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

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。