JP2011211826A - ステータコイル製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のワイヤボビンが不要になり、太いワイヤを使用することなく、かつ、ねじれを取り去る機構を付加することなく、複数本のワイヤを並列にしてステータコイルを簡易に成形できるステータコイル製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】単一または複数のワイヤボビンと、前記ワイヤボビンから供給されるワイヤ11が巻き付けられる巻き枠10と、前記巻き枠10に一連のワイヤ11を一定回数巻き付けた後に、ワイヤ11を巻き付け経路外5に導き、ワイヤ11を再び前記巻き枠10に一定回数巻き付けた後に、ワイヤ11を再び巻き付け経路外5に導き、この動作を繰り返して前記巻き枠10にワイヤ11を巻き付ける巻き付け機構と、前記巻き枠10に巻かれたワイヤ11を成形するワイヤ成形機構18と、巻き付け経路外5に導かれたワイヤ11をカットするカット機構とを備えた。
【選択図】図1
【解決手段】単一または複数のワイヤボビンと、前記ワイヤボビンから供給されるワイヤ11が巻き付けられる巻き枠10と、前記巻き枠10に一連のワイヤ11を一定回数巻き付けた後に、ワイヤ11を巻き付け経路外5に導き、ワイヤ11を再び前記巻き枠10に一定回数巻き付けた後に、ワイヤ11を再び巻き付け経路外5に導き、この動作を繰り返して前記巻き枠10にワイヤ11を巻き付ける巻き付け機構と、前記巻き枠10に巻かれたワイヤ11を成形するワイヤ成形機構18と、巻き付け経路外5に導かれたワイヤ11をカットするカット機構とを備えた。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えばU、V、Wの3相コイル群をステータコアの対応するスロットに挿入して製造する際のステータコイル製造装置及び製造方法に関する。
従来、波巻コイルの製造方法では1本のワイヤもしくは複数本のワイヤを巻き枠に巻き付ける方法が提案されている(特許文献1、特許文献2参照。)。
複数本のワイヤを並列にしてステータコイルを成形する方法では、複数のワイヤボビンからワイヤを供給し、束線にしてから回転運動により巻線成形を行っている。束線を回転運動により巻線すると、ワイヤにねじれが生じ易くなり、占積率低下の要因となる。これを回避するため、巻線装置に、ねじれを取り去る機構を付加したものが提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
複数本のワイヤを並列にしてステータコイルを成形する方法では、複数のワイヤボビンからワイヤを供給し、束線にしてから回転運動により巻線成形を行っている。束線を回転運動により巻線すると、ワイヤにねじれが生じ易くなり、占積率低下の要因となる。これを回避するため、巻線装置に、ねじれを取り去る機構を付加したものが提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
しかし、従来の技術では、複数本のワイヤを並列にしてステータコイルを成形する場合に、まず複数のワイヤボビンが必要になり、ワイヤボビン管理やワイヤボビンの交換作業が繁雑になる。特許文献1では、一度切断したワイヤをすべて電気的につなぎ直す必要があり、この作業は困難であると共に、やはり複数のワイヤボビンが必要になる。
特許文献2では、星型に成形したコイル形状を保ったまま、インサータにセットするには、ある程度太いワイヤを使用する必要があり、太いワイヤをステータコアに挿入する場合には、ステータコアのスロットのオープン寸法を大きくとる必要があり、モータ性能の低下につながる。特許文献3のように、ねじれを取り去る機構を付加した場合、巻線装置が大型化すると共に、高価になるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、複数のワイヤボビンが不要になり、太いワイヤを使用することなく、かつ、ねじれを取り去る機構を付加することなく、複数本のワイヤを並列にしてステータコイルを簡易に成形できるステータコイル製造装置及び製造方法を提供することにある。
特許文献2では、星型に成形したコイル形状を保ったまま、インサータにセットするには、ある程度太いワイヤを使用する必要があり、太いワイヤをステータコアに挿入する場合には、ステータコアのスロットのオープン寸法を大きくとる必要があり、モータ性能の低下につながる。特許文献3のように、ねじれを取り去る機構を付加した場合、巻線装置が大型化すると共に、高価になるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、複数のワイヤボビンが不要になり、太いワイヤを使用することなく、かつ、ねじれを取り去る機構を付加することなく、複数本のワイヤを並列にしてステータコイルを簡易に成形できるステータコイル製造装置及び製造方法を提供することにある。
本発明は、単一または複数のワイヤボビンと、前記ワイヤボビンから供給されるワイヤが巻き付けられる巻き枠と、前記巻き枠に一連のワイヤを一定回数巻き付けた後に、ワイヤを巻き付け経路外に導き、ワイヤを再び前記巻き枠に一定回数巻き付けた後に、ワイヤを再び巻き付け経路外に導き、この動作を繰り返して前記巻き枠にワイヤを巻き付ける巻き付け機構と、前記巻き枠に巻かれたワイヤを成形するワイヤ成形機構と、巻き付け経路外に導かれたワイヤをカットするカット機構とを備えたことを特徴とする。
この発明では、巻き枠にワイヤを巻き付け、巻き枠に巻かれたワイヤを成形し、巻き付け経路外に導かれたワイヤをカットするだけで、複数本のワイヤを並列にして、ステータコイルを簡易に成形できる。
この発明では、巻き枠にワイヤを巻き付け、巻き枠に巻かれたワイヤを成形し、巻き付け経路外に導かれたワイヤをカットするだけで、複数本のワイヤを並列にして、ステータコイルを簡易に成形できる。
巻き枠は回転円筒と、回転円筒から放射状に延びる連結体と、連結体先端に連結される枠部材とを備え、枠部材が回転軸方向に分割され、巻き付け経路から外れたワイヤが、回転軸方向に分割された各枠部材の間を通って回転円筒の外周部に拘束されてもよい。
この構成では、回転円筒の外周部にワイヤを例えば半巻程度、巻き付けるようにすれば、一連の巻き付け動作の回転方向を停止あるいは逆転させることなく、連続して巻くことができ、また高速化が可能になり、製造時間が短縮できる。
この構成では、回転円筒の外周部にワイヤを例えば半巻程度、巻き付けるようにすれば、一連の巻き付け動作の回転方向を停止あるいは逆転させることなく、連続して巻くことができ、また高速化が可能になり、製造時間が短縮できる。
前記巻き付け経路から外れたワイヤが、回転軸方向に分割された各枠部材の間、更に回転円筒に設けたスリットを通って回転円筒の中空内に拘束されてもよい。
この構成では、巻き付け経路から外れたワイヤが回転円筒の中空内に拘束されるため、装置構成を、きわめて簡素化、小型化できる。
前記巻き枠の回転円筒の中空内に前記カット機構が配置されていてもよい。
前記カット機構はグリップ機構を備え、グリップ機構はワイヤ成形機構によるワイヤ成形時に、たるみ防止として機能してもよい。
これら構成では、回転円筒の中空内にカット機構が配置されるため、装置構成を、さらに簡素化、小型化できる。また、ワイヤ成形機構によるワイヤ成形時にグリップ機構が動作し、ワイヤのたるみを防止するため、後工程のインサータブレードへのセットが、引っかかりなどなくスムーズになる。
前記巻き枠の枠部材の断面形状が扇形であってもよい。
前記枠部材の端面の角度を、成形ワイヤを保持するインサータブレードの耳部の角度と一致させてもよい。
インサータブレードの耳部の角度を、扇形枠部材の端面の角度と一致させることで、ステータコイルのインサータブレードへのセットが容易になる。
この構成では、巻き付け経路から外れたワイヤが回転円筒の中空内に拘束されるため、装置構成を、きわめて簡素化、小型化できる。
前記巻き枠の回転円筒の中空内に前記カット機構が配置されていてもよい。
前記カット機構はグリップ機構を備え、グリップ機構はワイヤ成形機構によるワイヤ成形時に、たるみ防止として機能してもよい。
これら構成では、回転円筒の中空内にカット機構が配置されるため、装置構成を、さらに簡素化、小型化できる。また、ワイヤ成形機構によるワイヤ成形時にグリップ機構が動作し、ワイヤのたるみを防止するため、後工程のインサータブレードへのセットが、引っかかりなどなくスムーズになる。
前記巻き枠の枠部材の断面形状が扇形であってもよい。
前記枠部材の端面の角度を、成形ワイヤを保持するインサータブレードの耳部の角度と一致させてもよい。
インサータブレードの耳部の角度を、扇形枠部材の端面の角度と一致させることで、ステータコイルのインサータブレードへのセットが容易になる。
単一または複数のワイヤボビンからワイヤを供給する過程と、供給される一連のワイヤを巻き枠に一定回数巻き付けた後に、ワイヤを巻き付け経路外に導き、ワイヤを再び巻き枠に一定回数巻き付けた後に、ワイヤを再び巻き付け経路外に導き、この動作を繰り返して巻き枠にワイヤを巻き付ける巻き付け過程と、巻き枠に巻かれたワイヤを成形するワイヤ成形過程と、巻き付け経路外に導かれたワイヤをカットするカット過程とを備えていてもよい。
前記巻き枠は回転円筒と、回転円筒から放射状に延びる連結体と、連結体先端に連結される枠部材とを備え、巻き付け経路から外れたワイヤを、回転軸方向に分割された各枠部材の間、更に回転円筒に設けたスリットを通って回転円筒の中空内に拘束させてもよい。
前記カット過程では、巻き枠の回転円筒の中空内でワイヤをカットしてもよい。
カット機構がグリップ機構を備え、ワイヤ成形過程では、ワイヤの束をグリップ機構が把持して、たるみ防止として機能してもよい。
前記巻き枠は回転円筒と、回転円筒から放射状に延びる連結体と、連結体先端に連結される枠部材とを備え、巻き付け経路から外れたワイヤを、回転軸方向に分割された各枠部材の間、更に回転円筒に設けたスリットを通って回転円筒の中空内に拘束させてもよい。
前記カット過程では、巻き枠の回転円筒の中空内でワイヤをカットしてもよい。
カット機構がグリップ機構を備え、ワイヤ成形過程では、ワイヤの束をグリップ機構が把持して、たるみ防止として機能してもよい。
本発明では、巻き枠にワイヤを巻き付け、巻き枠に巻かれたワイヤを成形し、巻き付け経路外に導かれたワイヤをカットするだけで、複数本のワイヤを並列にして、ステータコイルを簡易に成形できる。
以下、本発明の一実施の形態を添付の図面を参照して説明する。
図1はステータコイル製造装置の概略構成を示す。ステータコイル製造装置1は、支持台3に回転自在に支持された中空状の回転円筒5と、回転円筒5の外周部に略十字状(放射状)に、かつ軸方向に等間隔に連結された複数本の棒状の連結体7,7,7…と、連結体7,7,7…のそれぞれの先端部に連結された枠部材9,9,9…とを備えている。なお、図1を含め以下の各図面において、連結体7,7,7…は、便宜上、一部カットして、或いは一部省略して示す。枠部材9,9,9…は、回転円筒5の軸方向に所定間隔δをあけて配列(回転軸方向に分割)されている。回転円筒5は、図示を省略した機構により回転も、後述のように全長を伸縮させることも可能に構成されている。回転円筒5、連結体7,7,7…及び枠部材9,9,9…は、これらが一体となって巻き枠10を構成し、巻き枠10には単一または複数のワイヤボビン(不図示)から供給されるワイヤ11が巻き付けられる。単一ワイヤボビンとは物理的に一つのワイヤボビンで、一つのワイヤボビンに巻かれたワイヤが連続的に繰り出されて、巻き枠10に巻き付けられる。
図1はステータコイル製造装置の概略構成を示す。ステータコイル製造装置1は、支持台3に回転自在に支持された中空状の回転円筒5と、回転円筒5の外周部に略十字状(放射状)に、かつ軸方向に等間隔に連結された複数本の棒状の連結体7,7,7…と、連結体7,7,7…のそれぞれの先端部に連結された枠部材9,9,9…とを備えている。なお、図1を含め以下の各図面において、連結体7,7,7…は、便宜上、一部カットして、或いは一部省略して示す。枠部材9,9,9…は、回転円筒5の軸方向に所定間隔δをあけて配列(回転軸方向に分割)されている。回転円筒5は、図示を省略した機構により回転も、後述のように全長を伸縮させることも可能に構成されている。回転円筒5、連結体7,7,7…及び枠部材9,9,9…は、これらが一体となって巻き枠10を構成し、巻き枠10には単一または複数のワイヤボビン(不図示)から供給されるワイヤ11が巻き付けられる。単一ワイヤボビンとは物理的に一つのワイヤボビンで、一つのワイヤボビンに巻かれたワイヤが連続的に繰り出されて、巻き枠10に巻き付けられる。
回転円筒5の根元には円盤状のスライダ13が嵌り合い、スライダ13は回転円筒5の軸方向(矢印X1,X2方向)に往復動自在である。また、スライダ13には回転円筒5上で交差するように十字溝14が形成され、十字溝14にはそれぞれフォーマ15が配置されている。フォーマ15は半径方向(矢印Y1,Y2方向)に往復移動自在である。図1は、スライダ13が後退し、フォーマ15が最大に拡径した状態を示している。スライダ13及びフォーマ15は、巻き枠10に巻かれたワイヤ11を成形するワイヤ成形機構18を構成し、後述するワイヤ成形時には、スライダ13が矢印X1方向に前進し、フォーマ15が矢印Y1方向に縮径移動し、フォーマ15がワイヤ11を押圧してワイヤ成形が行われる。17はインサータブレードを示している。
連結体7,7,7…は、図示を省略した伸縮機構(例えば、ばね機構など)により、伸縮自在に構成されており、この伸縮機構は、枠部材9,9,9…間に、ワイヤ11が環状に巻き付けられるときには、連結体7,7,7…を伸長させた状態を保持すると共に、ワイヤ成形時には、フォーマ15によるワイヤ11の押圧度合い(成形度合い)に応じて、連結体7,7,7…を縮径方向に収縮させる。
回転円筒5の外周部には、図2に示すように、周方向に所定寸法Lだけ延びた幅Wの複数のスリット19,19,19…が形成されており、スリット19は連結体7,7,7…の中間に位置するように、軸方向に等間隔に形成されている。
回転円筒5の中空内には、図3A,Bに示すように、スリット19,19,19…に対向し、軸方向に延びるカット機構20が配置されている。なお、図2では説明の都合上、カット機構20の図示を省略している。カット機構20はガイドレール20Aと、スライド体20Bとを備えている。ガイドレール20Aは、図3Aに示すように、回転円筒5の内壁に固定され、スライド体20Bは、回転軸方向にスライド可能にガイドレール20Aに保持されている。スライド体20Bは、図4A〜図4Eに示すように、第1の板部材21と、第2の板部材23とを備え、図4Cに示すように、これら板部材21,23を組み合わせて構成され、この組み合わせ時に形成される開口部25を、スリット19,19,19…に対向させるように配置されている。第2の板部材23には、ワイヤ11Aをカットする刃23Aが形成されている。
回転円筒5の中空内には、図3A,Bに示すように、スリット19,19,19…に対向し、軸方向に延びるカット機構20が配置されている。なお、図2では説明の都合上、カット機構20の図示を省略している。カット機構20はガイドレール20Aと、スライド体20Bとを備えている。ガイドレール20Aは、図3Aに示すように、回転円筒5の内壁に固定され、スライド体20Bは、回転軸方向にスライド可能にガイドレール20Aに保持されている。スライド体20Bは、図4A〜図4Eに示すように、第1の板部材21と、第2の板部材23とを備え、図4Cに示すように、これら板部材21,23を組み合わせて構成され、この組み合わせ時に形成される開口部25を、スリット19,19,19…に対向させるように配置されている。第2の板部材23には、ワイヤ11Aをカットする刃23Aが形成されている。
第1の板部材21及び第2の板部材23は、図1において図示は省略したが支持台3の裏側に延出し、該裏側では、図5に示すように、互いに独立して軸方向に移動自在にアクチュエータ22,24に連結されている。第1の板部材21及び第2の板部材23は、図4Dに示すように、開口部25をほぼ完全に閉じる位置まで、第1の板部材21を軸方向(矢印a方向)に移動し、この状態で、第1の板部材21及び第2の板部材23を一体的に軸方向(矢印b方向)に移動させることができる(ワイヤ保持)。また、図4Dの状態から、図4Eに示すように、第1の板部材21を更に軸方向(矢印c方向)に移動し、第2の板部材23の刃23Aで、ワイヤ11をカットすることもできる(ワイヤカット)。
すなわち、上述したカット機構20は、ワイヤ11Aをカットするカット機構を有すると共に、後述するワイヤ成形時に、ワイヤ11Aを保持(グリップ)するグリップ機構を一体に備えている。
すなわち、上述したカット機構20は、ワイヤ11Aをカットするカット機構を有すると共に、後述するワイヤ成形時に、ワイヤ11Aを保持(グリップ)するグリップ機構を一体に備えている。
つぎに、巻き枠10へのワイヤ巻き付け手順を説明する。
図1において、スライダ13を矢印X2方向に後退し、フォーマ15を矢印Y2方向に拡径移動させた状態で、巻き枠10の回転円筒5を回転駆動すると、ワイヤの巻き付けが開始され、巻き枠10の枠部材9,9,9…上に、ワイヤボビンから供給されるワイヤ11が円環状に手前から順に巻き付けられる。この場合、ワイヤは単一のワイヤボビン(不図示)から回転軸方向に移動しつつ繰り出される。
まず、最前列の枠部材9,9,9…上に、手前から順に、ワイヤ11が所定のピッチで巻き付けられる。この場合、例えば、枠部材9,9,9…の外周面(外表面)に所定のピッチでワイヤ11を誘い込む周溝を設けてもよい。
図1において、スライダ13を矢印X2方向に後退し、フォーマ15を矢印Y2方向に拡径移動させた状態で、巻き枠10の回転円筒5を回転駆動すると、ワイヤの巻き付けが開始され、巻き枠10の枠部材9,9,9…上に、ワイヤボビンから供給されるワイヤ11が円環状に手前から順に巻き付けられる。この場合、ワイヤは単一のワイヤボビン(不図示)から回転軸方向に移動しつつ繰り出される。
まず、最前列の枠部材9,9,9…上に、手前から順に、ワイヤ11が所定のピッチで巻き付けられる。この場合、例えば、枠部材9,9,9…の外周面(外表面)に所定のピッチでワイヤ11を誘い込む周溝を設けてもよい。
最前列の枠部材9,9,9…に一連のワイヤ11を一定回数(例えば10回)巻き付けると、この列のワイヤ巻きが終了し、次列の枠部材9,9,9…との間の隙間δを通って、一連のワイヤ11の一部11Aが、一旦、回転円筒5の方向(巻き付け経路外)に向かう。そして、図2に示すように、回転円筒5の外周をほぼ半巻し、一連のワイヤ11の一部11Aをスリット19,19,19…に進入させた後、次列の周方向に1つ分ずれた枠部材9,9,9…の上に乗り上げ、その後は、次列の枠部材9,9,9…への一定回数(例えば10回)のワイヤ11の巻き付けが始まる。
以下、この動作が順に繰り返され、図1に示すように、すべての列の枠部材9,9,9…に一連のワイヤ11が一定回数(例えば、10回)巻き付けられると、巻き枠10へのワイヤ巻き付け動作が終了する。上記動作時に、スリット19,19,19…に進入したワイヤ11Aは、図4Cに示すように、板部材21,23の組み合わせ時に形成される開口部25から、その内側に進入する。
つぎに、ワイヤ成形手順を説明する。
ワイヤ巻きが終了すると、ワイヤ成形機構18による星型ステータコイルの成形が行われる。すなわち、図6に示すように、スライダ13及びフォーマ15を一体的に前進し、ワイヤ11が巻かれた巻き枠10の上にフォーマ15を延出させて、この位置から、図7に示すように、4本のフォーマ15を縮径方向に同時移動する。この移動の間、連結体7,7,7…は、フォーマ15によるワイヤ11の押圧度合い(成形度合い)に応じて、全長を適宜縮径の方向に連動収縮させる。また、ワイヤ成形過程では、回転円筒5の内側において、第1の板部材21及び第2の板部材23は、図4Dに示すように、開口部25をほぼ完全に閉じる位置まで、第1の板部材21を軸方向(矢印a方向)に移動させて、グリップ機構でワイヤ11Aをグリップしている。そして、グリップ状態で、回転円筒5に巻かれたワイヤ11Aにたるみが生じないように、第1の板部材21及び第2の板部材23を一体的に軸方向(矢印b方向)に移動させることにより、グリップしたワイヤ11Aにたるみ防止テンションがかけられる。
ワイヤ巻きが終了すると、ワイヤ成形機構18による星型ステータコイルの成形が行われる。すなわち、図6に示すように、スライダ13及びフォーマ15を一体的に前進し、ワイヤ11が巻かれた巻き枠10の上にフォーマ15を延出させて、この位置から、図7に示すように、4本のフォーマ15を縮径方向に同時移動する。この移動の間、連結体7,7,7…は、フォーマ15によるワイヤ11の押圧度合い(成形度合い)に応じて、全長を適宜縮径の方向に連動収縮させる。また、ワイヤ成形過程では、回転円筒5の内側において、第1の板部材21及び第2の板部材23は、図4Dに示すように、開口部25をほぼ完全に閉じる位置まで、第1の板部材21を軸方向(矢印a方向)に移動させて、グリップ機構でワイヤ11Aをグリップしている。そして、グリップ状態で、回転円筒5に巻かれたワイヤ11Aにたるみが生じないように、第1の板部材21及び第2の板部材23を一体的に軸方向(矢印b方向)に移動させることにより、グリップしたワイヤ11Aにたるみ防止テンションがかけられる。
ワイヤの成形が終了すると、たるみ防止テンションをかけた状態で、図7の状態から、図8に示すように、回転円筒5を伸長させる。回転円筒5は、上述したように、図示を省略した機構により回転もするし、全長を伸縮させることも可能に構成されている。回転円筒5が伸長する過程で、成形された星型ステータコイルが、従来同様の手順で、前方に配置されたインサータブレード17に挿入される。インサータブレード17への挿入時に、たるみ防止テンションがかかるため、ワイヤに緩みがなく、インサータブレード17のブレードギャップが狭くても、容易にセットできる。
インサータブレード17への挿入が終了すると、図4Dから図4Eに示すように、第1の板部材21を更に軸方向(矢印c方向)に移動し、カット機構20における第2の板部材23の刃23Aでワイヤ11Aをカットする。ワイヤ11Aがカットされると、カットしたワイヤ端が2つの束に纏められる。これにより、星型ステータコイルが挿入されたインサータブレード17と、巻き枠10との間の連結が断たれる。そして最後に、図9に示すように、回転円筒5を収縮させることにより、インサータブレード17にステータコイルを残した状態で、巻き枠10を離脱させる。
巻き枠10の離脱の手順を説明する。
図10A〜図10Dにおいて、30は星型に成形されたステータコイルを示す。図10Aは、ステータコイル30をインサータブレード17に挿入した状態(図8に対応する。)を示し、フォーマ15がインサータブレード17の内側に挿入され、この状態で、上述したように、ワイヤ11Aがカットされる。ついで、図10Bに示すように、フォーマ15を拡径方向(図1の矢印Y2方向)に離脱させ、この状態で、図10Cに示すように、巻き枠10の連結体7,7,7…を伸長させる。図10Cでは、ステータコイル30がインサータブレード17の内面に沿う形に成形され、その後、図10Dに示すように、巻き枠10の連結体7,7,7…を収縮させると、ステータコイル30と枠部材9,9,9…との間に隙間δ1が形成される。隙間δ1が存在すると、巻き枠10の離脱時に枠部材9,9,9…へのワイヤの引っかかりを防止できる。
図10A〜図10Dにおいて、30は星型に成形されたステータコイルを示す。図10Aは、ステータコイル30をインサータブレード17に挿入した状態(図8に対応する。)を示し、フォーマ15がインサータブレード17の内側に挿入され、この状態で、上述したように、ワイヤ11Aがカットされる。ついで、図10Bに示すように、フォーマ15を拡径方向(図1の矢印Y2方向)に離脱させ、この状態で、図10Cに示すように、巻き枠10の連結体7,7,7…を伸長させる。図10Cでは、ステータコイル30がインサータブレード17の内面に沿う形に成形され、その後、図10Dに示すように、巻き枠10の連結体7,7,7…を収縮させると、ステータコイル30と枠部材9,9,9…との間に隙間δ1が形成される。隙間δ1が存在すると、巻き枠10の離脱時に枠部材9,9,9…へのワイヤの引っかかりを防止できる。
図10A〜図10Dに示すように、枠部材9,9,9…の断面形状は扇形に形成されている。また、扇形枠部材9の端面の角度θ1(図10A参照。)と、インサータブレード17の耳部の角度θ2(図11A,図11B参照。)とは、ほぼ等しく形成されている(θ1=θ2)。枠部材9の端面の角度θ1は、図11Bに示すように、ステータコイル30のセット角度θ3と一致し、セット角度θ3を、インサータブレード17の耳部の角度θ2と一致させることにより、ステータコイル30のインサータブレード17へのセットが容易になる。また、図11Bに示すように、ステータコア31のスロット31Aへのワイヤのセットが容易になる。図12は、別の形態を示す。この形態では、ステータコイル33が星型でなく、十字型である。この場合には、インサータブレード17が、略矩形部17Aと略台形部17Bとに分けて形成される。この構造でも、インサータブレード17のオープン開口51の角度と、ステータコイル33のセット角度とが一致するため、ステータコイル33のインサータブレード17へのセットが容易になる。
本実施の形態では、枠部材9にワイヤ11を巻き付け、枠部材9に巻かれたワイヤ11を成形し、巻き付け経路外に導かれたワイヤ11をカットするだけで、複数本のワイヤ11を並列にして、ステータコイルを簡易に成形できる。
また、回転円筒5の外周部にワイヤ11を半巻程度、巻き付けるようにしているため、一連の巻き付け動作の回転方向を停止あるいは逆転させることなく、連続して巻くことができ、また高速化が可能になり、製造時間が短縮できる。さらに、巻き付け経路から外れたワイヤ11がスリット19,19,19…を通じて回転円筒5の中空内に拘束されるため、装置がきわめて簡素化、小型化される。そして、巻き枠10の回転円筒5の中空内にカット機構20が配置されるため、装置構成を、さらに簡素化、小型化できる。また、ワイヤ成形機構によるワイヤ成形時にグリップ機構が動作し、ワイヤ11Aのたるみを防止するため、後工程のインサータブレード17へのセットが、引っかかりなどなくスムーズになる。インサータブレード17の耳部の角度θ2を、扇形枠部材枠部材9,9,9…の端面の角度θ1とほぼ一致させることにより、ステータコイルのインサータブレード17へのセットが容易になる。
また、回転円筒5の外周部にワイヤ11を半巻程度、巻き付けるようにしているため、一連の巻き付け動作の回転方向を停止あるいは逆転させることなく、連続して巻くことができ、また高速化が可能になり、製造時間が短縮できる。さらに、巻き付け経路から外れたワイヤ11がスリット19,19,19…を通じて回転円筒5の中空内に拘束されるため、装置がきわめて簡素化、小型化される。そして、巻き枠10の回転円筒5の中空内にカット機構20が配置されるため、装置構成を、さらに簡素化、小型化できる。また、ワイヤ成形機構によるワイヤ成形時にグリップ機構が動作し、ワイヤ11Aのたるみを防止するため、後工程のインサータブレード17へのセットが、引っかかりなどなくスムーズになる。インサータブレード17の耳部の角度θ2を、扇形枠部材枠部材9,9,9…の端面の角度θ1とほぼ一致させることにより、ステータコイルのインサータブレード17へのセットが容易になる。
以上の構成では、1本のワイヤ11を連続して枠部材9に巻き付けた後、ワイヤ11をターン数分おきにカットすることで、パラ線化する。ただし、ワイヤ11のカット時には、ステータコイル30のリード部分に相当する長さを確保してカットする必要がある。上記実施の形態では、ワイヤ11を枠部材9に一定回数巻き付けた後に、ワイヤ11を巻き付け経路外に導く場合、回転軸方向の隙間δを通じ、枠部材9の内方、すなわち回転円筒5の方向に導いて、ステータコイル30のリード部分に相当する長さを確保しているが、この構成に限定されず、枠部材9の外方に導いて、ステータコイル30のリード部分に相当する長さを確保してもよい。なお、以上の構成によれば、巻き枠10を回転させることにより、当該巻き枠10にワイヤを巻き付ける構成であったが、巻き枠10を固定しフライヤなどを用いて固定の巻き枠10にワイヤを巻き付ける構成としても、同様の効果が得られることは云うまでもない。
1 ステータコイル製造装置
3 支持台
5 回転円筒(巻き付け経路外)
7,7,7… 連結体
9,9,9… 枠部材
10 巻き枠
11 ワイヤ
13 スライダ
15 フォーマ
17 インサータブレード
18 ワイヤ成形機構
19,19,19… スリット
20 カット機構
21 第1の板部材
23 第2の板部材
30 ステータコイル
3 支持台
5 回転円筒(巻き付け経路外)
7,7,7… 連結体
9,9,9… 枠部材
10 巻き枠
11 ワイヤ
13 スライダ
15 フォーマ
17 インサータブレード
18 ワイヤ成形機構
19,19,19… スリット
20 カット機構
21 第1の板部材
23 第2の板部材
30 ステータコイル
Claims (12)
- 単一または複数のワイヤボビンと、前記ワイヤボビンから供給されるワイヤが巻き付けられる巻き枠と、前記巻き枠に一連のワイヤを一定回数巻き付けた後に、ワイヤを巻き付け経路外に導き、ワイヤを再び前記巻き枠に一定回数巻き付けた後に、ワイヤを再び巻き付け経路外に導き、この動作を繰り返して前記巻き枠にワイヤを巻き付ける巻き付け機構と、前記巻き枠に巻かれたワイヤを成形するワイヤ成形機構と、巻き付け経路外に導かれたワイヤをカットするカット機構とを備えたことを特徴とするステータコイル製造装置。
- 前記巻き枠は回転円筒と、回転円筒から放射状に延びる連結体と、連結体先端に連結される枠部材とを備え、枠部材が回転軸方向に分割され、巻き付け経路から外れたワイヤが、回転軸方向に分割された各枠部材の間を通って回転円筒の外周部に拘束されることを特徴とする請求項1に記載のステータコイル製造装置。
- 前記巻き付け経路から外れたワイヤが、回転軸方向に分割された各枠部材の間、更に回転円筒に設けたスリットを通って回転円筒の中空内に拘束されることを特徴とする請求項2に記載のステータコイル製造装置。
- 前記巻き枠の回転円筒の中空内に前記カット機構が配置されていることを特徴とする請求項3に記載のステータコイル製造装置。
- 前記カット機構はグリップ機構を備え、グリップ機構はワイヤ成形機構によるワイヤ成形時に、ワイヤのたるみ防止として機能することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のステータコイル製造装置。
- 前記巻き枠の枠部材の断面形状が扇形であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のステータコイル製造装置。
- 前記枠部材の端面の角度を、成形ワイヤを保持するインサータブレードの耳部の角度と一致させたことを特徴とする請求項6に記載のステータコイル製造装置。
- 単一または複数のワイヤボビンからワイヤを供給する過程と、供給される一連のワイヤを巻き枠に一定回数巻き付けた後に、ワイヤを巻き付け経路外に導き、ワイヤを再び巻き枠に一定回数巻き付けた後に、ワイヤを再び巻き付け経路外に導き、この動作を繰り返して巻き枠にワイヤを巻き付ける巻き付け過程と、巻き枠に巻かれたワイヤを成形するワイヤ成形過程と、巻き付け経路外に導かれたワイヤをカットするカット過程とを備えたことを特徴とするステータコイル製造方法。
- 前記巻き枠は回転円筒と、回転円筒から放射状に延びる連結体と、連結体先端に連結される枠部材とを備え、巻き付け経路から外れたワイヤを、回転軸方向に分割された各枠部材の間を通って回転円筒の外周部に拘束させることを特徴とする請求項8に記載のステータコイル製造方法。
- 前記巻き付け経路から外れたワイヤを、回転軸方向に分割された各枠部材の間、更に回転円筒に設けたスリットを通って回転円筒の中空内に拘束させることを特徴とする請求項9に記載のステータコイル製造方法。
- 前記カット過程では、巻き枠の回転円筒の中空内でワイヤをカットすることを特徴とする請求項10に記載のステータコイル製造方法。
- カット機構がグリップ機構を備え、ワイヤ成形過程では、ワイヤの束をグリップ機構が把持して、ワイヤのたるみ防止として機能することを特徴とする請求項11に記載のステータコイル製造方法。
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