JP2009153334A - 分割コア式ワークの巻線方法、巻線機及び保持治具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 保持治具13の下面131には、一方のワークu1(W)の極部pを嵌合保持するための下側凹部131aが形成されている。保持治具13の上面132には、他方のワークu2(W)のヨーク部yを嵌合保持するための上側凹部132aが形成されている。
【選択図】 図6
Description
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極部のそれぞれに、ノズルに保持された線材を電気的絶縁状態で巻き付けることにより巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線方法であって、
一対の外表面を各々主表面として有する保持治具に対して、それら主表面に各々形成された凹部に前記分割コア式ワークのヨーク部又は極部を1個ずつ挿入保持するワークセット工程と、
スピンドル軸の軸端に前記保持治具を固定するとともに、各分割コア式ワークを、前記ヨーク部又は極部の法線方向が前記スピンドル軸の軸線方向と一致するように、軸線方向から前記保持治具に押圧保持する治具セット工程と、
前記スピンドル軸を駆動することにより、前記保持治具に保持され前記スピンドル軸と一体回転する一対の分割コア式ワークのうち、一方の分割コア式ワークの極部に前記ノズルに保持された線材を巻き付けて第一巻線部を形成する第一巻線工程と、
前記スピンドル軸の駆動を停止して、一方の分割コア式ワークから他方の分割コア式ワークへ前記保持治具の主表面を跨ぐように前記ノズルを移動させて渡り線を形成する渡り線形成工程と、
前記スピンドル軸の駆動を再開して、他方の分割コア式ワークの極部に前記ノズルに保持された線材を巻き付けて第二巻線部を形成する第二巻線工程と、
を含むことを特徴とする。
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極部のそれぞれに、ノズルに保持された線材を電気的絶縁状態で巻き付けることにより巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線方法であって、
一対の平行な外表面としての上面及び下面を各々主表面として有する板状又はブロック状の保持治具に対して、それら主表面に各々形成された凹部に前記分割コア式ワークのヨーク部又は極部を1個ずつ挿入保持するワークセット工程と、
上下方向に配置されたスピンドル軸の上端に固定されたワーク受け具に対して、各主表面の凹部に対応する分割コア式ワークを保持した保持治具を、いずれかの分割コア式ワークが前記ワーク受け具の載置面で受け止められる状態で載置するとともに、各分割コア式ワークを、前記ヨーク部又は極部の法線方向が前記スピンドル軸の軸線方向と一致するように、軸線方向となる上下方向から前記保持治具に押圧保持する治具セット工程と、
前記スピンドル軸を駆動することにより、前記保持治具に保持され前記スピンドル軸と一体的に水平回転する一対の分割コア式ワークのうち、一方の分割コア式ワークの極部に前記ノズルに保持された線材を巻き付けて第一巻線部を形成する第一巻線工程と、
前記スピンドル軸の駆動を停止して、一方の分割コア式ワークから他方の分割コア式ワークへ前記保持治具の主表面を跨ぐように前記ノズルを上下移動させて渡り線を形成する渡り線形成工程と、
前記スピンドル軸の駆動を再開して、他方の分割コア式ワークの極部に前記ノズルに保持された線材を巻き付けて第二巻線部を形成する第二巻線工程と、
を含むことを特徴とする。
(1)一方の分割コア式ワークのヨーク部と他方の分割コア式ワークの極部とを各凹部にセット(挿入保持)する順列並び方式;
(2)一方の分割コア式ワークのヨーク部と他方の分割コア式ワークのヨーク部とを各凹部にセット(挿入保持)する背中合わせ方式;
(3)一方の分割コア式ワークの極部と他方の分割コア式ワークの極部とを各凹部にセット(挿入保持)する向かい合わせ方式。
治具セット工程において、スピンドル軸の軸線方向に沿って保持治具を複数直列的に配置することにより、保持治具と分割コア式ワークとを交互に積層状に積み重ねて、保持治具N個にN+1個の分割コア式ワークを保持させ、
その後、N+1回の巻線工程とN回の渡り線形成工程とを交互に実行してN+1個の巻線部とN本の渡り線を形成することができる。
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極部のそれぞれに、ノズルに保持された線材を電気的絶縁状態で巻き付けることにより巻線部が形成された多極電機子を製造する際に、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークを保持するための保持治具であって、
一対の外表面を各々主表面として有し、それら主表面には、前記分割コア式ワークのヨーク部又は極部を1個ずつ挿入保持するための凹部が各々形成され、
スピンドル軸の軸端に固定されるとともに、各分割コア式ワークを、前記ヨーク部又は極部の法線方向が前記スピンドル軸の軸線方向と一致するように、軸線方向から前記凹部に押圧保持することを特徴とする。
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極部のそれぞれに、ノズルに保持された線材を電気的絶縁状態で巻き付けることにより巻線部が形成された多極電機子を製造する際に、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークを保持するための保持治具であって、
一対の平行な外表面としての上面及び下面を各々主表面として有し、それら主表面には、前記分割コア式ワークのヨーク部又は極部を1個ずつ挿入保持するための凹部が各々形成され、
上下方向に配置されたスピンドル軸の上端に固定されたワーク受け具に対して、各主表面の凹部に対応して保持する分割コア式ワークのうち、いずれかの分割コア式ワークが前記ワーク受け具の載置面で受け止められる状態で載置するとともに、各分割コア式ワークを、前記ヨーク部又は極部の法線方向が前記スピンドル軸の軸線方向と一致するように、軸線方向となる上下方向から前記凹部に押圧保持することを特徴とする。
前記渡り線形成工程における前記ノズルの移動距離を変更可能とすることにより前記渡り線の長さを調整するための渡り線調整手段が設けられていることを特徴とする。
(1)一対の凹部に周方向の位相差(位相ずれ)を設けることができる。その際、スピンドル軸の回転方向に対して第一巻線部(第一ワーク用凹部)よりも第二巻線部(第二ワーク用凹部)が所定回転位相角度進行した位置関係に配置する(+の位相差を設ける)ことにより、同位相に比べて渡り線を長く形成できる。あるいは、所定回転位相角度後退した位置関係に配置する(−の位相差を設ける)ことにより、同位相に比べて渡り線を短く形成できる。
(2)渡り線を途中で係止するために外方へ突出形成された渡り線係止部(例えば巻付ピン)を設け、線材(渡り線)の係止長さ(例えば巻き付け回数)を調整することにより、渡り線の長さを調節することができる。
上記した分割コア式ワークの保持治具において、前記一対の主表面に形成された凹部に前記分割コア式ワークが各々挿入保持され、
前記スピンドル軸を駆動して前記保持治具を一体回転しつつ前記ノズルに保持された線材を一方の分割コア式ワークに巻き付けて前記巻線部を形成し、前記スピンドル軸の駆動を停止し前記ノズルを移動して前記渡り線を形成し、前記スピンドル軸の駆動を再開して他方の分割コア式ワークに前記巻線部を形成することを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。図1は本発明に係る縦型スピンドル巻線機の一例を示す側面図である。図1の縦型スピンドル巻線機(以下、単に巻線機ともいう)100は、巻線機構(巻線手段)の主体をなすノズル1に1対1で対応して設けられた巻線装置2等から構成される。
一対のワークWを順列並び方式で保持治具13にセットする。すなわち、u相の第一極に相当するワークu1の極部pを保持治具13の下側凹部131aに嵌合保持し、u相の第二極に相当するワークu2のヨーク部yを保持治具13の上側凹部132aに嵌合保持する。
u相第一極のワークu1のヨーク部yをワーク受け具11の受止用凹部11aに嵌合保持し、u相第二極のワークu2の極部pをワーク押え具12の押圧用凹部12aに嵌合保持する。これによって、一対のワークWがワーク保持ユニット10にセットされる。
線材Lの始端部(スタート線)を絡げ処理した後、主軸駆動用モータ6を駆動してスピンドル3を所定方向(例えば時計回り)に回転させるとともに、上下移動用モータ92を駆動してノズル1を上下方向に往復動させる。これにより、スピンドル3と一体的に水平回転する一対のワークWのうち、下側のu相第一極のワークu1の極部pへノズル1に保持された線材Lを巻き付けて巻線部w(第一巻線部)を形成する。
主軸駆動用モータ6の駆動を停止してスピンドル3の回転を停止する。一方、上下移動用モータ92を駆動して、下側のu相第一極のワークu1から上側のu相第二極のワークu2へ、ノズル1を上方移動させて保持治具13の渡り線用切欠133を通過させ、渡り線rを形成する。
再び主軸駆動用モータ6を駆動してスピンドル3を所定方向(例えば時計回り)に回転させるとともに、上下移動用モータ92を駆動してノズル1を上下方向に往復動させる。これにより、スピンドル3と一体的に水平回転する一対のワークWのうち、上側のu相第二極のワークu2の極部pへノズル1に保持された線材Lを巻き付けて巻線部w(第二巻線部)を形成する。線材Lの終端部(フィニッシュ線)を絡げ処理した後切断して、次のワークセット工程に戻る。
すべてのワークWに対して極部pへの巻線が終了したら、ワークWを所定の順序で円環状に並べ、各相毎の端末線eの結線Cと隣接するヨーク部yの溶接Bを行って、多極電機子Aが完成する。3相12極の多極電機子Aの場合、12本の端末線e(u,v,wの各相毎に4本)が形成される(残り6本は渡り線rとして処理される)ので、3ヶ所(各相毎に1ヶ所)の結線C処理を行えばよい。
図12に保持治具の他の使用例を示す。治具セット工程(図7参照)において、スピンドル軸線O1(ワーク軸線O2)方向に沿って保持治具13を複数(例えばN=2個)直列的に配置することによって、保持治具13とワークWとを交互に積層状に積み重ねて、保持治具N=2個にN+1=3個のワークWを保持させている。この場合には、その後、N+1=3回の巻線工程とN=2回の渡り線形成工程とを交互に実行してN+1=3個の巻線部wとN=2本の渡り線rを形成することとなる。
図13に保持治具の他の構成例を示す。渡り線形成工程(図9参照)におけるノズル1の移動距離を変更可能とすることにより渡り線rの長さを調整するための渡り線調整手段を設けることができる。図13では、渡り線調整手段として、保持治具113の下側凹部131aと上側凹部132aとに周方向の位相差θ(位相ずれ)を設けてある。具体的には、スピンドル3の回転方向(例えば、平面視(図13(a))で時計回り)に対して下側凹部131aよりも上側凹部132aが所定回転角度(例えば70°)の位相差θ分だけ後退した位置関係に配置する(−の位相差を設ける)ことにより、同位相に比べて渡り線rを短く形成できる。なお、逆に位相差θを進行した位置関係に配置する(+の位相差を設ける)場合には、同位相に比べて渡り線を長く形成できる。
図14に保持治具のさらに他の構成例を示す。図14では、渡り線調整手段として、渡り線rを途中で巻き付ける(係止する)ために、保持治具213の側面から後方側(外方)へ突出形成された巻付ピン134(渡り線係止部)を設けてある。巻付ピン134への線材L(渡り線r)の巻き付け回数(係止長さ)を調整することにより、渡り線rの長さを調節することができる。なお、変形例3(図14)において実施例1(図2,図3)と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略する。
図15は、一対の分割コア式ワーク(以下、単にワークともいう)Wを保持治具313に背中合わせ方式でセットする場合を示している。すなわち、u相の第一極に相当するワークu1のヨーク部yを保持治具313の下側凹部131a(第一凹部)に嵌合保持し、u相の第二極に相当するワークu2のヨーク部yを保持治具313の上側凹部132a(第二凹部)に嵌合保持する。
図16は、一対の分割コア式ワーク(以下、単にワークともいう)Wを保持治具413に向かい合わせ方式でセットする場合を示している。すなわち、u相の第一極に相当するワークu1の極部pを保持治具413の下側凹部131a(第一凹部)に嵌合保持し、u相の第二極に相当するワークu2の極部pを保持治具413の上側凹部132a(第二凹部)に嵌合保持する。
2 巻線装置
3 スピンドル(スピンドル軸)
10 ワーク保持ユニット
11 ワーク受け具
11a 受止用凹部
12 ワーク押え具
12a 押圧用凹部
13 保持治具
131 下面(第一主表面)
131a 下側凹部(第一凹部)
132 上面(第二主表面)
132a 上側凹部(第二凹部)
133 渡り線用切欠
20 ワーク押え装置
O1 スピンドル軸線
O2 ワーク軸線
W(u1〜u4,v1〜v4,w1〜w4) 分割コア式ワーク
y ヨーク部
p 極部
i インシュレータ
w 巻線部
r 渡り線
e 端末線
Claims (8)
- リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極部のそれぞれに、ノズルに保持された線材を電気的絶縁状態で巻き付けることにより巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線方法であって、
一対の外表面を各々主表面として有する保持治具に対して、それら主表面に各々形成された凹部に前記分割コア式ワークのヨーク部又は極部を1個ずつ挿入保持するワークセット工程と、
スピンドル軸の軸端に前記保持治具を固定するとともに、各分割コア式ワークを、前記ヨーク部又は極部の法線方向が前記スピンドル軸の軸線方向と一致するように、軸線方向から前記保持治具に押圧保持する治具セット工程と、
前記スピンドル軸を駆動することにより、前記保持治具に保持され前記スピンドル軸と一体回転する一対の分割コア式ワークのうち、一方の分割コア式ワークの極部に前記ノズルに保持された線材を巻き付けて第一巻線部を形成する第一巻線工程と、
前記スピンドル軸の駆動を停止して、一方の分割コア式ワークから他方の分割コア式ワークへ前記保持治具の主表面を跨ぐように前記ノズルを移動させて渡り線を形成する渡り線形成工程と、
前記スピンドル軸の駆動を再開して、他方の分割コア式ワークの極部に前記ノズルに保持された線材を巻き付けて第二巻線部を形成する第二巻線工程と、
を含むことを特徴とする分割コア式ワークの巻線方法。 - リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極部のそれぞれに、ノズルに保持された線材を電気的絶縁状態で巻き付けることにより巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線方法であって、
一対の平行な外表面としての上面及び下面を各々主表面として有する板状又はブロック状の保持治具に対して、それら主表面に各々形成された凹部に前記分割コア式ワークのヨーク部又は極部を1個ずつ挿入保持するワークセット工程と、
上下方向に配置されたスピンドル軸の上端に固定されたワーク受け具に対して、各主表面の凹部に対応する分割コア式ワークを保持した保持治具を、いずれかの分割コア式ワークが前記ワーク受け具の載置面で受け止められる状態で載置するとともに、各分割コア式ワークを、前記ヨーク部又は極部の法線方向が前記スピンドル軸の軸線方向と一致するように、軸線方向となる上下方向から前記保持治具に押圧保持する治具セット工程と、
前記スピンドル軸を駆動することにより、前記保持治具に保持され前記スピンドル軸と一体的に水平回転する一対の分割コア式ワークのうち、一方の分割コア式ワークの極部に前記ノズルに保持された線材を巻き付けて第一巻線部を形成する第一巻線工程と、
前記スピンドル軸の駆動を停止して、一方の分割コア式ワークから他方の分割コア式ワークへ前記保持治具の主表面を跨ぐように前記ノズルを上下移動させて渡り線を形成する渡り線形成工程と、
前記スピンドル軸の駆動を再開して、他方の分割コア式ワークの極部に前記ノズルに保持された線材を巻き付けて第二巻線部を形成する第二巻線工程と、
を含むことを特徴とする分割コア式ワークの巻線方法。 - 前記治具セット工程において、前記スピンドル軸の軸線方向に沿って前記保持治具を複数直列的に配置することにより、前記保持治具と分割コア式ワークとを交互に積層状に積み重ねて、保持治具N個にN+1個の分割コア式ワークを保持させ、
その後、N+1回の巻線工程とN回の渡り線形成工程とを交互に実行してN+1個の巻線部とN本の渡り線を形成する請求項1又は2に記載の分割コア式ワークの巻線方法。 - 前記渡り線形成工程において、前記ノズルの移動距離を変更することにより前記渡り線の長さを調整可能とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の分割コア式ワークの巻線方法。
- リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極部のそれぞれに、ノズルに保持された線材を電気的絶縁状態で巻き付けることにより巻線部が形成された多極電機子を製造する際に、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークを保持するための保持治具であって、
一対の外表面を各々主表面として有し、それら主表面には、前記分割コア式ワークのヨーク部又は極部を1個ずつ挿入保持するための凹部が各々形成され、
スピンドル軸の軸端に固定されるとともに、各分割コア式ワークを、前記ヨーク部又は極部の法線方向が前記スピンドル軸の軸線方向と一致するように、軸線方向から前記凹部に押圧保持することを特徴とする分割コア式ワークの保持治具。 - リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極部のそれぞれに、ノズルに保持された線材を電気的絶縁状態で巻き付けることにより巻線部が形成された多極電機子を製造する際に、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークを保持するための保持治具であって、
一対の平行な外表面としての上面及び下面を各々主表面として有し、それら主表面には、前記分割コア式ワークのヨーク部又は極部を1個ずつ挿入保持するための凹部が各々形成され、
上下方向に配置されたスピンドル軸の上端に固定されたワーク受け具に対して、各主表面の凹部に対応して保持する分割コア式ワークのうち、いずれかの分割コア式ワークが前記ワーク受け具の載置面で受け止められる状態で載置するとともに、各分割コア式ワークを、前記ヨーク部又は極部の法線方向が前記スピンドル軸の軸線方向と一致するように、軸線方向となる上下方向から前記凹部に押圧保持することを特徴とする分割コア式ワークの保持治具。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の分割コア式ワークの巻線方法に用いられる保持治具であって、
前記渡り線形成工程における前記ノズルの移動距離を変更可能とすることにより前記渡り線の長さを調整するための渡り線調整手段が設けられていることを特徴とする分割コア式ワークの保持治具。 - 請求項5ないし7のいずれか1項に記載の分割コア式ワークの保持治具において、前記一対の主表面に形成された凹部に前記分割コア式ワークが各々挿入保持され、
前記スピンドル軸を駆動して前記保持治具を一体回転しつつ前記ノズルに保持された線材を一方の分割コア式ワークに巻き付けて前記巻線部を形成し、前記スピンドル軸の駆動を停止し前記ノズルを移動して前記渡り線を形成し、前記スピンドル軸の駆動を再開して他方の分割コア式ワークに前記巻線部を形成することを特徴とする分割コア式ワークの巻線機。
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