
６２ ガイド部
６２１ 受取間隙
８ ステータコア
８１ スロット
８２ ティース
９ 連極コイル
９１ 単極コイル
９１１ 電線
Ａ 巻回軸線
Ｂ 回転中心
Ｃ インデックス中心
Ｒ 仮想円
Ｌ 先端方向
Ｄ１ 正回転方向
Ｄ２ 逆回転方向

Claims (2)

1. 電線をループ状に巻回してなる単極コイルを複数連ねてなる連極コイルを形成するコイル形成装置であって、
   該コイル形成装置は、上記電線を巻回して上記単極コイルを形成するためのコイル巻枠を、仮想円上に並ぶよう巻枠ホルダに複数配設してなる巻取治具と、
   該巻取治具の全体を回転させる回転装置と、
   上記複数のコイル巻枠のうち上記電線の巻回を行うコイル巻枠を、上記回転装置における回転中心に順次接近させるインデックス装置とを有しており、
   上記コイル巻枠は、該コイル巻枠の内周側に上記電線を巻回する内側巻回面を形成する内側巻枠部と、該コイル巻枠の外周側に上記電線を巻回する外側巻回面を形成する外側巻枠部とを有しており、
   上記外側巻回面は、上記巻枠ホルダから離れる先端方向に向かって、上記内側巻回面との間の距離が大きくなる段差面状に形成してあり、
   上記外側巻枠部は、上記電線の巻回を行うための巻回位置と、上記巻回を行った後の上記単極コイルを当該コイル巻枠から離脱させるための離脱位置との間で回動可能であり、該離脱位置においては、上記外側巻回面と上記内側巻回面との間の距離が上記先端方向に向かって小さくなる状態を形成するよう構成してあり、
   上記外側巻枠部の内には、上記単極コイルの離脱をガイドする電線ガイドが配置してあり、上記外側巻枠部が上記巻回位置にあるときには、上記電線ガイドが上記外側巻回面内に収納され、一方、上記外側巻枠部が上記離脱位置にあるときには、上記電線ガイドが上記外側巻回面から突出するよう構成してあることを特徴とするコイル形成装置。
2. 請求項１において、上記電線ガイドは、上記外側巻枠部内に複数配置してあることを特徴とするコイル形成装置。

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