JP3554672B2 - 電気子の巻線方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモータの回転子に設けられた電気子にワイヤを巻き付ける電気子の巻線技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動モータには、電気子鉄心つまりアーマチュアコアと整流子つまりコンミテータとがシャフトに設けられて形成されたロータユニットと、永久磁石が設けられたステータとを有するものがある。アーマチュアは全体的に円柱形状となったアーマチュアコアを有し、このアーマチュアコアには放射方向に延びる複数のコアスロットがアーマチュアコアの一端から他端に向けて貫通して形成され、コアスロット内にワイヤを巻き付けることによりコイルが形成される。
【０００３】
コイルを形成するためのワイヤの線径が細い場合には、特開平２−７４１４１ 号公報に示されるようなフライヤ巻線機によって、一対のアームを旋回させることによりコアスロット内にコイルを巻き付けることが可能であるが、フライヤ巻線機によってワイヤの線径が太いアーマチュアコイルを形成しようとすると、ワイヤが捩れてしまったりワイヤのテンションによりアーマチュアコアが変形してしまったりするために、フライヤ巻線機により線径の太いコイルを巻線することは困難である。
【０００４】
線径が太いワイヤを用いてコイルを形成するには、キャピラリチューブとも言われコアスロットの数に対応した数のノズルからワイヤを繰り出して、それぞれのノズルをロータユニットの軸方向に往復動させてコアスロット内にコイルを巻き付けるようにした巻線機が使用されており、この巻線機はキャピラリ式とも言われ、たとえば、特開昭64-39248号公報に示されるものがある。
【０００５】
一対のコイルは所定数のコアスロットを隔てた２つのコアスロット内に軸方向に延びるストレート部と、これらストレート部に連なり渡り線部とも言われるコイルエンド部とを有しており、一対のコイルの一端部はコンミテータの所定の係合溝に取り付けられ、他端部は一端部が取り付けられる係合溝から所定のピッチずれた位置の係合溝に取り付けられることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
キャピラリ式巻線機によるコイルエンド部の形状としては、山形状ないし角形状に成形するようにした成形巻線方式と、コイルエンド部をワイヤの折り返しのみで直接巻き付けるようにした直巻方式とがある。
【０００７】
直巻方式はコイルエンド部を成形する工程を有していないので、その分だけ巻線時間を成形巻線方式に比して短くすることができるという利点があるが、コイルエンド部となる渡り線の部分がアーマチュアコアの端面に重なった状態となってしまい、コアスロット内に巻線されるコイルの数を増加させることができない。このため、コアスロットの断面積にはコイルを入り込ませる余裕があっても、コイルの巻き数が制限されることになる。
【０００８】
これに対して、成形巻線方式はコイルエンド部をアーマチュアコアの端面から離すことにより、コアスロット内に挿入されるコイルの巻線数を増加させてコイル占有率を向上することができるが、成形工程が必要となり、直巻方式に比して巻線時間がかかり製造能率が低下することになる。
【０００９】
本発明の目的は、コアスロットへのコイル巻き数を増加させても電気子の製造能率を向上し得るようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気子の巻線方法は、軸方向に沿って延びる複数のコアスロットが放射状に形成されてシャフトに設けられたアーマチュアコアに、複数のノズルからワイヤを繰り出してコイルを巻き付ける電気子の巻線方法であって、それぞれのワイヤを押し付けクランパにより前記シャフトに押し付けた状態のもとで、それぞれの前記ノズルを前記アーマチュアコアの一端側から他端側に移動させて第１のコアスロットにワイヤを挿入する工程と、それぞれのワイヤを押し付けクランパにより前記シャフトに押し付けた状態のもとで、それぞれの前記ノズルを前記アーマチュアの他端側から一端側に戻し移動させて前記第１のコアスロットとは相違した第２のコアスロットにワイヤを挿入する工程と、前記アーマチュアコアの端面の両側に形成されて前記第１と第２のコアスロット内のワイヤを結ぶ渡り線部を成形爪に引っ掛けて前記ノズルにより折り曲げてコイルエンド部を成形する工程とを有し、コイルの巻き始めから所定数のコイルを形成する際には前記コイルエンド部を成形し、前記所定数のコイルを形成した後には前記コイルエンド部を成形することなく前記第１のコアスロットと第２のコアスロットにワイヤを直接挿入するようにしたことを特徴とする。前記所定数のコイルを形成することにより成形された前記コイルエンド部はシャフトに向けて押し付けられることになる。
【００１１】
本発明にあっては、第１回目から所定回目までの巻き付け操作にあってはコイルエンド部を成形する成形巻きを行い、所定回目以降の最終回までの巻き付け操作にあってはコイルエンド部を成形することなく直巻きを行うようにしたので、全てを成形巻きする場合に比して、コイル巻き時間を短縮して電気子の製造効率を向上させることができる。第１回目から所定回目まで成形巻きを行うので、コイルエンド部を大型化することなく、コアスロット内の巻線数を増加させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１（Ａ） は本発明の巻線装置によって製造される電動モータのロータユニット１０を示す半断面図であり、このロータユニット１０はシャフト１１と、これに設けられたアーマチュアコア１２と、これから軸方向に離れてシャフト１１に設けられたコンミテータ１３とを有しており、アーマチュアコア１２のコアスロットにワイヤ１４を用いてコイルが巻き付けられ、アーマチュアが形成されることになる。尚、本実施の形態ではワイヤ１４の線径は１〜２ｍｍ程度としてある。
【００１４】
図１（Ｂ） は同図（Ａ） のワイヤ１４を取り除いた状態における１Ｂ−１Ｂ線に沿う断面図であり、全体的に円筒形状となったアーマチュアコア１２は、放射状に延びて径方向外方が開口された２１個のコアスロット１５を有し、それぞれのコアスロット１５は軸方向に延びて形成されアーマチュアコア１２の両端面の間を貫通している。相互に隣接し合うコアスロット１５の間は、歯部つまりコアティース１６となっており、それぞれのコアティース１６の径方向の先端部には円周方向両側に突出した鍔部分が設けられ、それぞれのコアティース１６は断面がＴ字形状となっている。コアスロット１５およびコアティース１６は、図１（Ａ） の下半分の部分に示されるように、一端から他端に向けて、僅かに円周方向に傾斜している。
【００１５】
コンミテータ１３は、図１（Ａ） に示すように、コアスロット１５の数に対応させて２１個のセグメント１３ａからなり、それぞれのセグメント１３ａにはコイル１８の両端部を固定するための係合溝１７が形成されている。
【００１６】
図２はアーマチュアコア１２のコアスロット１５にワイヤ１４を巻き付けて形成されるコイル１８のうち１回目の巻線により形成されるコイルの２対分の結線状態を示す展開図であり、たとえば、一対のコイル１８Ａはその一端部１８ａ１ が番号１のセグメントに接続され、番号３と番号４のコアティース１６の間のコアスロット１５Ａから、コンミテータ１３に対して反対側のコイルエンド部１８ｂ１ を介して、番号８と番号９のコアティース１６の間のコアスロット１５Ｂを通り、コンミテータ１３側のコイルエンド部１８ｃ１ を介してコアスロット１５Ａに戻って１つのループを形成する。コイルを所定の回数、たとえば、ワイヤ１４を５回巻き付けてその回数のワイヤ１４が巻き付けられたコイル１８Ａが形成され、そのコイル１８Ａの他端部１８ｄ１ は番号１１のセグメントに接続されることになる。
【００１７】
コイル１８Ａが形成されるコアスロット１５Ａには、コイル１８Ｂも巻き付けられることになり、このコイル１８Ｂの一端部１８ａ２ は番号１７のセグメントに接続され、他端部１８ｄ２ は番号６のセグメントに接続され、アーマチュアコア１２の両側にはコイルエンド部１８ｂ２ ，１８ｃ２ が形成される。したがって、５回巻き付けて１対のコイルを形成するようにした場合には、各々のコアスロット１５には、１０本のワイヤが挿通されることになる。なお、図２にあっては、２対のコイル１８Ａ，１８Ｂ以外の他のコイルは省略されている。
【００１８】
図３は図１に示したアーマチュアコア１２にワイヤ１４によりコイル１８を巻き付ける巻線機の一部を示す縦断面図であり、図４は図３における４−４線に沿う断面図である。なお、図３には図４に示された２１個のノズル２３のうちの１つが示されており、他のノズル２３も同様の構造となっている。
【００１９】
図４に示すように、支持台２１に水平方向の回転中心軸を中心に回転自在に取り付けられて円板形状のノズル支持部材２２には、アーマチュアコア１２に形成された２１個のコアスロット１５に対応させて、円周方向に等間隔に２１個のノズル２３が放射状となって設けられており、それぞれのノズル２３からはワイヤ１４が繰り出されるようになっている。このノズル支持部材２２は図３において左右方向つまり水平方向に往復動自在となっており、ノズル支持部材２２が図において左側に往動すると、ノズル２３は水平方向に往動し、ノズル支持部材２２が右側に復動すると、ノズル２３は戻る方向に復動することになる。それぞれのノズル２３はノズル支持部材２２の回転中心軸に対して進退移動自在となっており、前進移動すると回転中心軸に接近し、後退移動すると回転中心軸から離反することになる。
【００２０】
ノズル支持部材２２の回転中心軸に一致させて、図３に示すように、シャフト１１のコンミテータ１３側の端部を把持するために、支持台２１と相対移動可能に設けられた駆動軸２４には、コレットチャック２５が組み込まれている。支持台２１に対向して配置された図示しない支持台には駆動軸２４に対向してこれと同軸的に駆動軸２６が設けられ、この駆動軸２６には、シャフト１１のアーマチュア側の端部を把持するために、コレットチャック２７が組み込まれている。それぞれのコレットチャック２５，２７はそれぞれの駆動軸２４，２６とともに相互に軸方向に往復動自在となっており、これらのコレットチャック２５，２７を所定の距離だけ離反させた状態で、図示しない搬送装置によってロータユニット１０をコレットチャック２５，２７の間に配置した後に、これらを接近させると、ロータユニット１０はシャフト１１の両端部で支持されることになる。
【００２１】
両方の駆動軸２４，２６はコレットチャック２５，２７とともに回転自在となっており、ロータユニット１０を回転させることができる。
【００２２】
一方の駆動軸２４の外側には、ワイヤ１４の先端部を支持する環状の凹部２８が形成されており、ワイヤ１４の先端部をこの凹部２８内に入り込ませた状態で固定するために、環状の固定リング２９が軸方向に往復動自在に駆動軸２４の外側に装着されている。
【００２３】
駆動軸２４の外側には駆動スリーブ３１が軸方向に進退移動自在に装着されており、駆動軸２６の外側にも駆動スリーブ３２が軸方向に進退移動自在に装着されている。それぞれの駆動スリーブ３１，３２には、コイルエンド成形手段としての成形筒体３３，３４が取り付けられ、それぞれの成形筒体３３，３４にはコイルエンド成形用の成形爪３５，３６がノズル２３の数に対応させて２１個ずつ径方向外方に突出して設けられている。駆動スリーブ３１は成形筒体３３がアーマチュアコア１２の外側となる前進限位置とコレットチャック２５を露出させる後退限位置との間を進退移動し、駆動スリーブ３２は成形筒体３４がアーマチュアコア１２の外側となる前進限位置とコレットチャック２７を露出させる後退限位置との間を進退移動する。
【００２４】
それぞれの駆動スリーブ３１，３２の外側には、軸方向に往復動自在に往復動スライダ３７，３８が装着され、それぞれの往復動スライダ３７，３８には、駆動軸２４，２６の中心軸に向けて径方向に進退移動自在に押し付けクランパ４１，４２が、ノズル２３の数に対応させて２１個ずつ設けられている。それぞれの押し付けクランパ４１、４２を径方向に進退移動させるために、往復動スライダ３７，３８には、流体圧シリンダ４３，４４が取り付けられている。
【００２５】
ノズル２３がアーマチュアコア１２の図における右側のシャフト１１の位置となるまで往復動スライダ３７を往動させた状態で、押し付けクランパ４１を前進移動させると、シャフト１１に向けてワイヤ１４を押し付けることになる。駆動スリーブ３１を前進させた状態で押し付けクランパ４１を前進移動させる際には、駆動スリーブ３１と押し付けクランパ４１との干渉を避けるために、駆動スリーブ３１には開口部３１ａが形成されている。同様に、駆動スリーブ３２にも開口部３２ａが形成されている。
【００２６】
次に、図５〜図９を参照してアーマチュアコア１２にワイヤ１４を用いてコイル１８を巻き付ける巻線方法について説明する。
【００２７】
本発明にあっては、コイルの巻き始めから所定数のコイルを形成する際にはコイルエンド部を成形筒体３３，３４を使用して成形し、所定数のコイルを形成した後には最終回まで成形筒体３３，３４を使用することなく、直接コアスロット内にワイヤを挿入するように直巻きするようにしている。図示するロータユニット１０にあっては、巻き始めから２回目までのコイルエンド部を成形するようにし、３回目から５回目までを直巻きしている。
【００２８】
図５〜図９は、１回目のコイル巻き工程を示す図であり、２巻きまでは同様の工程が繰り返され、３巻から５巻までは一部の工程が省略される。
【００２９】
まず、駆動軸２４およびコレットチャック２５と駆動軸２６およびコレットチャック２７とが所定の距離だけ相互に離れた状態のもとで、図示しない搬送装置によって図１に示すロータユニット１０が両方のコレットチャック２５，２７の間に搬送される。この状態のもとで、両方のコレットチャック２５，２７によってロータユニット１０は両端部で把持されて水平状態に支持される。
【００３０】
それぞれのノズル２３の前方が駆動軸２４の外周面に形成された凹部２８の位置となるように、ノズル支持部材２２を軸方向に位置決めした状態のもとで、ノズル２３の先端からワイヤ１４を繰り出してワイヤ１４の先端を凹部２８内に入り込ませた後に、固定リング２９を移動させることにより、ワイヤ１４の先端は駆動軸２４の外周部にクランプされる。
【００３１】
ワイヤ１４の先端のクランプが完了した状態を示すと、図３の通りであり、この状態のときには、それぞれのノズル２３をロータユニット１０の中心軸に沿う位置にコンミテータ１３の各セグメント１３ａが位置することになる。したがって、図５（Ａ） に示すように、ノズル支持部材２２を図において左側に往動させると、ワイヤ１４はノズル２３から繰り出されながら、セグメント１３ａの係合溝１７に入り込んで、ワイヤ１４の先端がコンミテータ１３の所定の位置に固定される。たとえば、図２における番号１のセグメント１３ａに対応してコイル１８Ａを巻き付けるためのノズル２３は、これをノズル支持部材２２により往動させることによってそのセグメント１３ａの係合溝１７に固定されることになる。
【００３２】
図５（Ａ） に示すように、コンミテータ１３のセグメント１３ａにワイヤ１４の先端を固定した後には、ノズル２３がシャフト１１に向けて前進移動することにより、ワイヤ１４はシャフト１１の外周面に押し付けられるように折り曲げ加工される。その後、図５（Ｂ） に示すように、ノズル２３を径方向外方に後退移動させながら、それぞれのノズル２３から繰り出されるワイヤ１４が巻き付けられる所定のコアスロット１５の位置となるように、ノズル支持部材２２が回転駆動されて、それぞれのノズル２３はシャフト１１の円周方向に沿って旋回することになる。たとえば、図２におけるコイル１８Ａを巻き付けるためのノズル２３は、番号３と番号４のコアティース１６の間のコアスロット１５Ａの位置にまで旋回移動する。
【００３３】
この状態のもとで、図６（Ａ）に示すように、押し付けクランパ４１がシャフト１１に向けて前進移動し、ワイヤ１４は押し付けクランパ４１とシャフト１１の外周面との間でクランプされる。このようにしてワイヤ１４がクランプされた状態で、それぞれのノズル２３は、ノズル支持部材２２を図において左側にさらに往動させることによって、コアスロット１５の径方向外方の開口部に沿ってワイヤ１４を繰り出しながら移動することになる。このときには、コアスロット１５は円周方向に傾斜しているので、ノズル２３の移動に同期させて、駆動軸２４，２６によりロータユニット１０を回転させる。
【００３４】
ノズル２３がアーマチュアコア１２を通過すると、図６（Ａ） に示すように、各々のコアスロット１５内にワイヤ１４が挿入されることになる。たとえば、図２におけるコイル１８Ａを巻き付けるためのノズル２３の往動によって、コアスロット１５Ａにワイヤ１４が挿入されることになる。
【００３５】
次いで、押し付けクランパ４１を径方向外方に後退移動させ、さらに、駆動スリーブ３１をアーマチュアコア１２に向けて前進移動させた後に、図６（Ｂ） に示すように、再度、押し付けクランパ４１を前進移動させて駆動スリーブ３１に形成された開口部３１ａを貫通させて押し付けクランパ４１により再度ワイヤ１４をクランプする。この動作に対応させて、図７（Ａ） に示すように、駆動スリーブ３２をアーマチュアコア１２に向けて前進移動させて、成形筒体３４の成形爪３６をノズル２３よりもアーマチュアコア１２側に位置させる。
【００３６】
この状態のもとで、ノズル支持部材２２を回転させることによってノズル２３をアーマチュアコア１２の円周方向に移動させると、成形爪３６にワイヤ１４が引っ掛けられる。その後、ノズル２３を後退移動させることにより、図７（Ｂ） に示すように、ワイヤ１４は成形爪３６から外れてコイルエンド部が形成される。
【００３７】
ワイヤ１４が成形爪３６から外れた後に、図８（Ａ） に示すように、駆動スリーブ３２を後退移動させ、そして、ノズル支持部材２２を回転させることにより一対のコイル１８を形成するための対応する他のコアスロット１５の位置にノズル２３を移動させた後に、ノズル２３を前進移動させてワイヤ１４をシャフト１１の外周面に押し付けるとともに、押し付けクランパ４２を前進移動させてコイルエンド部をクランプする。これにより、たとえば、図２におけるコイル１８Ａを巻き付けるためのノズル２３は、番号８と番号９のコアティース１６の間のコアスロット１５Ｂの位置にまで移動するとともに、コイル１８Ａのコイルエンド部１８ｂ１ が成形されることになる。
【００３８】
次いで、押し付けクランパ４２によりワイヤを固定した状態のまま、図８（Ｂ） に示すように、ノズル２３を後退移動させた後に、押し付けクランパ４１を後退移動させてノズル２３をシャフト１１に沿って軸方向に復動させて、対応するコアスロット内にワイヤ１４を挿入する。次に、押し付けクランパ４２を後退させてこれをワイヤから離し、駆動スリーブ３２をアーマチュアコア１２に向けて前進移動させた後に、再度、押し付けクランパ４２を開口部３２ａを通して前進移動させる。これによってワイヤ１４はクランプされ、さらに、駆動スリーブ３１を駆動スリーブ３２に向けて前進移動させる。この状態のもとで、成形筒体３３の成形爪３５にワイヤ１４を引っ掛けてコンミテータ側のワイヤ１４が折り返された状態を示すと、図９（Ａ） の通りである。
【００３９】
この状態のもとで、ノズル２３を後退移動させると、ワイヤは成形爪３５から外される。外された後にノズル支持部材２２を回転させて、ノズル２３の往動時にワイヤが挿入されたコアスロットの位置までノズル２３はノズル支持部材２２により旋回移動する。この状態でノズル２３を前進移動させると、ワイヤ１４はシャフト１１の外周面に接触するように折り曲げ加工され、コイル１８のうちコンミテータ側のコイルエンド部が形成される。
【００４０】
このように、ノズル支持部材２２を１回往復動させることによって、相互に所定のピッチだけずれた２つのコアスロット１５内にワイヤが挿入されて、コイル１８のうち１回の巻線が形成される。
【００４１】
１回の巻線が形成された後には、２回目の巻線を形成するために、ノズル２３を後退移動させ、次いで、押し付けクランパ４１を前進させてワイヤ１４をクランブする。この状態を示すと、図９（Ｂ） の通りであり、この状態のもとで、ノズル支持部材２２を再度往動させると、既に、図６（Ｂ） の工程でワイヤ１４が挿入されたコアスロット１５内に再度ワイヤが挿入されることになる。たとえば、図２におけるコイル１８Ａの場合には、１回目の巻線によりコアスロット１５Ａの位置にはワイヤが入り込んでおり、コイル１８Ａの２本目のワイヤが入り込むことになるが、このコアスロット１５Ａには、ノズル２３の復動によってコイル１８Ｂを構成するワイヤが既に挿入されている。
【００４２】
図５〜図９に示す巻線工程を複数回、たとえば、２回繰り返すことによって、図１（Ａ） に示すように、コイルエンド部が成形された２巻のコイルが、２１対分同時に形成されることになる。２巻のコイルが巻き付けられた状態にあっては、ノズル２３を前進させてコイルエンド部のアーマチュアコア１２端部付近のストレート部分をシャフト１１に向けて押し付けることによって、引き続く巻線によるコイルエンド部の巻き付けスペースが確保される。
【００４３】
なお、ノズル２３から繰り出してコアスロット１５にワイヤ１４を挿入した後には、ノズル２３をシャフト１１に向けて前進移動させることによりコイルエンド部を押し付けるようにしているが、これを省略して押し付けクランパ４１，４２のクランプ操作のみによってコイルエンド部を押し付けて引き続く巻線によるコイルエンド部の巻き付けスペースを確保するようにしても良く、１巻目にはワイヤに押し付け力を加えることなく、最後の成形巻きとなる２巻目のワイヤが巻き付けられた後に１度だけワイヤに押し付け力を加えるようにしても良い。
【００４４】
残りの３巻から５巻までのコイル巻きは、ノズル２３を前進させてワイヤの押し付けと、押し付けクランパ４１，４２によるコイルエンド部の固定と、成形筒体３３，３４の成形爪３５，３６を用いたコイルエンド部の成形とを行わない直巻きにて行う。
【００４５】
したがって、それぞれのノズル２３からはこれを往動させることによって第１のコアスロットにワイヤ１４を挿入した後に、ノズル２３を第２のコアスロットの位置まで旋回させ、次いで、ノズル２３を復動することによって、第１のコアスロットに対応する第２のコアスロットにワイヤ１４を挿入することにより、１巻分のコイルを形成する。図１（Ａ） においては、成形巻きによる２巻き分のコイルエンド部が符号１８Ｍで示され、直巻きによる３巻き分のコイルエンド部が符号１８Ｎで示されている。
【００４６】
このようにして、図１（Ａ） に示すように、最終巻き分までのコイルが形成された後には、各々のコイル１８の他端部は、ロータユニット１０を巻線装置から取り外した後に所定のセグメント１３ａに固定される。そして、コイル１８の両端部はセグメント１３ａに対して電着などの手段によって接合される。
【００４７】
図示する巻線装置を用いた巻線操作にあっては、巻き始めから２巻分までのコイルのコイルエンド部は成形筒体３３，３４を用いて成形巻きを行って、シャフト１１に向けてコイルエンド部のアーマチュアコア１２端部付近のストレート部分をシャフト１１に向けて押し付けるようにしたので、コイルエンド部の巻き付けスペースを確保することができる。そして、残りのコイルエンド部は成形巻きを行うことなく、このスペースに直巻きを行うようにしたので、コイル巻きに要する時間を短縮することができる。
【００４８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４９】
たとえば、アーマチュアコア１２に形成されるコアスロット１５の数は図示する場合には２１個となっているが、これに限られない。また、一対のコイル１８は５つのピッチ毎のコアスロット１５にワイヤを入り込ませるようにしているが、このピッチ数は図示する場合に限られない。さらに、アーマチュアコア１２にワイヤ１４を巻き付けて形成されるコイル１８の巻き数は図示する５回巻きの場合に限られず任意の巻き数とすることができる。
【００５０】
【発明の効果】
コアスロットにワイヤを挿入して形成されるコイルのコイルエンド部は、コイルの第１回目から所定回数の部分については成形巻きを行い、最終巻きまでの残りのコイルのコイルエンドについては直巻を行うので、全て成形巻きによってコイル巻きを行った場合に比して、電気子の製造に要する時間が大幅に減少し、製造効率を向上させることができる。成形巻きを始めに行い、成形巻きによって得られたコイルエンド部をシャフトに向けて押し付けるようにしたので、これにより直巻によって形成されるコイルエンド部の巻き付けスペースを確保することができ、全体のコイルエンド部により形成されるコイル端末部のサイズを、巻線数を増加させても小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はロータユニットを示す半断面図であり、（Ｂ）は同図（Ａ）における１Ｂ−１Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】図１に示したアーマチュアの結線状態を示す展開図である。
【図３】図１に示したアーマチュアコアにコイルを巻き付ける巻線装置の一部を示す縦断面図である。
【図４】図３における４−４線に沿う断面図である。
【図５】巻線状態を示す断面図である。
【図６】巻線状態を示す断面図である。
【図７】巻線状態を示す断面図である。
【図８】巻線状態を示す断面図である。
【図９】巻線状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ ロータユニット
１１ シャフト
１２ アーマチュアコア
１３ コンミテータ
１３ａ セグメント
１４ ワイヤ
１５ コアスロット
１６ コアティース
１７ 係合溝
１８ コイル
２２ ノズル支持部材
２３ ノズル
２４ 駆動軸
２５ コレットチャック
２６ 駆動軸
２７ コレットチャック
３１，３２ 駆動スリーブ
３３，３４ 成形筒体
３５，３６ 成形爪
４１，４２ 押し付けクランパ
【発明の属する技術分野】
本発明はモータの回転子に設けられた電気子にワイヤを巻き付ける電気子の巻線技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動モータには、電気子鉄心つまりアーマチュアコアと整流子つまりコンミテータとがシャフトに設けられて形成されたロータユニットと、永久磁石が設けられたステータとを有するものがある。アーマチュアは全体的に円柱形状となったアーマチュアコアを有し、このアーマチュアコアには放射方向に延びる複数のコアスロットがアーマチュアコアの一端から他端に向けて貫通して形成され、コアスロット内にワイヤを巻き付けることによりコイルが形成される。
【０００３】
コイルを形成するためのワイヤの線径が細い場合には、特開平２−７４１４１ 号公報に示されるようなフライヤ巻線機によって、一対のアームを旋回させることによりコアスロット内にコイルを巻き付けることが可能であるが、フライヤ巻線機によってワイヤの線径が太いアーマチュアコイルを形成しようとすると、ワイヤが捩れてしまったりワイヤのテンションによりアーマチュアコアが変形してしまったりするために、フライヤ巻線機により線径の太いコイルを巻線することは困難である。
【０００４】
線径が太いワイヤを用いてコイルを形成するには、キャピラリチューブとも言われコアスロットの数に対応した数のノズルからワイヤを繰り出して、それぞれのノズルをロータユニットの軸方向に往復動させてコアスロット内にコイルを巻き付けるようにした巻線機が使用されており、この巻線機はキャピラリ式とも言われ、たとえば、特開昭64-39248号公報に示されるものがある。
【０００５】
一対のコイルは所定数のコアスロットを隔てた２つのコアスロット内に軸方向に延びるストレート部と、これらストレート部に連なり渡り線部とも言われるコイルエンド部とを有しており、一対のコイルの一端部はコンミテータの所定の係合溝に取り付けられ、他端部は一端部が取り付けられる係合溝から所定のピッチずれた位置の係合溝に取り付けられることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
キャピラリ式巻線機によるコイルエンド部の形状としては、山形状ないし角形状に成形するようにした成形巻線方式と、コイルエンド部をワイヤの折り返しのみで直接巻き付けるようにした直巻方式とがある。
【０００７】
直巻方式はコイルエンド部を成形する工程を有していないので、その分だけ巻線時間を成形巻線方式に比して短くすることができるという利点があるが、コイルエンド部となる渡り線の部分がアーマチュアコアの端面に重なった状態となってしまい、コアスロット内に巻線されるコイルの数を増加させることができない。このため、コアスロットの断面積にはコイルを入り込ませる余裕があっても、コイルの巻き数が制限されることになる。
【０００８】
これに対して、成形巻線方式はコイルエンド部をアーマチュアコアの端面から離すことにより、コアスロット内に挿入されるコイルの巻線数を増加させてコイル占有率を向上することができるが、成形工程が必要となり、直巻方式に比して巻線時間がかかり製造能率が低下することになる。
【０００９】
本発明の目的は、コアスロットへのコイル巻き数を増加させても電気子の製造能率を向上し得るようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気子の巻線方法は、軸方向に沿って延びる複数のコアスロットが放射状に形成されてシャフトに設けられたアーマチュアコアに、複数のノズルからワイヤを繰り出してコイルを巻き付ける電気子の巻線方法であって、それぞれのワイヤを押し付けクランパにより前記シャフトに押し付けた状態のもとで、それぞれの前記ノズルを前記アーマチュアコアの一端側から他端側に移動させて第１のコアスロットにワイヤを挿入する工程と、それぞれのワイヤを押し付けクランパにより前記シャフトに押し付けた状態のもとで、それぞれの前記ノズルを前記アーマチュアの他端側から一端側に戻し移動させて前記第１のコアスロットとは相違した第２のコアスロットにワイヤを挿入する工程と、前記アーマチュアコアの端面の両側に形成されて前記第１と第２のコアスロット内のワイヤを結ぶ渡り線部を成形爪に引っ掛けて前記ノズルにより折り曲げてコイルエンド部を成形する工程とを有し、コイルの巻き始めから所定数のコイルを形成する際には前記コイルエンド部を成形し、前記所定数のコイルを形成した後には前記コイルエンド部を成形することなく前記第１のコアスロットと第２のコアスロットにワイヤを直接挿入するようにしたことを特徴とする。前記所定数のコイルを形成することにより成形された前記コイルエンド部はシャフトに向けて押し付けられることになる。
【００１１】
本発明にあっては、第１回目から所定回目までの巻き付け操作にあってはコイルエンド部を成形する成形巻きを行い、所定回目以降の最終回までの巻き付け操作にあってはコイルエンド部を成形することなく直巻きを行うようにしたので、全てを成形巻きする場合に比して、コイル巻き時間を短縮して電気子の製造効率を向上させることができる。第１回目から所定回目まで成形巻きを行うので、コイルエンド部を大型化することなく、コアスロット内の巻線数を増加させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１（Ａ） は本発明の巻線装置によって製造される電動モータのロータユニット１０を示す半断面図であり、このロータユニット１０はシャフト１１と、これに設けられたアーマチュアコア１２と、これから軸方向に離れてシャフト１１に設けられたコンミテータ１３とを有しており、アーマチュアコア１２のコアスロットにワイヤ１４を用いてコイルが巻き付けられ、アーマチュアが形成されることになる。尚、本実施の形態ではワイヤ１４の線径は１〜２ｍｍ程度としてある。
【００１４】
図１（Ｂ） は同図（Ａ） のワイヤ１４を取り除いた状態における１Ｂ−１Ｂ線に沿う断面図であり、全体的に円筒形状となったアーマチュアコア１２は、放射状に延びて径方向外方が開口された２１個のコアスロット１５を有し、それぞれのコアスロット１５は軸方向に延びて形成されアーマチュアコア１２の両端面の間を貫通している。相互に隣接し合うコアスロット１５の間は、歯部つまりコアティース１６となっており、それぞれのコアティース１６の径方向の先端部には円周方向両側に突出した鍔部分が設けられ、それぞれのコアティース１６は断面がＴ字形状となっている。コアスロット１５およびコアティース１６は、図１（Ａ） の下半分の部分に示されるように、一端から他端に向けて、僅かに円周方向に傾斜している。
【００１５】
コンミテータ１３は、図１（Ａ） に示すように、コアスロット１５の数に対応させて２１個のセグメント１３ａからなり、それぞれのセグメント１３ａにはコイル１８の両端部を固定するための係合溝１７が形成されている。
【００１６】
図２はアーマチュアコア１２のコアスロット１５にワイヤ１４を巻き付けて形成されるコイル１８のうち１回目の巻線により形成されるコイルの２対分の結線状態を示す展開図であり、たとえば、一対のコイル１８Ａはその一端部１８ａ１ が番号１のセグメントに接続され、番号３と番号４のコアティース１６の間のコアスロット１５Ａから、コンミテータ１３に対して反対側のコイルエンド部１８ｂ１ を介して、番号８と番号９のコアティース１６の間のコアスロット１５Ｂを通り、コンミテータ１３側のコイルエンド部１８ｃ１ を介してコアスロット１５Ａに戻って１つのループを形成する。コイルを所定の回数、たとえば、ワイヤ１４を５回巻き付けてその回数のワイヤ１４が巻き付けられたコイル１８Ａが形成され、そのコイル１８Ａの他端部１８ｄ１ は番号１１のセグメントに接続されることになる。
【００１７】
コイル１８Ａが形成されるコアスロット１５Ａには、コイル１８Ｂも巻き付けられることになり、このコイル１８Ｂの一端部１８ａ２ は番号１７のセグメントに接続され、他端部１８ｄ２ は番号６のセグメントに接続され、アーマチュアコア１２の両側にはコイルエンド部１８ｂ２ ，１８ｃ２ が形成される。したがって、５回巻き付けて１対のコイルを形成するようにした場合には、各々のコアスロット１５には、１０本のワイヤが挿通されることになる。なお、図２にあっては、２対のコイル１８Ａ，１８Ｂ以外の他のコイルは省略されている。
【００１８】
図３は図１に示したアーマチュアコア１２にワイヤ１４によりコイル１８を巻き付ける巻線機の一部を示す縦断面図であり、図４は図３における４−４線に沿う断面図である。なお、図３には図４に示された２１個のノズル２３のうちの１つが示されており、他のノズル２３も同様の構造となっている。
【００１９】
図４に示すように、支持台２１に水平方向の回転中心軸を中心に回転自在に取り付けられて円板形状のノズル支持部材２２には、アーマチュアコア１２に形成された２１個のコアスロット１５に対応させて、円周方向に等間隔に２１個のノズル２３が放射状となって設けられており、それぞれのノズル２３からはワイヤ１４が繰り出されるようになっている。このノズル支持部材２２は図３において左右方向つまり水平方向に往復動自在となっており、ノズル支持部材２２が図において左側に往動すると、ノズル２３は水平方向に往動し、ノズル支持部材２２が右側に復動すると、ノズル２３は戻る方向に復動することになる。それぞれのノズル２３はノズル支持部材２２の回転中心軸に対して進退移動自在となっており、前進移動すると回転中心軸に接近し、後退移動すると回転中心軸から離反することになる。
【００２０】
ノズル支持部材２２の回転中心軸に一致させて、図３に示すように、シャフト１１のコンミテータ１３側の端部を把持するために、支持台２１と相対移動可能に設けられた駆動軸２４には、コレットチャック２５が組み込まれている。支持台２１に対向して配置された図示しない支持台には駆動軸２４に対向してこれと同軸的に駆動軸２６が設けられ、この駆動軸２６には、シャフト１１のアーマチュア側の端部を把持するために、コレットチャック２７が組み込まれている。それぞれのコレットチャック２５，２７はそれぞれの駆動軸２４，２６とともに相互に軸方向に往復動自在となっており、これらのコレットチャック２５，２７を所定の距離だけ離反させた状態で、図示しない搬送装置によってロータユニット１０をコレットチャック２５，２７の間に配置した後に、これらを接近させると、ロータユニット１０はシャフト１１の両端部で支持されることになる。
【００２１】
両方の駆動軸２４，２６はコレットチャック２５，２７とともに回転自在となっており、ロータユニット１０を回転させることができる。
【００２２】
一方の駆動軸２４の外側には、ワイヤ１４の先端部を支持する環状の凹部２８が形成されており、ワイヤ１４の先端部をこの凹部２８内に入り込ませた状態で固定するために、環状の固定リング２９が軸方向に往復動自在に駆動軸２４の外側に装着されている。
【００２３】
駆動軸２４の外側には駆動スリーブ３１が軸方向に進退移動自在に装着されており、駆動軸２６の外側にも駆動スリーブ３２が軸方向に進退移動自在に装着されている。それぞれの駆動スリーブ３１，３２には、コイルエンド成形手段としての成形筒体３３，３４が取り付けられ、それぞれの成形筒体３３，３４にはコイルエンド成形用の成形爪３５，３６がノズル２３の数に対応させて２１個ずつ径方向外方に突出して設けられている。駆動スリーブ３１は成形筒体３３がアーマチュアコア１２の外側となる前進限位置とコレットチャック２５を露出させる後退限位置との間を進退移動し、駆動スリーブ３２は成形筒体３４がアーマチュアコア１２の外側となる前進限位置とコレットチャック２７を露出させる後退限位置との間を進退移動する。
【００２４】
それぞれの駆動スリーブ３１，３２の外側には、軸方向に往復動自在に往復動スライダ３７，３８が装着され、それぞれの往復動スライダ３７，３８には、駆動軸２４，２６の中心軸に向けて径方向に進退移動自在に押し付けクランパ４１，４２が、ノズル２３の数に対応させて２１個ずつ設けられている。それぞれの押し付けクランパ４１、４２を径方向に進退移動させるために、往復動スライダ３７，３８には、流体圧シリンダ４３，４４が取り付けられている。
【００２５】
ノズル２３がアーマチュアコア１２の図における右側のシャフト１１の位置となるまで往復動スライダ３７を往動させた状態で、押し付けクランパ４１を前進移動させると、シャフト１１に向けてワイヤ１４を押し付けることになる。駆動スリーブ３１を前進させた状態で押し付けクランパ４１を前進移動させる際には、駆動スリーブ３１と押し付けクランパ４１との干渉を避けるために、駆動スリーブ３１には開口部３１ａが形成されている。同様に、駆動スリーブ３２にも開口部３２ａが形成されている。
【００２６】
次に、図５〜図９を参照してアーマチュアコア１２にワイヤ１４を用いてコイル１８を巻き付ける巻線方法について説明する。
【００２７】
本発明にあっては、コイルの巻き始めから所定数のコイルを形成する際にはコイルエンド部を成形筒体３３，３４を使用して成形し、所定数のコイルを形成した後には最終回まで成形筒体３３，３４を使用することなく、直接コアスロット内にワイヤを挿入するように直巻きするようにしている。図示するロータユニット１０にあっては、巻き始めから２回目までのコイルエンド部を成形するようにし、３回目から５回目までを直巻きしている。
【００２８】
図５〜図９は、１回目のコイル巻き工程を示す図であり、２巻きまでは同様の工程が繰り返され、３巻から５巻までは一部の工程が省略される。
【００２９】
まず、駆動軸２４およびコレットチャック２５と駆動軸２６およびコレットチャック２７とが所定の距離だけ相互に離れた状態のもとで、図示しない搬送装置によって図１に示すロータユニット１０が両方のコレットチャック２５，２７の間に搬送される。この状態のもとで、両方のコレットチャック２５，２７によってロータユニット１０は両端部で把持されて水平状態に支持される。
【００３０】
それぞれのノズル２３の前方が駆動軸２４の外周面に形成された凹部２８の位置となるように、ノズル支持部材２２を軸方向に位置決めした状態のもとで、ノズル２３の先端からワイヤ１４を繰り出してワイヤ１４の先端を凹部２８内に入り込ませた後に、固定リング２９を移動させることにより、ワイヤ１４の先端は駆動軸２４の外周部にクランプされる。
【００３１】
ワイヤ１４の先端のクランプが完了した状態を示すと、図３の通りであり、この状態のときには、それぞれのノズル２３をロータユニット１０の中心軸に沿う位置にコンミテータ１３の各セグメント１３ａが位置することになる。したがって、図５（Ａ） に示すように、ノズル支持部材２２を図において左側に往動させると、ワイヤ１４はノズル２３から繰り出されながら、セグメント１３ａの係合溝１７に入り込んで、ワイヤ１４の先端がコンミテータ１３の所定の位置に固定される。たとえば、図２における番号１のセグメント１３ａに対応してコイル１８Ａを巻き付けるためのノズル２３は、これをノズル支持部材２２により往動させることによってそのセグメント１３ａの係合溝１７に固定されることになる。
【００３２】
図５（Ａ） に示すように、コンミテータ１３のセグメント１３ａにワイヤ１４の先端を固定した後には、ノズル２３がシャフト１１に向けて前進移動することにより、ワイヤ１４はシャフト１１の外周面に押し付けられるように折り曲げ加工される。その後、図５（Ｂ） に示すように、ノズル２３を径方向外方に後退移動させながら、それぞれのノズル２３から繰り出されるワイヤ１４が巻き付けられる所定のコアスロット１５の位置となるように、ノズル支持部材２２が回転駆動されて、それぞれのノズル２３はシャフト１１の円周方向に沿って旋回することになる。たとえば、図２におけるコイル１８Ａを巻き付けるためのノズル２３は、番号３と番号４のコアティース１６の間のコアスロット１５Ａの位置にまで旋回移動する。
【００３３】
この状態のもとで、図６（Ａ）に示すように、押し付けクランパ４１がシャフト１１に向けて前進移動し、ワイヤ１４は押し付けクランパ４１とシャフト１１の外周面との間でクランプされる。このようにしてワイヤ１４がクランプされた状態で、それぞれのノズル２３は、ノズル支持部材２２を図において左側にさらに往動させることによって、コアスロット１５の径方向外方の開口部に沿ってワイヤ１４を繰り出しながら移動することになる。このときには、コアスロット１５は円周方向に傾斜しているので、ノズル２３の移動に同期させて、駆動軸２４，２６によりロータユニット１０を回転させる。
【００３４】
ノズル２３がアーマチュアコア１２を通過すると、図６（Ａ） に示すように、各々のコアスロット１５内にワイヤ１４が挿入されることになる。たとえば、図２におけるコイル１８Ａを巻き付けるためのノズル２３の往動によって、コアスロット１５Ａにワイヤ１４が挿入されることになる。
【００３５】
次いで、押し付けクランパ４１を径方向外方に後退移動させ、さらに、駆動スリーブ３１をアーマチュアコア１２に向けて前進移動させた後に、図６（Ｂ） に示すように、再度、押し付けクランパ４１を前進移動させて駆動スリーブ３１に形成された開口部３１ａを貫通させて押し付けクランパ４１により再度ワイヤ１４をクランプする。この動作に対応させて、図７（Ａ） に示すように、駆動スリーブ３２をアーマチュアコア１２に向けて前進移動させて、成形筒体３４の成形爪３６をノズル２３よりもアーマチュアコア１２側に位置させる。
【００３６】
この状態のもとで、ノズル支持部材２２を回転させることによってノズル２３をアーマチュアコア１２の円周方向に移動させると、成形爪３６にワイヤ１４が引っ掛けられる。その後、ノズル２３を後退移動させることにより、図７（Ｂ） に示すように、ワイヤ１４は成形爪３６から外れてコイルエンド部が形成される。
【００３７】
ワイヤ１４が成形爪３６から外れた後に、図８（Ａ） に示すように、駆動スリーブ３２を後退移動させ、そして、ノズル支持部材２２を回転させることにより一対のコイル１８を形成するための対応する他のコアスロット１５の位置にノズル２３を移動させた後に、ノズル２３を前進移動させてワイヤ１４をシャフト１１の外周面に押し付けるとともに、押し付けクランパ４２を前進移動させてコイルエンド部をクランプする。これにより、たとえば、図２におけるコイル１８Ａを巻き付けるためのノズル２３は、番号８と番号９のコアティース１６の間のコアスロット１５Ｂの位置にまで移動するとともに、コイル１８Ａのコイルエンド部１８ｂ１ が成形されることになる。
【００３８】
次いで、押し付けクランパ４２によりワイヤを固定した状態のまま、図８（Ｂ） に示すように、ノズル２３を後退移動させた後に、押し付けクランパ４１を後退移動させてノズル２３をシャフト１１に沿って軸方向に復動させて、対応するコアスロット内にワイヤ１４を挿入する。次に、押し付けクランパ４２を後退させてこれをワイヤから離し、駆動スリーブ３２をアーマチュアコア１２に向けて前進移動させた後に、再度、押し付けクランパ４２を開口部３２ａを通して前進移動させる。これによってワイヤ１４はクランプされ、さらに、駆動スリーブ３１を駆動スリーブ３２に向けて前進移動させる。この状態のもとで、成形筒体３３の成形爪３５にワイヤ１４を引っ掛けてコンミテータ側のワイヤ１４が折り返された状態を示すと、図９（Ａ） の通りである。
【００３９】
この状態のもとで、ノズル２３を後退移動させると、ワイヤは成形爪３５から外される。外された後にノズル支持部材２２を回転させて、ノズル２３の往動時にワイヤが挿入されたコアスロットの位置までノズル２３はノズル支持部材２２により旋回移動する。この状態でノズル２３を前進移動させると、ワイヤ１４はシャフト１１の外周面に接触するように折り曲げ加工され、コイル１８のうちコンミテータ側のコイルエンド部が形成される。
【００４０】
このように、ノズル支持部材２２を１回往復動させることによって、相互に所定のピッチだけずれた２つのコアスロット１５内にワイヤが挿入されて、コイル１８のうち１回の巻線が形成される。
【００４１】
１回の巻線が形成された後には、２回目の巻線を形成するために、ノズル２３を後退移動させ、次いで、押し付けクランパ４１を前進させてワイヤ１４をクランブする。この状態を示すと、図９（Ｂ） の通りであり、この状態のもとで、ノズル支持部材２２を再度往動させると、既に、図６（Ｂ） の工程でワイヤ１４が挿入されたコアスロット１５内に再度ワイヤが挿入されることになる。たとえば、図２におけるコイル１８Ａの場合には、１回目の巻線によりコアスロット１５Ａの位置にはワイヤが入り込んでおり、コイル１８Ａの２本目のワイヤが入り込むことになるが、このコアスロット１５Ａには、ノズル２３の復動によってコイル１８Ｂを構成するワイヤが既に挿入されている。
【００４２】
図５〜図９に示す巻線工程を複数回、たとえば、２回繰り返すことによって、図１（Ａ） に示すように、コイルエンド部が成形された２巻のコイルが、２１対分同時に形成されることになる。２巻のコイルが巻き付けられた状態にあっては、ノズル２３を前進させてコイルエンド部のアーマチュアコア１２端部付近のストレート部分をシャフト１１に向けて押し付けることによって、引き続く巻線によるコイルエンド部の巻き付けスペースが確保される。
【００４３】
なお、ノズル２３から繰り出してコアスロット１５にワイヤ１４を挿入した後には、ノズル２３をシャフト１１に向けて前進移動させることによりコイルエンド部を押し付けるようにしているが、これを省略して押し付けクランパ４１，４２のクランプ操作のみによってコイルエンド部を押し付けて引き続く巻線によるコイルエンド部の巻き付けスペースを確保するようにしても良く、１巻目にはワイヤに押し付け力を加えることなく、最後の成形巻きとなる２巻目のワイヤが巻き付けられた後に１度だけワイヤに押し付け力を加えるようにしても良い。
【００４４】
残りの３巻から５巻までのコイル巻きは、ノズル２３を前進させてワイヤの押し付けと、押し付けクランパ４１，４２によるコイルエンド部の固定と、成形筒体３３，３４の成形爪３５，３６を用いたコイルエンド部の成形とを行わない直巻きにて行う。
【００４５】
したがって、それぞれのノズル２３からはこれを往動させることによって第１のコアスロットにワイヤ１４を挿入した後に、ノズル２３を第２のコアスロットの位置まで旋回させ、次いで、ノズル２３を復動することによって、第１のコアスロットに対応する第２のコアスロットにワイヤ１４を挿入することにより、１巻分のコイルを形成する。図１（Ａ） においては、成形巻きによる２巻き分のコイルエンド部が符号１８Ｍで示され、直巻きによる３巻き分のコイルエンド部が符号１８Ｎで示されている。
【００４６】
このようにして、図１（Ａ） に示すように、最終巻き分までのコイルが形成された後には、各々のコイル１８の他端部は、ロータユニット１０を巻線装置から取り外した後に所定のセグメント１３ａに固定される。そして、コイル１８の両端部はセグメント１３ａに対して電着などの手段によって接合される。
【００４７】
図示する巻線装置を用いた巻線操作にあっては、巻き始めから２巻分までのコイルのコイルエンド部は成形筒体３３，３４を用いて成形巻きを行って、シャフト１１に向けてコイルエンド部のアーマチュアコア１２端部付近のストレート部分をシャフト１１に向けて押し付けるようにしたので、コイルエンド部の巻き付けスペースを確保することができる。そして、残りのコイルエンド部は成形巻きを行うことなく、このスペースに直巻きを行うようにしたので、コイル巻きに要する時間を短縮することができる。
【００４８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４９】
たとえば、アーマチュアコア１２に形成されるコアスロット１５の数は図示する場合には２１個となっているが、これに限られない。また、一対のコイル１８は５つのピッチ毎のコアスロット１５にワイヤを入り込ませるようにしているが、このピッチ数は図示する場合に限られない。さらに、アーマチュアコア１２にワイヤ１４を巻き付けて形成されるコイル１８の巻き数は図示する５回巻きの場合に限られず任意の巻き数とすることができる。
【００５０】
【発明の効果】
コアスロットにワイヤを挿入して形成されるコイルのコイルエンド部は、コイルの第１回目から所定回数の部分については成形巻きを行い、最終巻きまでの残りのコイルのコイルエンドについては直巻を行うので、全て成形巻きによってコイル巻きを行った場合に比して、電気子の製造に要する時間が大幅に減少し、製造効率を向上させることができる。成形巻きを始めに行い、成形巻きによって得られたコイルエンド部をシャフトに向けて押し付けるようにしたので、これにより直巻によって形成されるコイルエンド部の巻き付けスペースを確保することができ、全体のコイルエンド部により形成されるコイル端末部のサイズを、巻線数を増加させても小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はロータユニットを示す半断面図であり、（Ｂ）は同図（Ａ）における１Ｂ−１Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】図１に示したアーマチュアの結線状態を示す展開図である。
【図３】図１に示したアーマチュアコアにコイルを巻き付ける巻線装置の一部を示す縦断面図である。
【図４】図３における４−４線に沿う断面図である。
【図５】巻線状態を示す断面図である。
【図６】巻線状態を示す断面図である。
【図７】巻線状態を示す断面図である。
【図８】巻線状態を示す断面図である。
【図９】巻線状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ ロータユニット
１１ シャフト
１２ アーマチュアコア
１３ コンミテータ
１３ａ セグメント
１４ ワイヤ
１５ コアスロット
１６ コアティース
１７ 係合溝
１８ コイル
２２ ノズル支持部材
２３ ノズル
２４ 駆動軸
２５ コレットチャック
２６ 駆動軸
２７ コレットチャック
３１，３２ 駆動スリーブ
３３，３４ 成形筒体
３５，３６ 成形爪
４１，４２ 押し付けクランパ
Claims (2)
- 軸方向に沿って延びる複数のコアスロットが放射状に形成されてシャフトに設けられたアーマチュアコアに、複数のノズルからワイヤを繰り出してコイルを巻き付ける電気子の巻線方法であって、
それぞれのワイヤを押し付けクランパにより前記シャフトに押し付けた状態のもとで、それぞれの前記ノズルを前記アーマチュアコアの一端側から他端側に移動させて第１のコアスロットにワイヤを挿入する工程と、
それぞれのワイヤを押し付けクランパにより前記シャフトに押し付けた状態のもとで、それぞれの前記ノズルを前記アーマチュアの他端側から一端側に戻し移動させて前記第１のコアスロットとは相違した第２のコアスロットにワイヤを挿入する工程と、
前記アーマチュアコアの端面の両側に形成されて前記第１と第２のコアスロット内のワイヤを結ぶ渡り線部を成形爪に引っ掛けて前記ノズルにより折り曲げてコイルエンド部を成形する工程とを有し、
コイルの巻き始めから所定数のコイルを形成する際には前記コイルエンド部を成形し、前記所定数のコイルを形成した後には前記コイルエンド部を成形することなく前記第１のコアスロットと第２のコアスロットにワイヤを直接挿入するようにしたことを特徴とする電気子の巻線方法。 - 請求項１記載の電気子の巻線方法において、前記所定数のコイルを形成することにより成形された前記コイルエンド部をシャフトに向けて押し付ける工程を有することを特徴とする電気子の巻線方法。
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1999
- 1999-03-09 JP JP06228399A patent/JP3554672B2/ja not_active Expired - Fee Related
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