JP2017208920A - 巻線方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フライヤ本体21の延在方向に対してノズル22の軸心を交差させ、ステータ2に対して直交する2方向にフライヤ本体21を移動させることにより、ティース4にコイル7を巻回する巻回工程と、フライヤ本体21の延在方向に対してノズル22の軸心を沿わせ、所定の2つのティース4間にコイル7を渡らせる引き回し工程と、を有し、巻回工程から引き回し工程に移行する間、および引き回し工程から再び巻回工程に移行する間、ステータ2とノズル22の先端との間の距離を、一定の距離に保持し続ける。
【選択図】図1
Description
このように構成することで、各ティースにコイルを巻回する際、隣接するティースの間に形成されるスロット内に、できる限りノズルを入り込ませることができる。また、所定の2つのティース間にコイルを渡らせる際、ノズルの先端をできる限りステータの軸方向端部に近接させながらフライヤを移動させることができる。
このように、フライヤ本体に対する姿勢の違いによりコイルにかかる張力が異なる。このため、所定の2つのティース間にコイルを渡らせる際、コイルが弛んでしまう可能性があった。
図1、図2に示すように、ステータ2は、円筒状のステータコア3と、ステータコア3の内周面から径方向中央に向かって突出する複数のティース4と、を備えている。各ティース4は、周方向に等間隔で配置されている。各ティース4は、それぞれU相、V相、W相にこの順で割り当てられている。すなわち、ステータ2は、3相構造のブラシレスモータに使用されるものである。
なお、以下の説明では、ステータ2の軸方向を単に軸方向、または上下方向と称し、ステータ2の径方向を単に径方向と称し、これら軸方向および径方向に直交するステータ2の周方向を単に周方向と称する。
巻線装置1は、ステータ2を支持する基台11と、基台11を駆動させる基台駆動装置12と、ステータ2にコイル7を巻回するためのフライヤ13と、フライヤ13を駆動させるフライヤ駆動装置14と、を備えている。
基台11は、基台駆動装置12上に載置されるベース部15と、ベース部15に立設される脚部16と、を有している。そして、脚部16上にステータ2がセットされる。このため、ステータ2とベース部15との間には、十分なスペースSが確保される。
ここで、端末部7aは外部電源に電気的に接続され、各相(U相、V相、W相)のコイル7に電流を供給するものである。このため、巻付け部17は相毎に必要になり、本実施形態では3つとなる。
ここで、図2〜図4に基づいて、各ティース4へのコイル7の巻回方法について詳述する。
図3は、ステータ2にコイル7を巻回する際のフライヤ13の挙動を示す説明図である。
コイル7の巻線方法としては、主に巻回工程と引き回し工程の2つの工程がある。巻回工程では、各ティース4にコイル7を巻回する。引き回し工程では、所定のティース4間にコイル7を渡らせて渡り線8(図2参照)を形成する。
また、図3中、符号13Bで示すように、引き回し工程では、フライヤ本体21に対してノズル22が立設、つまり、フライヤ本体21の延在方向に対してノズル22の軸心が沿った状態になっている(以下、立設姿勢という)。このような立設姿勢とすることにより、ノズル22の先端をできる限りステータ2の軸方向端部に近接させながら渡り線8を形成することができる。
図4に示すように、巻回工程および引き回し工程は、基台駆動装置12によってステータ2を上下移動および旋回させつつ、フライヤ駆動装置14によってフライヤ13を上下移動させながら行う。
なお、以下の説明では、図4(a)に示すように、ステータ2の上方にフライヤ13が位置している状態から順に説明していく。
なお、この端末部7aを形成する際における巻付け部17へのコイル7の巻回動作は、上述の巻回工程におけるステータ2とフライヤ13の動作と同一である。すなわち、基台駆動装置12およびフライヤ駆動装置14の両者を駆動させながら巻付け部17にコイル7を巻回する。
なお、相毎に端末部7aを形成した際、この端末部7aを形成した時点で一旦コイル7を切断してから他の相のティース4にコイル7を巻回してもよい。また、3相全てのティース4へのコイル7の巻回作業、および端末部7aの形成が完了した後、相毎にコイル7が独立するようにこのコイル7を切断してもよい。
このため、巻回工程から引き回し工程に移行する際、ティース4からコイル7を過剰に引き出してしまうことを防止できる。すなわち、ティース4からコイル7を過剰に引き出した状態で引き回し工程を行おうとすると(フライヤ13の姿勢を変移させようとすると)、巻回工程時のフライヤ13の90°姿勢によってコイル7にかかる張力と、フライヤ13の立設姿勢によってコイル7にかかる張力と、の違いからコイル7が弛んだままの状態になる。しかしながら、上述のコイル7の巻線方法を採用することにより、ティース4からコイル7を過剰に引き出してしまうことを防止できる。このため、フライヤ本体21に対するノズル22の姿勢の変移に起因するコイル7の弛みを防止することができる。
ところで、従来技術のように、エアシリンダを用いてフライヤ13の姿勢を変移させる場合、巻回工程から引き回し工程に移行する間、ステータ2とノズル22の先端との間の距離を、一定の距離に精度よく保持し続けることは困難である。しかしながら、サーボモータ23を用いてフライヤ13の姿勢を変移させる場合、巻回工程から引き回し工程に移行する間、サーボモータ23と、基台駆動装置12やフライヤ駆動装置14と、を容易に同期させることができる。このため、ステータ2とノズル22の先端との間の距離を、一定の距離に精度よく保持し続けることが可能になる。
このため、ステータ2を軸方向に投影した領域に端末部7aを形成することができる。すなわち、従来のように、端末部7aを形成することによってステータ2の外周部側の重量が増大してしまうことを防止できる。よって、コイル7の巻回作業時に基台11にかかるイナーシャが大きくなってしまうことを抑制でき、コイル7の巻回作業時間の増大を防止できる。また、巻線装置1の大型化も防止できる。
また、上述の実施形態では、巻線装置1によってコイル7が巻回されるステータ2は、3相構造のブラシレスモータに使用されるものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく。巻線装置1は、さまざまな多相モータのステータに適用することが可能である。
2…ステータ
3…ステータコア
4…ティース
6…スロット
7…コイル
7a…端末部
11…基台
12…基台駆動装置
13…フライヤ
14…フライヤ駆動装置
17…巻付け部
18…支持プレート
19…巻付け本体部
21…フライヤ本体
22…ノズル
23…サーボモータ
Claims (4)
- コイルが繰出されるノズルと、前記ノズルを回動可能に支持するフライヤ本体と、を備えたフライヤを用い、ステータの複数のティースに前記コイルを巻回するための巻線方法において、
前記フライヤ本体の延在方向に対して前記ノズルの軸心を交差させ、前記ステータに対して直交する2方向に前記フライヤ本体を移動させることにより、前記ティースに前記コイルを巻回する巻回工程と、
前記フライヤ本体の延在方向に対して前記ノズルの軸心を沿わせ、所定の2つの前記ティース間に前記コイルを渡らせる引き回し工程と、
を有し、
前記巻回工程から前記引き回し工程に移行する間、および前記引き回し工程から再び前記巻回工程に移行する間、前記ステータと前記ノズルの先端との間の距離を、一定の距離に保持し続けることを特徴とする巻線方法。 - 前記ステータは円筒状のステータコアを有し、該ステータコアの内周面から径方向内側に向かって前記複数のティースが突設されていることを特徴とする請求項1に記載の巻線方法。
- 前記フライヤは、サーボモータを備え、
前記サーボモータにより、前記フライヤ本体に対して前記ノズルを回動させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の巻線方法。 - 前記ステータを支持する基台と、
前記基台を上下動させる基台駆動装置と、
前記フライヤ本体を移動させるフライヤ駆動装置と、
を備え、
前記基台駆動装置により前記基台を移動させると共に、前記フライヤ駆動装置により前記フライヤ本体を移動させ、前記巻回工程と前記引き回し工程とを行うことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の巻線方法。
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