JP2017158328A - 巻線方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ニードルの、軸方向に沿った移動範囲を長くすることなく、導線のタルミの発生を抑制しながら導線を高速でティースに巻き付けることができる巻線方法を提供する。【解決手段】導線１００を繰り出すニードル２００は、軸方向に延在するスロット中心線Ｑ１（軌跡Ａ１）に沿って位置（ａ１）から位置（ａ２）に移動する。次に、ティース中心線Ｐと、固定子コア２０のコア端面２０Ａ側に配置されている樹脂ボビン４０の連結部４３Ａの上面４４Ａとが交差する位置Ｒａを中心点とする半径（スロット中心線間の間隔Ｍ／２）の円弧ｆ１（軌跡Ａ２）に沿って位置（ａ６）に移動する。次に、軸方向に延在するスロット中心線Ｑ２（軌跡Ａ３）に沿って位置（ａ７）に移動する。次に、ティース中心線Ｐと、固定子コア２０のコア端面２０Ｂ側に配置されている樹脂ボビン５０の連結部５３Ａの上面５４Ａとが交差する位置Ｒｂを中心点とする半径（Ｍ／２）の円弧ｆ２（軌跡Ａ４）に沿って位置（ａ１）に移動する。【選択図】図３

Description

本発明は、固定子のティースに導線を巻き付ける巻線方法に関し、特に、導線を繰り出すニードルを固定子のティースの周りを移動させる巻線方法に関する。

電動機や発電機等の固定子は、軸方向および径方向に沿って延在する複数のティースが周方向に沿って設けられている固定子コアと、ティースに巻き付けられた、銅線やアルミ線等の導線により構成される固定子巻線を有している。固定子コアのティースに導線を巻き付ける方式として、導線を繰り出すニードルをティースの回りを移動させることによって導線をティースに直接巻き付ける集中巻き方式が用いられている。
集中巻き方式により導線をティースに巻き付ける巻線方法として、従来、特許文献１に開示されている巻線方法や特許文献２に開示されている巻線方法が知られている。

図５に、特許文献１に開示されている巻線方法が示されている。なお、図５は、固定子コア２０の周方向に沿った断面の一部であり、上下方向は軸方向に対応し、左右方向は周方向に対応し、前後方向は径方向に対応する。図５には、巻線対象であるティース２２Ａ、ティース２２Ａに対して周方向一方側および周方向他方側に配置されているティース２２Ｂおよびティース２２Ｃ、ティース２２Ａとティース２２Ｂにより形成されるスロット２８Ａ、ティース２２Ａとティース２２Ｃにより形成されるスロット２８Ｂが示されている。固定子コア２０の軸方向一方側（コア端面２０Ａ側）には、絶縁特性を有する樹脂ボビン４０が、連結部４３Ａ〜４３Ｃがティース２２Ａ〜２２Ｃに対向するように配置されている。また、固定子コア２０の軸方向他方側（コア端面２０Ｂ側）には、樹脂ボビン５０が、連結部５３Ａ〜５３Ｃがティース２２Ａ〜２２Ｃに対向するように配置されている。
特許文献１に開示されている巻線方法では、導線１００を繰り出すニードル２００は、スロット２８Ａの周方向中心点を通って軸方向に延在するスロット中心線Ｑ１に沿って位置（ｂ１）から位置（ｂ５）に移動し（軌跡Ｂ１）、次に、周方向に沿って延在する線ｇ１に沿って位置（ｂ６）に移動し（軌跡Ｂ２）、次に、スロット２８Ｂの周方向中心点を通って軸方向に延在するスロット中心線Ｑ２に沿って位置（ｂ１０）に移動し（軌跡Ｂ３）、次に、周方向に沿って延在する線ｇ２に沿って位置（ｂ１）に移動する（軌跡Ｂ４）。これを繰り返すことによって、導線１００がティース２２Ａに重ねて巻き付けられる。なお、ニードル２００を径方向に沿って移動させることにより、導線１００がティース２２Ａに径方向に並べて巻き付けられる。これにより、ティース２２Ａ、樹脂ボビン４０の連結部４３Ａおよび樹脂ボビン５０の連結部５３Ａに導線１００が巻き付けられる。

また、図６に、特許文献２に開示されている巻線方法が示されている。
特許文献２に開示されている巻線方法では、導線１００を繰り出すニードル２００は、スロット２８Ａの周方向中心点を通って軸方向に延在するスロット中心線Ｑ１に沿って位置（ｃ１）から位置（ｃ３）に移動し（軌跡Ｃ１）、次に、周方向に沿って延在する線ｈ１に沿って位置（ｃ４）に移動し（軌跡Ｃ２）、次に、第１の円弧ｈ２に沿って位置（ｃ６）に移動し（軌跡Ｃ３）、次に、スロット２８Ｂの周方向中心点を通るスロット中心線Ｑ２に沿って位置（ｃ８）に移動し（軌跡Ｃ４）、次に、周方向に沿って延在する線ｈ３に沿って位置（ｃ９）に移動し（軌跡Ｃ５）、次に、第２の円弧ｈ４に沿って位置（ｃ１）に移動する（軌跡Ｃ６）。第１の円弧ｈ２（軌跡Ｃ３）は、固定子コア２０のコア端面２０Ａとティース２２Ａの側面２４Ａが交差する位置Ｔａを中心点とする半径Ｔ（＝ティース幅Ｗ＋スロット幅Ｌ／２）の円弧である。また、第２の円弧ｈ４（軌跡Ｃ６）は、固定子コア２０のコア端面２０Ｂとティース２２Ａの側面２５Ａが交差する位置Ｔｂを中心点とする半径Ｔ（＝Ｗ＋Ｌ／２）の円弧である。これを繰り返すことによって、導線１００がティース２２Ａに重ねて巻き付けられる。なお、ニードル２００を径方向に沿って移動させることにより、導線１００がティース２２Ａに径方向に並べて巻き付けられる。これにより、ティース２２Ａ、樹脂ボビン４０の連結部４３Ａおよび樹脂ボビン５０の連結部５３Ａに導線１００が巻き付けられる。

特開２００４−６４９８４号公報 特開２００２−１６４２４４号公報

図５に示されている従来の巻線方法では、ニードル２００は、四角形を形成する軌跡Ｂ１〜Ｂ４に沿って移動するため、導線１００の巻き付け時に導線１００にタルミが発生する。例えば、ニードル２００が位置（ｂ６）から位置（ｂ７）に移動する際に、位置（ｂ６）において繰り出された導線１００の長さ（例えば、位置（ｂ４）と位置（ｂ６）の間の距離）が、位置（ｂ７）において必要な繰り出し長さ（例えば、位置（ｂ４）と位置（ｂ７）の間の距離）より長くなるため、導線１００のテンションを維持することができず、導線１００にタルミ１００ｘが発生する。この状態で、ニードル２００が位置（ｂ７）から位置（ｂ８）に移動すると、タルミ１００ｘが発生している導線１００が、既に巻き付けられている導線１００に当接する。ニードル２００がさらに移動すると、タルミ１００ｘが解消され、テンションを維持した状態で導線１００が繰り出される。
近年、固定子１０の生産性を高めるために、ニードル２００の移動速度を高速化して導線１００の巻線時間を短縮することが要望されている。図５に示されている従来の巻線方法において、ニードル２００の移動速度を高速化すると、タルミ１００ｘが発生した導線１００が、既に巻き付けられている導線１００に高速で当接するようになり、一方あるいは双方の導線１００の絶縁被膜が損傷するおそれがある。
このため、図５に示されている従来の巻線方法では、ニードル２００の移動速度を高速化するのが困難である。

一方、図６に示されている従来の巻線方法では、導線１００の巻き付け時に導線１００にタルミが発生するのを抑制することができる。しかしながら、ニードル２００を、固定子コア２０のコア端面２０Ａおよび２０Ｂから飛び出る方向に距離Ｔ（＝ティース幅Ｗ＋スロット幅Ｌ／２）だけ移動させる必要がある。このため、固定子コア２０の軸方向両側に広い作業スペースが必要となる。また、ニードル２００の、軸方向に沿った移動範囲が長くなると、ニードル２００を支持する支持機構として、ニードル２００の位置精度が高い、高価な支持機構を用いる必要がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、ニードルの、軸方向に沿った移動範囲を長くすることなく、導線の巻き付け時における導線のタルミの発生を抑制することができる巻線方法を提供することを目的とする。

本発明の巻線方法は、固定子コアの軸方向両側に第１および第２の絶縁部材が配置されている状態で、固定子コアに設けられているティース（詳しくは、ティースのティース基部）に、導線を繰り出すニードルを用いて導線を巻き付ける巻線方法、典型的には、集中巻方式の巻線方法に関する。導線としては、例えば、銅線やアルミ線が用いられる。
固定子コアは、軸方向一方側および軸方向他方側に第１および第２のコア端面を有する。そして、第１および第２のコア端面の間に軸方向および径方向に沿って延在するティースが周方向に沿って複数設けられ、周方向に隣接するティースにより、軸方向に沿って延在するスロットが形成されているとともに、スロットの内周側に、軸方向に沿って延在するスロット開口部が形成されている。典型的には、固定子コアは、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延在するヨークと、ヨークから径方向に沿って内周側に延在する複数のティースを有し、各ティースは、ヨークから径方向に沿って内周側に延在するティース基部と、ティース基部の内周側に設けられ、周方向に沿って延在するティース先端部を有している。
固定子コアの軸方向一方側および軸方向他方側には、第１および第２の絶縁部材が配置されている。第１の絶縁部材は、軸方向他方側に第１の端面、軸方向一方側に第２の端面を有し、第１の端面が固定子コアの第１のコア端面に当接するように配置される。また、第２の絶縁部材は、軸方向一方側に第３の端面、軸方向他方側に第４の端面を有し、第３の端面が固定子コアの第２のコア端面に当接するように配置される。典型的には、第１の絶縁部材（第２の絶縁部材）は、絶縁特性を有する樹脂により形成され、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延在する外壁部と、外壁部より内周側に設けられ、周方向に沿って延在する複数の内壁部と、外壁部と各内壁部を連結する複数の連結部を有し、外壁部、各内壁部および各連結部の軸方向他方側（軸方向一方側）の面によって第１の端面（第３の端面）が形成され、各連結部の軸方向一方側（軸方向他方側）の面によって第２の端面（第４の端面）が形成される。
本発明では、ティースに巻き付ける導線を繰り出すニードルは、以下のように移動する。ニードルは、典型的には、固定子コアの固定子コア中心軸に沿って移動可能および固定子コア中心軸を中心に回転可能であるとともに、ニードルを固定子コア中心軸と交差する方向（径方向）に沿って移動可能に構成された支持機構により支持される。支持機構の大部分は、固定子コアの内周側に形成されている回転子挿入空間に挿入され、ニードルは、スロット開口部を介してスロット内に挿入される。
本発明は、第１のステップ〜第４のステップを有している。
第１のステップでは、ニードルを、導線を巻き付ける対象ティースに対して周方向一方側に形成されている第１のスロットの周方向中心点を通って軸方向に延在する第１のスロット中心線に沿って軸方向一方方向に第１の位置から第２の位置に移動させる。
第２のステップでは、ニードルを、第１の円弧に沿って第１のスロットから第２のスロットの方向に、第２の位置から第３の位置に移動させる。
第３のステップでは、ニードルを、対象ティースに対して周方向他方側に形成されている第２のスロットの周方向中心点を通って軸方向に延在する第２のスロット中心線に沿って軸方向他方方向に第３の位置から第４の位置に移動させる。
第４のステップでは、ニードルを、第２の円弧に沿って第２のスロットから第１のスロットの方向に、第４の位置から第１の位置に移動させる。
第１の円弧は、導線の直径をＤ、第１のスロット中心線と第２のスロット中心線との間の間隔をＭとしたとき、対象ティースの周方向中心点を通って軸方向に延在するティース中心線と第２の端面とが交差する位置から軸方向一方方向および軸方向他方方向にそれぞれ距離（Ｄ／２）だけ離れた位置の間の位置を中心点とする半径（Ｍ／２）の円弧に設定される。第２の円弧は、ティース中心線と第４の端面とが交差する位置から軸方向一方向および軸方向他方方向にそれぞれ距離（Ｄ／２）だけ離れた位置の間の位置を中心点とする半径（Ｍ／２）の円弧に設定される。
「交差する位置から軸方向一方方向および軸方向他方方向にそれぞれ距離（Ｄ／２）だけ離れた位置の間の位置を中心点とする円弧」は、交差する位置と円弧の中心点との間の軸方向に沿った間隔が（Ｄ／２）だけ離れていればよい。なお、スロット開口部の幅が狭いため、第１の円弧（第２の円弧）の中心点を、交差する位置から周方向一方側および周方向他方側に移動させると、ニードルを支持する支持機構がティースに当接するおそれがある。このため、交差する位置と第１の円弧（第２の円弧）の中心点との間の周方向に沿った間隔は短い方が好ましい。
第１の位置は、第１のスロット中心線上の、第２の円弧の中心点に対応する位置（「位置の近傍」を含む）に設定される。好適には、第１のスロット中心線と第２の円弧の中心点を通って周方向に延在する線との交点（「交点の近傍」を含む）に設定される。
第２の位置は、第１のスロット中心線上の、第１の円弧の中心点に対応する位置（「位置の近傍」を含む）に設定される。好適には、第１のスロット中心線と第１の円弧の中心点を通って周方向に延在する線との交点（「交点の近傍」を含む）に設定される。
第３の位置は、第２のスロット中心線上の、第１の円弧の中心点に対応する位置（「位置の近傍」を含む）に設定される。好適には、第２のスロット中心線と第１の円弧の中心点を通って周方向に延在する線との交点（「交点の近傍」を含む）に設定される。
第４の位置は、第２のスロット中心線上の、第２の円弧の中心点に対応する位置（「位置の近傍」を含む）に設定される。好適には、第２のスロット中心線と第２の円弧の中心点を通って周方向に延在する線との交点（「交点の近傍」を含む）に設定される。
本発明では、導線を繰り出すニードルを第１の円弧（第２の円弧）に沿って第２の位置から第３の位置（第４の位置から第１の位置）に移動させているので、巻き付け時に導線にタルミが発生するのを抑制することができる。また、第１の円弧（第２の円弧）の中心点を、ティース中心線と第１の絶縁部材の第２の端面（第２の絶縁部材の第４の端面）とが交差する位置から軸方向一方向および軸方向他方方向にそれぞれ距離（Ｄ／２）だけ離れた位置の間の位置を中心点としているため、第１の円弧（第２の円弧）の半径を従来の巻線方法に比べて短くすることができる。これにより、ニードルの、軸方向に沿った移動範囲を長くすることなく、導線の巻き付け時における導線のタルミの発生を抑制することができ、ニードルの移動速度を高速化して巻線時間を短縮することができる。
本発明の異なる形態では、第１および第２の円弧は、ティース中心線上（「ティース中心線の近傍」を含む）に中心点を有する円弧に設定されている。
本形態では、ニードルを支持する支持機構がスロット開口部を介して軸方向に移動する際に、支持機構がティースに接触するのを確実に防止することができる。
本発明の他の異なる形態では、第１の円弧（第２の円弧）は、ティース中心線と第２の端面（第４の端面）が交差する位置（「交差する位置の近傍」を含む）を中心点とする円弧に設定されている。
本形態では、ニードルを支持する支持機構を簡単に構成することができる。

本発明では、ニードルの、軸方向に沿った移動範囲を長くすることなく、導線の巻き付け時における導線のタルミの発生を抑制することができ、ニードルの移動速度を高速化して巻線時間を短縮することができる。

集中巻き固定子の一例を示す図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明の巻線方法の一実施形態を説明する図である。 図３の部分拡大図である。 従来の巻線方法を説明する図である。 他の従来の巻線方法を説明する図である。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
なお、本明細書では、「軸方向」は、固定子コア中心線Ｏが延在する方向を示し、「周方向」は、固定子コア中心線Ｏを中心とする円周方向を示し、「径方向」は、固定子コア中心線Ｏに直角な方向を示す。

先ず、電動機や発電機等に用いられている固定子１０について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、固定子１０の斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図（固定コア２０の周方向に沿った断面図）である。
固定子１０は、固定子コア２０と、樹脂ボビン４０および５０と固定子巻線（図示省略）を有している。
固定子コア２０は、複数の薄板状の電磁鋼板を軸方向に積層した積層体により構成され、軸方向両側にコア端面２０Ａおよび２０Ｂを有する筒状に形成されている。固定子コア２０は、固定子コア中心線０に直角な断面で見て、周方向に沿って延在しているヨーク２１と、周方向に間隔を空けて、ヨーク２１から径方向に沿って内周側に延在している複数のティース２２を有している。各ティース２２は、ヨーク２１から径方向に沿って内周側に延在しているティース基部２３と、ティース基部２３の内周側（先端側）に設けられ、周方向に沿って延在しているティース先端部２６を有している。ティース基部２３は、周方向両側に側面２４および２５を有している。ティース先端部２６には、内周側（先端側）にティース先端面２７が形成されている。ティース先端面２７は、固定子コア中心線Ｏを中心とする円弧形状に形成されている。ティース先端面２７によって、固定子コア２０の内周側に、回転子（図示省略）が挿入される回転子挿入空間２０ａが形成されている。
ヨーク２１と周方向に隣接する２つのティース２２によって、軸方向に沿って延在するスロット２８が形成されている。スロット２８の内周側には、周方向に隣接する２つのティース２２のティース先端部２７によって、軸方向に沿って延在しているスロット開口部２９が形成されている。スロット２８内には、スロット絶縁部材３０が設けられる。
固定子コア２０のコア端面２０Ａが、本発明の「軸方向一方側の第１のコア端面」に対応し、コア端面２０Ｂが、本発明の「軸方向他方側の第２のコア端面」に対応する。また、ティース基部２３の側面２４が、本発明の「周方向一方側の第１の側面」に対応し、側面２５が、本発明の「周方向他方側の第２の側面」に対応する。

樹脂ボビン４０、５０は、絶縁特性を有する樹脂により形成され、固定子コア２０の軸方向両側に配置される。
樹脂ボビン４０は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延在している外壁部４１と、外壁部４１より内周側（径方向内側）に配置され、周方向に沿って延在している複数の内壁部４２と、径方向に沿って延在し、外壁部４１と各内壁部４２を連結する複数の連結部４３を有している。なお、外壁部４１と内壁部４２は、軸方向に沿って延在している。外壁部４１、内壁部４２および連結部４３は、それぞれ固定子コア２０のヨーク２１、ティース先端部２６およびティース基部２３に対向する位置に配置される。
内壁部４２によって、固定子コア２０の回転子挿入空間２０ａに対向する内周孔４０ａが形成される。また、外壁部４１と周方向に隣接する２つの連結部４３よび内壁部４２によって、固定子コア２０のスロット２８に対向する外周孔４５が形成される。
外壁部４１、内壁部４２および連結部４３の端面によって樹脂ボビン４０の底面４０Ａが形成されている。なお、連結部４３は、軸方向に沿って底面４０Ａと反対側に上面４４を有している。樹脂ボビン４０は、底面４０Ａがコア端面２０Ａに対向する（当接する）ように、固定子コア２０の軸方向一方側に配置される。
樹脂ボビン５０は、樹脂ボビン４０と同様に、外壁部５１、内壁部５２、連結部５３、内周孔５０ａおよび外周孔５５を有している。
外壁部５１、内壁部５２および連結部５３の端面によって樹脂ボビン５０の底面５０Ａが形成されている。連結部５３は、軸方向に沿って底面５０Ａと反対側に上面５４を有している。樹脂ボビン５０は、底面５０Ａがコア端面２０Ｂに対向する（当接する）ように、固定子コア２０の軸方向他方側に配置される。
樹脂ボビン４０が、本発明の「固定子コアの軸方向一方側に配置される第１の絶縁部材」に対応し、樹脂ボビン４０の底面４０Ａが、本発明の「第１のコア端面側の第１の端面」に対応し、連結部４３の上面４４が、本発明の「第１のコア端面と反対側の第２の端面」に対応し、樹脂ボビン５０が、本発明の「固定子コアの軸方向他方側に配置される第２の絶縁部材」に対応し、底面５０Ａが、本発明の「第２のコア端面側の第３の端面」に対応し、連結部５３の上面５４（図示されていない）が、本発明の「第２のコア端面と反対側の第４の端面」に対応する。

次に、本発明の巻線方法の一実施形態を説明する。
本実施形態の巻線方法で用いられる巻線装置は、導線１００を繰り出すニードル２００と、ニードル２００を支持する支持機構（図示省略）を有している。
支持機構は、固定子コア２０の回転子挿入空間２０ａ内に固定子コア中心軸Ｏと同軸に配置される。そして、ニードル２００をスロット開口部２９からスロット２８内に挿入した状態で、固定子コア中心軸Ｏに沿って（図１の上下方向に沿って）移動させるとともに、固定子コア中心軸Ｏを中心に回転させることによりニードル２００をティース２２の回りを旋回させてティース２２と樹脂ボビン４０の連結部４３および樹脂ボビン５０の連結部５３に導線１００を巻き付ける。また、ニードル２００を径方向に沿って移動させることにより、導線１００を径方向に沿って整列して巻き付ける。

ニードル２００を用いてティース２２に導線１００を巻き付ける巻線方法の概要を、図２に示されているティース２２Ａに導線１００を巻き付ける場合について説明する。
ニードル２００を、ティース２２Ａとティース２２Ｂにより形成されるスロット２８Ａ内にスロット開口部２９Ａから挿入した状態で、スロット２８Ａの周方向中心点を通って軸方向に延在するスロット中心線Ｑ１に沿って軸方向一方方向（コア端面２０Ｂからコア端面２０Ａの方向）に移動させる。
次に、ニードル２００を、スロット２８Ａから周方向に沿って（図２の矢印ｙ方向に沿って）周方向他方方向（図２において時計方向）に移動させる。
次に、ティース２２Ａとティース２２Ｃにより形成されるスロット２８Ｂ内にスロット開口部２９Ｂから挿入した状態で、スロット２８Ｂの周方向中心点を通って軸方向に延在するスロット中心線Ｑ２に沿って軸方向他方方向（コア端面２０Ａからコア端面２０Ｂの方向）に移動させる。
次に、ニードル２００を、スロット２８Ｂから周方向に沿って（図２の矢印ｙ方向に沿って）周方向一方方向（図２において反時計方向）に移動させる。
導線１００の巻き付け位置を径方向に移動させる場合には、ニードル２００を、径方向に沿って（図２の矢印ｚ方向に沿って）移動させる。

ティース２２Ａからティース２２Ｂの方向（図２において反時計方向）が、本発明の「周方向一方方向」に対応し、ティース２２Ａに対してティース２２Ｂが配置されている側（図２において反時計方向側）が、本発明の「周方向一方側」に対応し、ティース２２Ａからティース２２Ｃの方向（図２において時計方向）が、本発明の「周方向他方方向」に対応し、ティース２２Ａに対してティース２２Ｃが配置されている側（図２において時計方向側）が、本発明の「周方向他方側」に対応する。
固定子コア２０のコア端面２０Ｂからコア端面２０Ａの方向（図１において下から上方向）が、本発明の「軸方向一方方向」に対応し、コア端面２０Ｂに対してコア端面２０Ａが配置されている側（図１において上側）が、本発明の「軸方向一方側」に対応し、コア端面２０Ａからコア端面２０Ｂの方向（図１において上から下方向）が、本発明の「軸方向他方方向」に対応し、コア端面２０Ａに対してコア端面２０Ｂが配置されている側（図１において下側）が、本発明の「軸方向他方側」に対応する。
ティース２２Ａが、本発明の「対象ティース」に対応し、ティース２２Ｂが、本発明の「対象ティースに対して周方向一方側に配置されている第１のティース」に対応し、ティース２２Ｃが、本発明の「対象ティースに対して周方向他方側に配置されている第２のティース」に対応する。
ティース２２Ａと２２Ｂにより形成されるスロット２８Ａが、本発明の「対象ティースに対して周方向一方側に配置されている第１のスロット」に対応し、ティース２２Ａと２２Ｃにより形成されるスロット２８Ｂが、本発明の「対象ティースに対して周方向他方側に配置されている第２のスロット」に対応する。

次に、本実施形態の巻線方法を、図３、図４を参照して説明する、図３は、固定子コア２０の周方向に沿った一部の断面図であり、図４は、図３の部分拡大図である。図４では、軸方向が上下方向で示され、周方向が左右方向で示され、径方向が前後方向で示されている。
なお、図３において、ティース２２Ａ〜２２Ｃのティース基部２３Ａ〜２３Ｃの、コア端面２０Ａ側には、樹脂ボビン４０の連結部４３Ａ〜４３Ｃが配置され、コア端面２０Ｂ側には、樹脂ボビン５０の連結部５３Ａ〜５３Ｃが配置されている。連結部４３Ａの、底面４０Ａを形成する端面はコア端面２０Ａ側に配置され、上面４４Ａはコア端面２０Ａと反対側（軸方向一方側）に配置されている。連結部５３Ａの、底面５０Ａを形成する端面はコア端面２０Ｂ側に配置され、上面５４Ａはコア端面２０Ｂと反対側（軸方向他方側）に配置されている。
スロット２８Ａの周方向中心点を通って軸方向に延在するスロット中心線Ｑ１は、ティース２２Ａのティース基部２３Ａの側面２４Ａとティース２２Ｂのティース基部２３Ｂの側面２５Ｂの間の間隔（スロット間隔）をＬとすると、側面２４Ａおよび２５Ｂから距離（Ｌ／２）の位置を通る線として定義される。なお、スロット中心線Ｑ１は、軸方向に直角な断面で見て、図２に示されているように、スロット開口部２９Ａ（スロット幅Ｅ）の周方向中心点およびスロット２８Ａ（スロット幅Ｌ）の周方向中心を通る線に沿って配置される。
また、ティース２２Ａの周方向中心点を通って軸方向に延在するティース中心線Ｐは、ティース２２Ａの幅（ティース幅）をＷとすると、ティース２２Ａのティース基部２３Ａの側面２４Ａおよび２５Ａから距離（Ｗ／２）の位置を通る線として定義される。
また、スロット中心線間隔Ｍは、スロット２８Ａのスロット中心線Ｑ１と、スロット２８Ａと周方向に隣接するスロット２８Ｂのスロット中心線Ｑ２の間の間隔として定義される。

本実施形態の巻線方法は、第１〜第４のステップにより構成されている。
第１ステップでは、導線１００を繰り出すニードル２００を、スロット２８Ａのスロット中心線Ｑ１に沿って軸方向一方方向に、位置（ａ１）から位置（ａ２）に移動させる。すなわち、ニードル２００を、軸方向に延在する第１の軌跡Ａ１に沿って移動させる。
第２ステップでは、ニードル２００を、第１の円弧ｆ２に沿ってスロット２８Ａからスロット２８Ｂの方向に、位置（ａ２）から位置（ａ６）に移動させる。すなわち、ニードル２００を、円弧状に延在する第２の軌跡Ａ２に沿って移動させる。
第３ステップでは、ニードル２００を、スロット中心線Ｑ２に沿って軸方向他方方向に、位置（ａ６）から位置（ａ７）に移動させる。すなわち、ニードル２００を、軸方向に延在する第３の軌跡Ａ３に沿って移動させる。
第４ステップでは、ニードル２００を、第２の円弧ｆ２に沿ってスロット２８Ｂからスロット２８Ａの方向に、位置（ａ７）から位置（ａ１）に移動させる。すなわち、ニードル２００を、円弧状に延在する第４の軌跡Ａ４に沿って移動させる。
位置（ａ１）、（ａ２）、（ａ６）、（ａ７）が、それぞれ本発明の「第１の位置」、「第２の位置」、「第３の位置」、「第４の位置」に対応する。

第１の円弧ｆ１は、ティース中心線Ｐと樹脂ボビン４０の連結部４３Ａの上面４４Ａとが交差する位置Ｒａを中心点とし、半径Ｒ［＝（Ｍ／２）＝（Ｗ／２）＋（Ｌ／２）］を有する円弧である。
第２の円弧ｆ２は、ティース中心線Ｐと樹脂ボビン５０の連結部５３Ａの上面５４Ａとが交差する位置Ｒｂを中心点とし、半径Ｒ［＝（Ｍ／２）＝（Ｗ／２）＋（Ｌ／２）］を有する円弧である。
位置（ａ１）は、スロット中心線Ｑ１と、第２の円弧ｆ２の中心点（Ｒｂ）を通って周方向に延在する線（本実施形態では、樹脂ボビン５０の連結部５３の上面５４Ａが延在する線）とが交差する位置（「交差する位置」の近傍を含む）である。
位置（ａ２）は、スロット中心線Ｑ１と、第１の円弧ｆ１の中心点（Ｒａ）を通って周方向に延在する線（本実施形態では、樹脂ボビン４０の連結部４３の上面４４Ａが延在する線）とが交差する位置（「交差する位置」の近傍を含む）である。
位置（ａ６）は、第２のスロット中心線Ｑ２と、第１の円弧ｆ１の中心点（Ｒａ）を通って周方向に延在する線（本実施形態では、樹脂ボビン４０の連結部４３の上面４４Ａが延在する線）とが交差する位置（「交差する位置」の近傍を含む）である。
位置（ａ７）は、スロット中心線Ｑ２と、第２の円弧ｆ２の中心点（Ｒｂ）を通って周方向に延在する線（本実施形態では、樹脂ボビン５０の連結部５３の上面５４Ａが延在する線）とが交差する位置（「交差する位置」の近傍を含む）である。

第１〜第４ステップを繰り返すことによって、固定子コア２０のティース２２Ａのティース基部２３Ａと樹脂ボビン４０の連結部４３Ａおよび樹脂ボビン５０の連結部５３Ａに導線１００が重ねて巻き付けられる。
また、ニードル２００を径方向に沿って移動させた状態で、第１〜第４ステップを繰り返すことによって、導線１００を径方向に並べて巻き付けることができる。

本実施形態では、ニードルを、ティース２２Ａより軸方向一方側において、スロット２８Ａからスロット２８Ｂの方向に、第１の円弧ｆ１に沿って移動させ、また、ティース２２Ａより軸方向他方側において、スロット２８Ｂからスロット２８Ａの方向に、第２の円弧ｆ２に沿って移動させている。これにより、導線１００の巻き付け時における導線１００のタルミの発生を抑制することができる。
さらに、本実施形態では、第１の円弧を、ティース中心線Ｐと樹脂ボビン４０の連結部４３Ａの上面４４Ａとが交差する位置Ｒａを中心点とし、半径Ｒ［＝（Ｍ／２）］を有する円弧に設定し、第２の円弧を、ティース中心線Ｐと樹脂ボビン５０の連結部５３Ａの上面５４Ａとが交差する位置Ｒｂを中心点とし、半径Ｒ［＝（Ｍ／２）］を有する円弧に設定している。これにより、ニードル２００の、スロット中心線Ｑ１およびスロット中心線Ｑ２に沿って、固定子コア２０（詳しくは、樹脂ボビンの連結部）から飛び出る方向への移動量をＲ［＝（Ｍ／２）］に抑制することができる。すなわち、特許文献２に開示されている巻線方法における移動量Ｔ［＝Ｗ＋（Ｌ／２）］に較べて大幅に抑制することができる。
これにより、特許文献２に開示されている巻線方法のように、固定子コア２０の軸方向両側に広い作業スペースを必要とせず、また、ニードル２００の位置精度が高い、高価な支持機構を用いる必要もない。
したがって、ニードル２００の、軸方向に沿った移動範囲を長くすることなく、導線１００の巻き付け時における導線１００のタルミの発生を抑制することができ、ニードル２００の移動速度を高速化して巻線時間を短縮することができる。
また、図４に破線で示されている領域Ｋにおいて、ニードル２００は、特許文献２に開示されている巻線方法では二点鎖線で示される軌跡Ｃ３に沿って移動するのに対し、本実施形態では一点鎖線で示される軌跡Ａ２に沿って移動する。すなわち、本実施形態の巻線方法の軌跡Ａ２は、特許文献２に開示されている巻線方法の軌跡Ｃ３より外周側を通る。このことは、本実施形態の巻線方法を用いることにより、特許文献２に開示されている巻線方法では、既に巻き付けられている導線１００にニードル２００が接触するため導線１００を巻き付けることができない領域まで、導線１００を巻き付けることができることを意味している。
したがって、本発明の巻線方法では、特許文献２に開示されている巻線方法より多くの導線１００をティース２２Ａに巻き付けることができる、すなわち、スロット２８Ａ、２８Ｂ内における導線１００の占積率を高めることができる。

以上の実施形態では、第１の円弧ｆ１（第２の軌跡Ａ２）の中心点を、ティース中心線Ｐと樹脂ボビン４０の連結部４３Ａの上面４４Ａとが交差する位置Ｒａに設定し、第２の円弧ｆ２（第４の軌跡Ａ４）の中心点を、ティース中心線Ｐと樹脂ボビン５０の連結部５３Ａの上面５４Ａとが交差する位置Ｒｂに設定したが、第１の円弧ｆ１および第２の円孔ｆ２の中心点は、位置ＲａおよびＲｂに限定されない。
本発明の巻線方法の他の実施形態を、図４を参照して説明する。
図４において、導線１００の直径をＤとしたとき、ティース中心線Ｐに沿って、位置Ｒａに対して軸方向一方方向に［Ｄ／２］だけ離れた位置をＲａ１、軸方向他方方向に［Ｄ／２］だけ離れた位置をＲａ２とする。
本実施形態では、第１の円弧ｆ１を、位置Ｒａ１とＲａ２の間の範囲内に中心点を有する半径Ｒの円弧に設定している。すなわち、第１の円弧ｆ１の中心点と位置Ｒａとの間の軸方向に沿った間隔が［±（Ｄ／２）］の範囲内となるように、第１の円弧ｆ１の中心点を設定する。
第２の円弧ｆ２の中心点についても、第１の円弧ｆ１の中心点と同様に、位置Ｒｂとの間の軸方向に沿った間隔が［±（Ｄ／２）］の範囲内となるように設定される。
なお、スロット開口部２９Ａ、２９Ｂの幅（スロット開口幅）Ｅは非常に狭いため、スロット開口部２９Ａ、２９Ｂからスロット２８Ａ，２８Ｂ内に挿入される支持機構が周方向に沿って移動すると、支持機構がティース２２Ａ〜２２Ｃに接触するおそれがある。このため、第１の円弧ｆ１の中心点と位置Ｒａとの間の周方向に沿った間隔および第２の円弧ｆ２の中心点と位置Ｒｂとの間の周方向に沿った間隔が狭くなるように、好適には、ティース中心線Ｐの近傍位置に設定される。
本実施形態においても、ニードル２００の、軸方向に沿った移動範囲を長くすることなく、導線１００の巻き付け時における導線１００のタルミの発生を抑制することができ、ニードル２００の移動速度を高速化して巻線時間を短縮することができる。

本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
ティースに巻き付ける導線としては、銅線やアルミ線に限定されない。
ティースに導線を巻き付ける方法（例えば、スロットの回りにニードルを移動させる方向、径方向に沿ってニードルを移動させる方法）としては、種々の方法を用いることができる。
ニードルを支持する支持機構としては、公知の種々の支持機構を用いることができる。
実施形態で説明した第１〜第４のステップを実行する順番は適宜設定可能である。
実施形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。

１０ 固定子
２０ 固定子コア
２０Ａ、２０Ｂ コア端面
２０ａ 回転子挿入空間
２１ ヨーク
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ ティース
２３、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ ティース基部
２４、２５、２４Ａ、２５Ａ、２４Ｃ、２５Ｂ 側面
２６、２６Ａ ティース先端部
２７ ティース先端面
２８、２８Ａ、２８Ｂ スロット
２９、２９Ａ、２９Ｂ スロット開口部
３０ スロット絶縁部材
４０、５０ 樹脂ボビン（絶縁部材）
４０Ａ、５０Ａ 底面
４０ａ、５０ａ 内周孔
４１、５１ 外壁部
４２、５２ 内壁部
４３、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、５３、５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ 連結部
４４、４４Ａ、５４、５４Ａ 上面
１００ 導線
２００ ニードル

Claims (3)

1. 軸方向一方側および軸方向他方側に第１のコア端面および第２のコア端面を有し、前記第１のコア端面と第２のコア端面の間に軸方向および径方向に沿って延在するティースが周方向に沿って複数設けられ、周方向に隣接するティースにより、軸方向に沿って延在するスロットが形成されているとともに、前記スロットの内周側に、軸方向に沿って延在するスロット開口部が形成されている固定子コアと、前記固定子コアの軸方向一方側に配置され、前記第１のコア端面側および前記第１のコア端面と反対側に第１の端面および第２の端面を有する第１の絶縁部材と、前記固定子コアの軸方向他方側に配置され、前記第２のコア端面側および前記第２のコア端面と反対側に第３の端面および第４の端面を有する第２の絶縁部材とにより構成される固定子の前記ティースに、前記ティースの外周に沿ってニードルを移動させることによって導線を巻き付ける巻線方法において、
   前記ニードルを、導線を巻き付ける対象ティースに対して周方向一方側に形成されている第１のスロットの周方向中心点を通って軸方向に延在する第１のスロット中心線に沿って、軸方向一方方向に第１の位置から第２の位置に移動させる第１のステップと、
   前記ニードルを、第１の円弧に沿って、前記第１のスロットから前記第２のスロットの方向に、前記第２の位置から第３の位置に移動させる第２のステップと、
   前記ニードルを、前記対象ティースに対して周方向他方側に形成されている第２のスロットの周方向中心点を通って軸方向に延在する第２のスロット中心線に沿って、軸方向他方方向に前記第３の位置から第４の位置に移動させる第３のステップと、
   前記ニードルを、第２の円弧に沿って、前記第２のスロットから前記第１のスロットの方向に、前記第４の位置から前記第１の位置に移動させる第４のステップを備え、
   前記第１の円弧は、前記導線の直径をＤ、前記第１のスロット中心線と前記第２のスロット中心線との間の間隔をＭとしたとき、前記対象ティースの周方向中心点を通って軸方向に延在するティース中心線と前記第２の端面とが交差する位置から前記軸方向一方方向および前記軸方向他方方向にそれぞれ距離（Ｄ／２）だけ離れた位置の間の位置を中心点とする半径（Ｍ／２）の円弧に設定され、
   前記第２の円弧は、前記ティース中心線と前記第４の端面とが交差する位置から前記軸方向一方方向および前記軸方向他方方向にそれぞれ距離（Ｄ／２）だけ離れた位置の間の位置を中心点とする半径（Ｍ／２）の円弧に設定され、
   前記第１の位置は、前記第１のスロット中心線上の、前記第２の円弧の中心点に対応する位置に設定され、
   前記第２の位置は、前記第１のスロット中心線上の、前記第１の円弧の中心点に対応する位置に設定され、
   前記第３の位置は、前記第２のスロット中心線上の、前記第１の円弧の中心点に対応する位置に設定され、
   前記第４の位置は、前記第２のスロット中心線上の、前記第２の円弧の中心点に対応する位置に設定されていることを特徴とする巻線方法。
2. 請求項１に記載の巻線方法であって、
   前記第１の円弧および前記第２の円弧は、前記ティース中心線上に中心点を有する円弧に設定されていることを特徴とする巻線方法。
3. 請求項１または２に記載の巻線方法であって、
   前記第１の円弧は、前記ティース中心線と前記第２の端面とが交差する位置を中心点とする円弧に設定され、
   前記第２の円弧は、前記ティース中心線と前記第４の端面とが交差する位置を中心点とする円弧に設定されていることを特徴とする巻線方法。

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