JP2011125143A - 分割コアの巻線装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】バスバーを用いることなく、半田付け等の接続箇所をできるだけ少なくして、安価にかつ作業性良く組立てることができる分割コアの巻線装置を提供する。
【解決手段】この巻線装置は、巻線用回転軸に固着された支持アーム30と、この支持アーム30に、回転支軸33を介して回転可能かつ所定角度で固定可能とされたコアホルダ35と、コアホルダ外周に設けられた分割コア1を着脱する複数のコア保持部37と、分割コア1に導線Wを供給する導線供給装置とを備え、回転支軸33を中心にコアホルダ35を回転させることにより、分割コア1が順次巻線用回転軸と同方向に突出した位置に配置され、コア保持部37の間隔が、隣接する分割コア1と巻線時に導線Wが干渉しない範囲で且つ1つの分割コア1から次の分割コア1に至る渡り線W1が、分割コア1を組立てる際に、コア外周に沿って渡ることが可能な長さとなるよう設定されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、同一相のコイルが装着される複数の分割コアに対して、導線を連続して巻き巻付けるための、分割コアの巻線装置に関する。
従来、インシュレータを介して分割コアにコイルを巻回してステータ片を複数構成し、複数のステータ片を環状に配置してステータを構成し、且つ、ステータに沿って環状に配置した各相の集配電プレート(バスバー)に各ステータ片のコイルの一方の端部(電源側リード線)を結線し、更に、隣接するステータ片の他方の端部(中性点)同士を結線した回転電機が知られており、例えば電動パワーステアリング装置に用いるブラシレスモータ等に利用されている(下記特許文献1参照)。
特開2009−56867号公報
しかしながら、上記従来の分割コアを利用した回転電機の組立てにおいては、各分割コアから引き出されたリード線を、それぞれバスバーに半田付け等の手段で接続しなければならず、作業性が悪いという問題があった。
また、上記バスバー自体も、各回転電機に適合するように個々に製作する必要があり、製造コストが高いという問題があった。
したがって、本発明の目的は、バスバーを用いることなく、半田付け等の接続箇所をできるだけ少なくして、安価にかつ作業性良く組立てることができるステータ片を得ることができるようにした分割コアの巻線装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の分割コアの巻線装置は、同一相のコイルが装着される複数の分割コアに連続して巻線を施すための分割コアの巻線装置であって、駆動装置によって回転する巻線用回転軸と、この巻線用回転軸に固着された支持アームと、この支持アームを介して、前記巻線用回転軸と直交する支軸を介して回転可能にかつ所定角度で固定可能に支持されたコアホルダと、このコアホルダの外周に所定角度ずつ離れて設けられた、分割コアを着脱可能に取付ける複数のコア保持部と、前記巻線用回転軸と直交する方向から、巻線されるべき分割コアに向けて導線を供給する導線供給装置とを備え、前記支軸を中心に前記コアホルダを回転させることにより、巻線すべき分割コアが順次巻線用回転軸と同方向に突出した位置に配置されるように構成されており、前記コアホルダの外周に設けられたコア保持部の間隔が、隣接する分割コアと巻線時に導線が干渉しない範囲で、かつ、1つの分割コアから次の分割コアに至る渡り線が、分割コアを組立てる際に、コアの外周に沿って渡ることが可能な長さとなるように設定されていることを特徴とする。
上記発明によれば、コアホルダに同一相のコイルが装着される複数の分割コアを保持させ、巻線すべき分割コアが巻線用回転軸と同じ方向に位置するようにコアホルダを回転させて停止させ、その状態で導線供給装置から供給される導線の始端部を分割コア又はコアホルダの所定位置に保持させ、巻線用回転軸を回転させて巻線を施し、1つの分割コアへの巻線が終了したら、コアホルダを再び回転させて隣接する次の分割コアを巻線用回転軸と同じ方向に位置するように停止させ、上記巻線作業を繰り返すことによって、複数の分割コアに導線を連続して巻き付けてコイルを形成することができる。
そして、コアホルダの外周に設けられたコア保持部の間隔が、隣接する分割コアと巻線時に導線が干渉しない範囲で、かつ、1つの分割コアから次の分割コアに至る渡り線が、分割コアを組立てる際に、コアの外周に沿って渡ることが可能な長さとなるように設定されているので、巻線された分割コア(ステータ片)を組立ててステータを形成する際に、同一相のコイルは渡り線によって連結され、バスバーが不要となると共に、バスバーへの導線の接続作業が不要となり、部品コストを低減し、組立作業性を向上させることができる。
本発明の分割コアの巻線装置においては、前記コア保持部のうち、少なくとも1つのものは、他のものに対して、前記コアホルダの支軸の軸方向に偏心して設けられていることが好ましい。
この態様によれば、コア保持部の間隔が、隣接する分割コアと巻線時に導線が干渉しない範囲で設定されることにより、コア保持部をコアホルダの同じ外周上に配置すると渡り線が長すぎてしまう場合でも、コア保持部の一方を他方に対してコアホルダの支軸の軸方向に偏心して設けることにより、渡り線を短くすることができる。
本発明の分割コアの巻線装置においては、前記導線供給装置は、導線を挟持する一対の回転可能なローラと、このローラを、巻線用回転軸に対して垂直な面に沿って導線供給方向に対して直交する方向に移動させると共に、巻線すべき分割コアに向けて進退動作させる支持機構とを有していることが好ましい。
この態様によれば、巻線すべき分割コアの回転方向に応じて、一対のローラを巻線用回転軸に対して垂直な面に沿って導線供給方向に対して直交する方向に移動させることにより、分割コアへの巻付け方向に対して、導線を逆方向にカールさせて供給することができると共に、分割コアの回転に伴って一対のローラを分割コアに向けて進退動作させることにより、ローラを分割コアに近接させて、導線を分割コアに押付けるようにして巻線することが可能となる。その結果、導線を分割コアの外周に密着させて巻線することができ、導線の巻付け数をできるだけ多くすることができる。
本発明の分割コアの巻線装置においては、前記導線供給装置は、更に、前記一対のローラの手前に配置された、導線が挿入される環状溝を外周に有するガイドローラと、このガイドローラを、分割コアの歯の突出方向に沿って巻線すべき範囲で往復移動させる往復動装置とを有していることが好ましい。
この態様によれば、巻線時にガイドローラを、分割コアの歯の突出方向に沿って巻線すべき範囲で往復移動させることにより、導線を分割コアの歯の突出方向に沿って整列させて多層に巻線することが可能となる。
本発明によれば、巻線用回転軸を回転させてコアホルダ及びそれに保持された分割コアに巻線を施した後、コアホルダを再び回転させて隣接する次の分割コアを巻線用回転軸と同じ方向に位置するように停止させ、上記巻線作業を繰り返すことによって、複数の分割コアに導線を連続して巻き付けてコイルを形成することができる。このとき、コアホルダ外周の隣接するコア保持部の間隔が、隣接する分割コアと巻線時に導線が緩衝しない範囲で、かつ、1つの分割コアから次の分割コアに至る渡り線が、分割コアを組立てる際に、コアの外周に沿って渡ることが可能な長さとなるように設定されているので、巻線された分割コアを組立ててステータを形成する際に、同一相のコイルは渡り線によって連結され、バスバーが不要となると共に、バスバーへの導線の接続作業が不要となり、部品コストを低減し、組立作業性を向上させることができる。
本発明における分割コアの巻線装置の全体正面図である。 同巻線装置におけるコアホルダの説明図である。 同巻線装置における導線供給装置を示す側面図である。 同導線供給装置の概略斜視図である。 同導線供給装置の平面図である。 同導線供給装置におけるガイドローラの往復動作を示す説明図である。 第1の分割コアに巻線を開始する状態の説明図である。 第1の分割コアにローラを当接させて巻線を開始した状態を示す説明図である。 第1の分割コアの歯部が図8の状態から90°回転した状態を示す説明図である。 第1の分割コアの歯部が図9の状態から180°回転した状態を示す説明図である。 コイルが巻付けられた分割コアを示しており、(a)はその正面図、(b)は側面図である。 第1の分割コアへの巻線が修了した状態を示す側面図である。 第1の分割コアへの巻線が修了した状態を示す平面図である。 第2の分割コアへ巻線に巻線を開始する状態の説明図である。 第2の分割コアにローラを当接させて巻線を開始した状態を示す説明図である。 第2の分割コアが図15の状態から90°回転した状態を示す説明図である。 第2の分割コアが図16の状態から180°回転した状態を示す説明図である。 第2の分割コアへの巻線が修了した状態を示す側面図である。 第2の分割コアへの巻線が修了した状態を示す平面図である。 第3の分割コアへの巻線が修了した状態を示す側面図である。 第3の分割コアへの巻線が修了した状態を示す平面図である。 第4の分割コアへの巻線が修了した状態を示す側面図である。 第4の分割コアへの巻線が修了した状態を示す平面図である。 同一相のコイルが連続して巻線された、4つの分割コアの展開図である。 U,V,Wの各相の分割コアを互いに組合せて配列した展開図である。 U,V,Wの各相のコイルが装着された各相4つずつの分割コアを組立ててなる1つのステータコアの平面図である。
以下、図面を参照して、本発明による分割コアの巻線装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、この分割コアの巻線装置10は、基台11の一側上方に、巻線用回転軸17を回転自在に支持するための支持台15を有している。前記基台11には、前記巻線用回転軸17を回転させるための駆動装置20が取付けられている。この駆動装置20は、基台11の下部側面に固定されたモータ21と、同モータ21の回転軸に連結された減速機22と、同減速機22の回転軸に装着された駆動プーリ23と、前記巻線用回転軸17の基端に固着された従動プーリ24と、前記駆動プーリ23及び前記従動プーリ24の間に張設されたタイミングベルト25とからなっている。そして、モータ21が所定方向に回転すると、減速機22、駆動プーリ23、タイミングベルト25、従動プーリ24を介して、前記巻線用回転軸17が所定方向に回転するようになっている。
前記巻線用回転軸17の先端には、アームチャック部27が連結されており、このアームチャック部27を介して、支持アーム30が巻線用回転軸17に連結されている。この支持アーム30は、図2,12に示すように、上記アームチャック部27に保持される支軸31と、この支軸31の先端部に連結されたコ字状の支持腕34とで構成されている。支持腕34の対向する両腕部に軸孔32が形成され、これに後述するコアホルダ35の回転支軸33が挿入支持されている。支持アーム30は、巻線用回転軸17と同軸的に取付けられ、コアホルダ35の回転支軸33は、巻線用回転軸17と直交するように取付けられる。そして、コアホルダ35の回転支軸33は図示しない回転手段により回転可能とされていると共に、図示しない回転規制手段により、所定の回転角度で停止可能となるように構成されている。
コアホルダ35は、その中心に前記回転支軸33が固着されていると共に、その外周に複数の分割コア1を着脱可能に取付けるためのコア保持部37が設けられている。このコア保持部37は、分割コア1(図2には4つの分割コア1a、1b、1c、1dが記載されているが、これらをまとめて分割コア1とする)のヨーク部3に適合する凹部を有し、この凹部にヨーク部3を保持して、歯部5を半径方向外方に向けて突出支持するようになっている。そして、隣接する一対のコア保持部37の間に、止め具38がボルトBで着脱可能に取付けられるようになっており、分割コア1のヨーク部3を凹部に嵌合させた状態で止め具38をボルト78で固定することにより、分割コア1がコアホルダ35に着脱可能に固定されるようになっている。
この実施形態の場合、コアホルダ35にコア保持部37が4つ設けられており、4つの分割コア1が取付けられるようになっている。各コア保持部37は、後述する巻線操作において、隣接する分割コア1に巻線される導線Wが干渉しないように、かつ、各分割コア1を連結する渡り線が適切な長さとなるように、回転支軸33を中心として所定角度離れて配置されている。この実施形態では、連続して巻線される4つの分割コア1のうち、両側に位置する一対ずつの分割コア1の間隔が比較的小さい角度θ1で取付けられ、中央に位置する一つの分割コア1の間隔が広い角度θ2で取付けられるように、各コア保持部37の位置が設定されている。
また、前記コア保持部37のうち、連続して巻線される4つの分割コア1の両側に位置する一対の分割コア1を保持するコア保持部37と、中央に位置する一対の分割コア1を保持するコア保持部37とは、コアホルダ35の回転支軸33の軸方向に偏心して配置されている。それによって、後述するように、両側に位置する一対の分割コアと、中央に位置する一対の分割コア1とを連結する渡り線の長さを短くできるようにしている。
支持腕34には、コアホルダ35の回転支軸33を所定角度ずつ回転させ停止させることができる、図示しないインデックス機構が設けられている。そして、コアホルダ35を上記インデックス機構により回転させることにより、コアホルダ35に保持された分割コア1の歯部5が、巻線用回転軸17の軸心と平行になる巻線位置に、順次配置されるようになっている。
なお、前述したように、4つの分割コア1の両側に位置する一対の分割コア1を保持するコア保持部37と、中央に位置する一対の分割コア1を保持するコア保持部37とが、コアホルダ35の回転支軸33の軸方向に偏心して配置されているため、図12に示すように、巻線用回転軸17の軸心Jは、互いに偏心した歯部5の軸心どうしの中間に配置されている。
図1に示すように、前記基台11上の前記支持台15の側方には、巻線されるべき分割コア1に向けて導線Wを供給するための導線供給装置40が設置されている。
図3に示すように、この導線供給装置40は、基台11に設置される支持台43を有している。支持台43は、基台11上にボルト43dによって固定される底板43aと、側板43bと、天板43cとで構成されている。天板43cの下面の4隅には、それぞれスリーブ45が固着されており、これに昇降ベース49の下面に突設された4本のガイド棒44が挿入支持されている。また、天板43cの下面中央には、第1エアシリンダ41が取付けられており、その作動ロッド41aが昇降ベース49に連結されている。なお、底板43a及び基台11には、ガイド棒44、第1エアシリンダ41を下方に挿通させる開口部が設けられている。したがって、第1エアシリンダ41の作動により、昇降ベース49が昇降動作するようになっている。
図4を併せて参照すると、昇降ベース49には、ロッドレスタイプの第2エアシリンダ46が取付けられている。この第2エアシリンダ46には、スライドベース50が取付けられている。スライドベース50には、ガイド溝51が設けられ、第2エアシリンダ46に付設されたガイドレール48に嵌合して、図4中の矢印Aで示すように、前後方向にスライド動作するようになっている。また、昇降ベース49に固着されたブロック57に、ストッパ軸54が螺挿され、ストッパ軸54の先端がスライドベース50に当接して、スライドベース50の前方移動位置を規制している。
スライドベース50上には、ケース58とそれに連結された前壁53が設置されており、前壁53の側面に上下一対の支軸56を介して、一対のローラ55が回転可能に支持されている。一対のローラ55の間には、巻線すべき導線が挿通可能な隙間が設けられている。
そして、前述した支持台43、昇降ベース49、第1エアシリンダ41、第2エアシリンダ46、スライドベース50などが、本発明における、ローラ55の支持機構を構成しており、ローラ55は、上記支持機構によって上下及び進退動作するようになっている。
また、ローラ55に隣接して、ガイドローラ64が設置されており、このガイドローラ64の周面には、巻線すべき導線をガイドする環状溝65が形成されている。そして、ケース58には、支持プレート67が取付けられ、これに導線供給ガイド70が設置されている。導線供給ガイド70は、導線が挿通されるガイド孔68を有し、このガイド孔68から挿出される導線が、ガイドローラ64の環状溝65を通り、一対のローラ55に挟まれて分割コア1に向けて供給されるようになっている。
また、図5,6に示すように、ケース58には、サーボモータ59が取付けられており、このサーボモータ59の回転軸76には、回転板77を介して、偏心カムローラ72が装着されている。更に、ケース58には、揺動アーム60が、ケース58の一側方から突出して、スライド可能に装着されており、この揺動アーム60に、一対のカム受け板71が、前記偏心カムローラ72を挟むように、平行に取付けられている。また、揺動アーム60の先端部に、支軸62を介して、前記ガイドローラ64が取付けられている。
そして、サーボモータ59の動作を制御して、図6(a)、(b)、(c)に示すように、回転板77を所定角度範囲で反復回転させることにより、偏心カムローラ72が反復した偏心運動を行い、一対のカム受け板71を介して、揺動アーム60を、図5,6の矢印Bで示すように、往復移動させるように構成されている。その結果、ガイドローラ64が、導線Wの走行方向に対して直交する方向に往復移動し、導線Wの分割コア1の歯5に対する巻付け位置を、歯5の突出方向に往復移動させて、導線Wが整列して多層に巻き付けられるようにしている。
次に本発明の巻線装置10の使用方法及び作用効果について説明する。
まず、図2に示すように、分割コア1のヨーク部3をコア保持部37に嵌合させ、止め具38を装着してボルト78で締め付けることにより、分割コア1をコアホルダ35の各コア保持部37に取付ける。以後の説明においては、4つの分割コア1について、その巻線される順序に従って、第1分割コア1a、第2分割コア1b、第3分割コア1c、第4分割コア1dとする。
この状態で、図示しない回転手段によって、コアホルダ35を回転させ、第1分割コア1aが巻線用回転軸17の軸心方向に突出するように配置する。
次いで、図3に示した第1エアシリンダ41を作動させて昇降ベース49を上昇させ、図7に示すように、ローラ55による導線Wの挟持位置が、巻線用回転軸17の軸心Jよりもやや上方に位置するように配置させる。
この状態で、図3に示した第2エアシリンダ46を作動させて、ケース58及び前壁53を前進させ、図8に示すように、ローラ55を分割コア1に押し付ける。その状態で巻線用回転軸17を図8中の矢印で示すように所定方向(この実施形態では反時計方向)に回転させ、導線Wを分割コア1の歯部5に巻き付ける。
このとき、導線Wは、下方のローラ55の周りに当接して所定方向にカールさせられた後、歯部5の外周に上記とは反対方向にカールするように巻き付くので、導線Wを歯部5の外周に密接させて巻き付けることができる。
図9は、図8の状態から分割コア1が90°回転した状態を示している。第2エアシリンダ46により分割コア1に押し付けられているローラ55は、分割コア1の回転に伴う外周位置の変化に対応して、第2エアシリンダ46の付勢力に抗して後退しながら、分割コア1の外周に押し付けられた状態を維持しつつ前後移動する。
図10は、図9の状態から分割コア1が180°回転した状態を示している。このように、ローラ55が分割コア1の外周に押し付けられた状態を維持しつつ、分割コア1の外周に導線Wを巻き付けることができ、その結果、分割コア1の歯部5の全周に導線Wを密着するように巻き付けることができる。
このような巻線操作の間に、図6に示した機構によって、ガイドローラ64が、ローラ55の幅方向に往復移動し、ガイドローラ64の環状溝65にガイドされた導線Wは、歯部5の突出方向に整列しながら、多層に巻き付けられる。この場合、ガイドローラ64の移動位置は、サーボモータ59によって自由に制御できるので、導線Wを所定の配列で歯部5に巻き付けることができる。
こうして分割コア1の歯部5に、導線Wを所定の配列で多層に巻き付けることにより、第1分割コア1aに対する導線Wの巻付けが終了し、1極目のコイルが形成される。
図11には、こうして導線Wを巻き付けられた分割コア1が示されている。説明を省略したが、分割コア1の歯部5の外周には、樹脂材料からなるインシュレータ6が装着されており、導線Wは、インシュレータ6で覆われた歯部5の外周に、所定の配列で多層に巻き付けられて、1つの極のコイルを形成している。導線Wの配列は、分割コア1を図26に示すように組立ててステータ7を構成したとき、隣接する分割コア1のコイルどうしが干渉せず、しかもできるだけ密に導線Wが配置されるように設定されている。
図12,13には、こうして第1分割コア1aに対する1極目のコイルの巻線が終了し、図3に示した第2エアシリンダ46を作動させてローラ55を初期位置に復帰させた状態を示している。この状態で図13の矢印で示すように、コアホルダ35を所定角度回動させ、第2分割コア1bが巻線用回転軸の軸心方向に位置するように配置される。
次いで、図3に示した第1エアシリンダ41を作動させて昇降ベース49を下降させ、図14に示すように、ローラ55による導線Wの挟持位置が、巻線用回転軸17の軸心Jよりもやや下方に位置するように配置させる。
この状態で、図3に示した第2エアシリンダ46を作動させて、ケース58及び前壁53を前進させ、図15に示すように、ローラ55を分割コア1に押し付ける。その状態で巻線用回転軸17を図15中の矢印で示すように、1極目のコイルとは反対方向(この実施形態では時計方向)に回転させ、導線Wを分割コア1の歯部5に巻き付ける。
このとき、導線Wは、上方のローラ55の周りに当接して所定方向にカールさせられた後、歯部5の外周に上記とは反対方向にカールするように巻き付くので、導線Wを歯部5の外周に密接させて巻き付けることができる。
図16は、図15の状態から分割コア1が90°回転した状態を示している。第2エアシリンダ46により分割コア1に押し付けられているローラ55は、分割コア1の回転に伴う外周位置の変化に対応して、第2エアシリンダ46の付勢力に抗して後退しながら、分割コア1の外周に押し付けられた状態を維持しつつ前後移動する。
図17は、図16の状態から分割コア1が180°回転した状態を示している。このように、ローラ55が分割コア1の外周に押し付けられた状態を維持しつつ、分割コア1の外周に導線Wを巻き付けることができ、その結果、分割コア1の歯部5の全周に導線Wを密着するように巻き付けることができる。
このような巻線操作の間に、1極目のコイルと同様に、図6に示した機構によって、ガイドローラ64が、ローラ55の幅方向に往復移動し、ガイドローラ64の環状溝65にガイドされた導線Wは、歯部5の突出方向に整列しながら、多層に巻き付けられる。こうして、第2分割コア1bの歯部5に巻線を施して、2極目のコイルを連続して形成することができる。
図18,19は、こうして第2分割コア1bに対する2極目のコイルの巻線が終了し、図3に示した第2エアシリンダ46を作動させてローラ55を初期位置に復帰させた状態を示している。
このとき、第1分割コア1aを保持するコア保持部37に対して、第2分割コア1bを保持するコア保持部37が、コアホルダ35の支軸33の軸方向に偏心して設けられているので、第1分割コア1aに巻き付けられた1極目のコイルから、第2分割コア1bに巻き付けられた2極面のコイルへの渡り線W1は、上方に配置された第1分割コア1aの歯部5の下端から、下方に配置された第2分割コア1bの歯部5の上端に渡ることになる。その結果、第1分割コア1aと第2分割コア1bとを同じ高さに設置した場合に比べて渡り線W1の長さが短くなり、図2、13に示した第1分割コア1aの巻線時に、導線Wが第2分割コア1bに干渉しないように、両分割コア1a、1bの取付角度を設定しても、渡り線W1の長さを短くすることが可能になる。
次に、コアホルダ35が、図19の矢印の方向に再び回動し、第3分割コア1cが巻線用回転軸の軸心方向に位置するように配置される。
こうして、第3分割コア1cが巻線用回転軸の軸心方向に位置した後、前記1極目のコイルと同じ操作を繰り返して、第3分割コア1cの歯部5に巻線がなされて、3極目のコイルが形成される。
図20,21は、こうして第3分割コア1cに対する3極目のコイルの巻線が終了し、図3に示した第2エアシリンダ46を作動させてローラ55を初期位置に復帰させた状態を示している。図21に示すように、第2分割コア1bから第3分割コア1cへの回動角度は大きくなっていて、コアホルダ35の外周に沿って配設される渡り線W1が長くなるようにされている。
次に、コアホルダ35が、図21の矢印の方向に再び回動し、第4分割コア1dが巻線用回転軸の軸心方向に位置するように配置される。
こうして、第4分割コア1dが巻線用回転軸の軸心方向に位置した後、前記2極目のコイルと同じ操作を繰り返して、第4分割コア1dの歯部5に巻線がなされて、4極目のコイルが形成される。
図22,23は、こうして第4分割コア1dに対する4極目のコイルの巻線が終了し、図3に示した第2エアシリンダ46を作動させてローラ55を初期位置に復帰させた状態を示している。
図22に示すように、第3分割コア1cを保持するコア保持部37に対して、第4分割コア1dを保持するコア保持部37が、コアホルダ35の支軸33の軸方向に偏心して設けられているので、第3分割コア1cに巻き付けられた3極目のコイルから、第4分割コア1dに巻き付けられた4極面のコイルへの渡り線W1は、下方に配置された第3分割コア1cの歯部5の上端から、上方に配置された第4分割コア1dの歯部5の下端に渡ることになる。その結果、第3分割コア1cと第4分割コア1dとを同じ高さに設置した場合に比べて渡り線W1の長さが短くなり、巻線時に導線Wが各分割コア1c、1dに干渉しないように、両分割コア1c、1dの取付角度を設定しても、渡り線W1の長さを短くすることが可能になる。
こうして、4つの分割コア1a、1b、1c、1dに、連続して巻線を施し、各極のコイルを形成することができる。上記巻線操作は、U,V,Wの各相毎に行われ、合計12個の分割コアに巻線が施されてコイルが形成される。
図24には、こうして巻線された4つの分割コア1a、1b、1c、1dが渡り線W1を介して連結した状態が示されている。この実施形態では、分割コア1a、1bの間、及び分割コア1c、1dの間を連結する渡り線W1は比較的短く、分割コア1b、1cの間を連結する渡り線W1は長くなっており、それによって、以下に説明するように、各渡り線W1の長さがちょうど良い長さとなるようにされている。
すなわち、図25には、各相の分割コア1を互いに組合せて配列した展開図が示されている。例えばU相の分割コアU1,U2,U3,U4は、U1とU2が隣接し、U3とU4が隣接して、U2とU3の間に、W3,W4,V1,V2の4つの分割コアが入る。このため、U1とU2の分割コア1a、1bの間及びU3とU4の間の渡り線W1は短くし、U2とU3の間の渡り線W1は長くする必要がある。
このため、この実施形態では、第1分割コア1aを保持するコア保持部37に対して、第2分割コア1bを保持するコア保持部37を、コアホルダ35の支軸33の軸方向に偏心して設け、第3分割コア1cを保持するコア保持部37に対して、第4分割コア1dを保持するコア保持部37を、コアホルダ35の支軸33の軸方向に偏心して設けることにより、前述したように、U1とU2の分割コア1a、1bの間及びU3とU4の間の渡り線W1が短くなるようにし、U2とU3の分割コア1c、1dのコアホルダ35上の配置角度を大きくとって、U2とU3の間の渡り線W1が長くなるようにしている。
他の相の分割コア1a、1b、1c、1dについても同様のことが言え、それによって連続して巻線された各相の分割コア1a、1b、1c、1dの渡り線W1が適切な長さとなるように調整される。
図26には、こうして巻線された各相の分割コア1を環状に連結してステータコア7を形成した状態を示している。上記のように渡り線W1が調整されているので、バスバーなどの接続具を用いることなく、また、リード線の半田付けなどの作業を行う必要がなく、各相の4つの分割コア1が、それぞれ渡り線W1で連結されたステータコア1を得ることができる。図26には、U,V,Wの各相の分割コア1の配置と、各相のコイルの巻始め線及び巻終り線の位置が示されている。各相の4つの分割コア1は、前述したように渡り線W1で連結されており、この渡り線W1は、ステータコア7の外周に沿って適切な長さで配設されるので、バスバーなどの接続具を用いることなく、ステータコア7を組立てることができる。
なお、上記実施形態では、1本の導線を巻線するようにしているが、本発明の巻線装置によれば、2本以上の導線を並列して供給して、パラ巻線することもできる。また、導線は、丸線に限らず、角線であってもよい。
1 分割コア
3 ヨーク部
5 歯
6 インシュレータ
7 ステータコア
10 分割コアの巻線装置(巻線装置)
11 基台
15 支持台
17 巻線用回転軸
20 駆動装置
21 モータ
22 減速機
23 駆動プーリ
24 従動プーリ
25 タイミングベルト
27 アームチャック部
27a 軸装着孔
30 支持アーム
31 支軸
32 軸孔
33 回転支軸
34 支持腕
35 コアホルダ
37 コア保持部
38 止め具
40 導線供給装置
41 第1エアシリンダ
43 支持台
43a 昇降ベース
44 ガイド棒
45 スリーブ
46 第2エアシリンダ
48 ガイドレール
49 昇降ベース
50 スライドベース
51 ガイド溝
53 前壁
54 ストッパ軸
55 ローラ
56 支軸
57 ブロック
58 ケース
59 サーボモータ
60 揺動アーム
62 支軸
64 ガイドローラ
65 環状溝
67 支持プレート
68 ガイド孔
70 導線供給ガイド
71 カム受け板
72 偏心カムローラ
75 モータ
76 回転軸
77 回転板
78 ボルト
J 巻線用回転軸の軸心
W 導線
W1 渡り線

Claims (4)

  1. 同一相のコイルが装着される複数の分割コアに連続して巻線を施すための分割コアの巻線装置であって、
    駆動装置によって回転する巻線用回転軸と、
    この巻線用回転軸に固着された支持アームと、
    この支持アームを介して、前記巻線用回転軸と直交する支軸を介して回転可能にかつ所定角度で固定可能に支持されたコアホルダと、
    このコアホルダの外周に所定角度ずつ離れて設けられた、分割コアを着脱可能に取付ける複数のコア保持部と、
    前記巻線用回転軸と直交する方向から、巻線されるべき分割コアに向けて導線を供給する導線供給装置とを備え、
    前記支軸を中心に前記コアホルダを回転させることにより、巻線すべき分割コアが順次巻線用回転軸と同方向に突出した位置に配置されるように構成されており、
    前記コアホルダの外周に設けられたコア保持部の間隔が、隣接する分割コアと巻線時に導線が干渉しない範囲で、かつ、1つの分割コアから次の分割コアに至る渡り線が、分割コアを組立てる際に、コアの外周に沿って渡ることが可能な長さとなるように設定されていることを特徴とする分割コアの巻線装置。
  2. 前記コア保持部のうち、少なくとも1つのものは、他のものに対して、前記コアホルダの支軸の軸方向に偏心して設けられている請求項1記載の分割コアの巻線装置。
  3. 前記導線供給装置は、導線を挟持する一対の回転可能なローラと、このローラを、巻線用回転軸に対して垂直な面に沿って導線供給方向に対して直交する方向に移動させると共に、巻線すべき分割コアに向けて進退動作させる支持機構とを有している請求項1又は2記載の分割コアの巻線装置。
  4. 前記導線供給装置は、更に、前記一対のローラの手前に配置された、導線が挿入される環状溝を外周に有するガイドローラと、このガイドローラを、分割コアの歯の突出方向に沿って巻線すべき範囲で往復移動させる往復動装置とを有している請求項3記載の分割コアの巻線装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013118767A (ja) * 2011-12-02 2013-06-13 Nittoku Eng Co Ltd 分割コアの巻線方法及びその巻線装置
CN114420449A (zh) * 2022-03-29 2022-04-29 江苏凯西电气设备科技有限公司 一种电感器制作自动化绕组加工设备

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