JP3705787B2 - ステータの巻線方法と巻線装置および巻線治具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータの巻線方法と巻線装置および巻線治具の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各ティースが環状のヨークの内側に突出するインナロータ式のステータにあっては、各ティース間のスロットが内側に向いて開口しているため、各ティースに線材を直接巻回する場合、線材を繰り出すノズルの移動経路に対する制約が多く、巻線の占積率を高められないという問題点がある。
【０００３】
この対策として、例えば特許文献１に開示されたものは、図２６に示すように、環状のステータ９６が複数の分割コア９７に分割され、各分割コア９７を鉛直姿勢となるように回動させて線材９５を巻回した後、各分割コア９７を図示した水平姿勢となるように回動させるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１５７４２４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のステータの巻線方法にあっては、各分割コア（ティース）９７毎に線材９５を巻回する集中巻き方式に限定され、複数の分割コア９７に渡って線材９５を巻回する分布巻き方式を適用できないという問題点があった。
【０００６】
また、各分割コア９７を保持する巻線治具の構造が複雑化し、製品のコストアップを招くという問題点があった。
【０００７】
また、太い線材に代えて複数本の細い線材を巻回することにより、巻線の占積率（密度）を高められることが知られているが、複数本の線材を束にして巻回しようとすると、線材どうしが摩擦によって絡み合い、巻線の占積率を高められないという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、巻線の占積率を高められ、巻線方式の自由度を高められ、構造の簡素化がはかれるステータの巻線方法と巻線装置および巻線治具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、各スロットが外側に向いて開口するステータをその中心軸回りに回動させるインデックス機構と、線材を繰り出すノズルと、このノズルを移動するノズル移動機構とを用いてステータの各ティースに線材を巻回するステータの巻線方法において、ノズル移動機構はノズルをステータの中心軸回りに旋回させる旋回台を備え、ノズルを各ティースの回りを移動させてノズルから繰り出される線材をティースに巻回することを特徴とするものとした。
【００１０】
第２の発明は、各スロットが外側に向いて開口するステータをその中心軸回りに回動させるインデックス機構と、線材を繰り出すノズルと、このノズルを移動するノズル移動機構とを備え、ステータの各ティースに線材を巻回するステータの巻線装置において、ノズル移動機構はノズルをステータの中心軸回りに旋回させる旋回台を備え、ノズルを各ティースの回りを移動させてノズルから繰り出される線材をティースに巻回する構成としたことを特徴とするものとした。
【００１１】
第３の発明は、各スロットが外側に向いて開口するステータをその中心軸回りに回動させるインデックス機構と、線材を繰り出す複数のノズルと、これらのノズルを移動するノズル移動機構とを用いてステータの各ティースに線材を巻回するステータの巻線方法において、ノズル移動機構は複数の各ノズルをステータの径方向に独立して移動させて各ノズルから繰り出される線材をティースに巻回することを特徴とするものとした。
【００１２】
第４の発明は、各スロットが外側に向いて開口するステータをその中心軸回りに回動させるインデックス機構と、線材を繰り出す複数のノズルと、これらの各ノズルを移動するノズル移動機構とを備え、ステータの各ティースに線材を巻回するステータの巻線装置において、ノズル移動機構は複数の各ノズルをステータの径方向に独立して移動させて各ノズルから繰り出される線材をティースに巻回する構成としたことを特徴とするものとした。
【００１３】
第５の発明は、第２または第４の発明において、ノズル移動機構はノズルを各ガイド穴から繰り出される線材どうしが離れる方向に回動させる構成としたことを特徴とするものとした。
【００１４】
第６の発明は、第２、第４、第５のいずれか一つの発明において、ノズル移動機構はノズルをスロットの開口幅方向に回動させる構成としたことを特徴とするものとした。
【００１５】
第７の発明は、第５の発明において、ノズルに線材を挿通させる複数のガイド穴が開口し、ノズルを複数の部材に分割し、各部材の接合面に各ガイド穴を構成する溝をそれぞれ形成したことを特徴とするものとした。
【００１６】
第８の発明は、各ティースをヨークと分割して形成し、各ティースをスロットが外側に向いて開口するように保持する巻線治具を用いて各ティースに線材を巻回するステータの巻線方法において、巻線治具は各ティースの端面を当接させる複数の支持ブロックと、この各支持ブロックをステータの径方向に移動可能に案内するガイドブロックと、各支持ブロックを各ティースが所定の円周上に並ぶ位置に保持する保持手段とを備え、線材が巻回されるときに各ティースをスロットが外側に向いて開口するように保持し、この巻線治具を用いて各ティースに線材を巻回した後に各ティースにヨークを固定し、その後に各支持ブロックをステータの内径方向に移動して各ティースから取り外されることを特徴とするものとした。
【００１７】
第９の発明は、各ティースをヨークと分割して形成し、各ティースをスロットが外側に向いて開口するように保持するステータの巻線治具において、各ティースの端面を当接させる複数の支持ブロックと、この各支持ブロックをステータの径方向に移動可能に案内するガイドブロックと、各支持ブロックを各ティースが所定の円周上に並ぶ位置に保持する保持手段とを備え、線材が巻回されるときに各ティースをスロットが外側に向いて開口するように保持し、各ティースに線材が巻回され後に各ティースにヨークを固定し、その後に各支持ブロックをステータの内径方向に移動して各ティースから取り外されることを特徴とするものとした。
【００１９】
第１０の発明は、第９の発明において、各支持ブロックを内径方向に付勢するスプリングと、各支持ブロックをこのスプリングに抗して外径方向に移動させる押圧部材とを備えたことを特徴とするものとした。
【００２０】
第１１の発明は、第９または第１０の発明において、各ティースを囲むようにして支持ブロックに取り付けるコの字形固定具を備え、このコの字形固定具をその回りに線材が巻回された後に線材とティースの間から抜き取られる構造としたことを特徴とするものとした。
【００２１】
第１２の発明は、第１１の発明において、コの字形固定具に線材を案内するフォーマを備え、このフォーマがステータの径方向に移動する構成としたことを特徴とするものとした。
【００２２】
第１３の発明は、第１２の発明において、ステータの周方向について幅が異なる大フォーマと小フォーマを備えたことを特徴とするものとした。
【００２４】
【発明の作用および効果】
第１、第２の発明によると、旋回台を動かすことにより、ノズルがステータのまわりを周方向に移動するため、ノズルを各スロットに対して等しい間隔を維持しながら動かすことができ、巻線精度を高めて占積率を高められる。
【００２５】
また、旋回台を動かすことにより、インデックス機構の動きを止めて巻線作業を行い、巻線作業が行われるのと同時にコアに対する各種作業を行うことが可能となり、生産性を高められる。
【００２６】
第３、第４の発明によると、各ノズルが独立してステータの径方向に移動するため、各ノズルをステータの各スロットに対して等しい間隔を維持して動かすことができ、巻線精度を高められる。
【００２７】
第５の発明によると、ノズルが各ガイド穴から繰り出される線材どうしの押し付け力が減るように回動することにより、線材どうしが摩擦によって絡み合うことが有効に防止される。
【００２８】
第６の発明によると、ノズルがコアのまわりを移動するとき、ノズルをスロットの開口幅方向に回動させることにより、ノズルを各ティースに干渉しないようスロットを通すことが可能となる。この結果、インデックス機構の動きを止めて巻線作業を行い、巻線作業が行われるのと同時にコアに対する各種作業を行うことが可能となり、生産性を高められる。
【００２９】
第７の発明によると、ガイド穴の加工精度を容易に高められるとともに、加工が容易で生産性の向上がはかられる。
【００３０】
第８、第９の発明によると、各ティースをヨークから分割し、各ティースをスロットが外側に向いて開口するように巻線治具に保持して巻線を行うことにより、スロットに挿通するノズルの移動経路に対する制約が少ないため、集中巻き方式、分布巻き方式のいずれも適用でき、巻線の占積率を高められる。
【００３１】
そして、各支持ブロックは各ティースを所定の円周上に並ぶ位置に保持して巻線が行われた後、内径方向に移動して各ティースから取り外される。
【００３２】
第１０の発明によると、各支持ブロックは押圧部材によって外径方向に移動し、各ティースを所定の円周上に並ぶ位置に保持して巻線が行われる。その後、各支持ブロックは押圧部材が離れることによりスプリングの付勢力によって内径方向に移動して各ティースから取り外される。
【００３３】
第１１の発明によると、ティースはコの字形固定具に囲まれるようにして支持ブロックに連結され、巻線時にティースに線材からの力が直接働くことなく、ティースにガタツキが生じることを防げる。
【００３４】
第１２の発明によると、線材がフォーマに案内されて巻回されることにより、巻き崩れを防止して巻線の占積率が維持される。
【００３５】
第１３の発明によると、線材が小フォーマによって取り付けられたコの字形固定具を跨いで巻回される場合に、巻き崩れを有効に防止して巻線の占積率が維持される。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３７】
図１において、１は３相交流モータのステータを構成するコア８に巻線を自動的に行う巻線装置である。
【００３８】
この内溝式のコア８は３６個のティース９が円環状のヨークの内側に突出し、各ティース９の間に３６個のスロットが内側に向けて開口するインナロータ式のモータを構成するものである。各ティース９はヨークと分割されており、図１に示すように巻線治具３にコの字形固定具４を介して保持された状態で巻線が行われる。この巻線時、各ティース９は周方向に所定の間隔をもって並び、各ティース９間のスロットがコア８の外側に向いて開口している。そして各ティース９に巻線が終了した後に、各ティース９の外周にヨークが嵌められる。
【００３９】
以下、巻線装置１の構成について説明する。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が略水平前後方向、Ｙ軸が略水平横方向、Ｚ軸が略垂直方向に延びるものとして説明する。
【００４０】
巻線装置１は、架台２に対してコア８をその中心軸回りに回動させるインデックス機構１１と、３相の線材５をそれぞれ繰り出す３つのノズル１０と、このノズル１０を三次元方向に動かすノズル移動機構１５とを備え、各ノズル１０を各ティース９の回りを移動させて各ティース９に巻線を行うようになっている。
【００４１】
インデックス機構１１は、架台２に対してＺ軸回りに回転可能に支持されるインデックス台１２と、このインデックス台１２を回転駆動するサーボモータ１３とを備える。巻線治具３は駆動シリンダ２９によって押圧部材２８を介してインデックス台１２上に押し付け固定され、インデックス台１２と共に同軸上で回転する。
【００４２】
ノズル移動機構１５は、架台２に対して電磁アクチュエータ１６によりＹ軸方向に移動する横移動台１７と、この横移動台１７に対して電磁アクチュエータ１８によりＺ軸方向に移動する昇降台１９と、この昇降台１９に対して電磁アクチュエータ２０によりＸ軸方向に移動するベース台２１と、このベース台２１に対してサーボモータ２２によりＹ軸回りに回動する傾動台２３と、この傾動台２３に対して電磁アクチュエータ２４によりＸ軸を含むコア８の径方向に移動する前後移動台２５とを備える。各ノズル１０が前後移動台２５に固定して設けられている。
【００４３】
なお、図２に示すように、各ノズル１０が前後移動台２５に対して電磁アクチュエータ２６によりコア８の径方向に移動する３つの独立移動台２７を備えてもよい。この場合、３つのノズル１０が独立してコア８の径方向に移動するため、各ノズル１０を各スロットに対して等しい間隔をもって動かすことができ、巻線精度を高められる。
【００４４】
各電磁アクチュエータ１６，２０，２４，２６はサーボモータによって回転駆動されるボールネジと、このボールネジに螺合して平行移動する従動子等によって構成される。巻線装置１は各電磁アクチュエータ１６，２０，２４のサーボモータおよびサーボモータ１３，２２の作動を制御するコントローラ８０を備える。
【００４５】
各ノズル１０には図示しない線材供給装置から複数本の線材５が供給され、各ノズル１０が複数本の線材５を繰り出しながらティース９の回りを移動することにより、複数本の線材５が束となってティース９に巻回される。このように、太い線材に代えて複数本の細い線材５を巻回することにより、巻線の占積率（密度）を高めてモータの性能向上がはかられる。
【００４６】
図３の（ａ）図に示すように、ノズル１０はティース９間のスロットを挿通する板状に形成され、各線材５が挿通する複数のガイド穴１４が形成される。各ガイド穴１４は所定の間隔をもって一列に並んで開口している。
【００４７】
図３の（ｂ）、（ｃ）図に示すように、ノズル１０を２個の部材１０ａ，１０ｂに分割し、各部材１０ａ，１０ｂの接合面に各ガイド穴１４を構成する溝１４ａ，１４ｂをそれぞれ形成しても良い。この場合、各溝１４ａ，１４ｂはその断面が半円形に窪み、部材１０ａ，１０ｂが締結された状態でその断面が円形のガイド穴１４を形成するようになっている。これにより、図３の（ａ）図に示すようにガイド穴１４をドリル等で形成する構造に比べて、ガイド穴１４の加工精度を容易に高められるとともに、加工が容易で安価となる。
【００４８】
以上のように構成され、図４に示すように、ノズル移動機構１５が各ノズル１０をそれぞれのガイド穴１４から複数本の線材５を繰り出しながら各ティース９間のスロットを通して移動させ、続いてインデックス機構１１がコア８を回動させることにより、各ノズル１０が各ティース９のまわりに回動する。
【００４９】
こうして各ノズル１０がそれぞれのガイド穴１４から複数本の線材５を繰り出しながら各ティース９のまわりに回動することにより、複数本の線材５が束になって各ティース９に巻回される。
【００５０】
このとき、複数本の線材５はノズル１０から互いに所定の間隔を持って繰り出されるため、線材５どうしが互いに接することなく円滑に繰り出される。この結果、線材５どうしが摩擦によって絡み合うことが防止され、巻線の占積率（密度）を高めてモータの性能向上がはかられる。
【００５１】
ノズル１０が複数本の線材５を繰り出しながら各ティース９間のスロットを通って移動するとき、傾動台２３をＹ軸回りに回動させてノズル１０から繰り出される。ノズル１０がその上昇時に下向きに回動し、その下降時に上向きに回動するようにサーボモータ２２の作動が制御される。これにより、ノズル１０から繰り出される線材５どうし間の摩擦を減らし、線材５どうしが絡み合うことを有効に防止できる。
【００５２】
他の実施の形態として、図５に示すように、ノズル移動機構１５は、前後移動台２５に対して電磁アクチュエータ３１により各ノズル１０をその中心軸まわりに回転させる回転盤３２を備えてもよい。
【００５３】
図６に示すように、各ノズル１０がティース９のまわりを回動するとき、ノズル１０から繰り出される線材５どうしが捻れないようにノズル１０を回転させる。これにより、線材５どうしが捻れることなくティース９に巻回されるため、巻線の占積率（密度）を高めてモータの性能向上がはかられる。
【００５４】
この場合、ノズル１０を回転させることにより、ノズル１０に供給される線材５どうしが捻れる。この対策として、例えばノズル１０を図７の（ａ），（ｂ）図に示すように移動させればよい。図７の（ｂ）図に示す巻線方法は、隣合うティース９毎にノズル１０の回動方向を逆転させて、ノズル１０に供給される線材５どうしの捻れがとられるようになっている。図８の（ａ），（ｂ）図は、図７の（ａ），（ｂ）図に対応し、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相分の巻線を示す展開図である。
【００５５】
なお、上記した分布巻き方式に限らず各ティース９毎に線材５を巻回する集中巻き方式も適用できる。
【００５６】
次に図９に示す他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００５７】
巻線装置１は、架台２に対してコア８をその中心軸回りに回動させるインデックス機構１１と、３相の線材５をそれぞれ繰り出す３つのノズル１０を三次元方向に動かす３つのノズル移動機構３５を備え、各ノズル１０を各ティース９の回りを移動させて各ティース９に巻線を行うようになっている。
【００５８】
ノズル移動機構３５は、架台２に対して電磁アクチュエータ３６によりＹ軸方向に移動する横移動台３７と、この横移動台３７に対して電磁アクチュエータ３３によりＸ軸方向に移動する縦移動台３４と、この縦移動台３４に対して電磁アクチュエータ３８によりＺ軸方向に移動する昇降台３９と、この昇降台３９に対してモータ４１によりＺ軸まわり（スロットの開口幅方向）について回動する首振り台４２とを備え、この首振り台４２にノズル１０が取り付けられている。
【００５９】
架台２上にはティース９に巻かれた線材５をスロットに押し込む作業を行う押し込み装置４３が設けられる。この押し込み装置４３はインデックス機構１１を挟んで各ノズル移動機構３５に対向する位置に設置される。
【００６０】
以上のように構成され、ノズル移動機構１５が横移動台３７と縦移動台３４をそれぞれ動かしてノズル１０をコア８のまわりを移動させ、続いて昇降台３９を動かしてノズル１０を各ティース９間のスロットを通って昇降させることにより、各ノズル１０が線材５を繰り出しながら各ティース９のまわりを回動し、インデックス機構１１の動きを止めて巻線作業が行われる。これにより、巻線作業が行われるのと同時に押し込み装置４３によってティース９に巻かれた線材５をスロットに押し込む作業を行うことが可能となり、生産性を高められる。
【００６１】
横移動台３７と縦移動台３４をそれぞれ動かしてノズル１０をコア８のまわりを移動させるとき、首振り台４２をスロットの開口幅方向に回動させることにより、ノズル１０をコア８の径方向に延びるようにして、各ティース９に干渉しないようスロットを通すことが可能となる。
【００６２】
この場合、３つのノズル１０が独立して移動するため、各ノズル１０を各スロットに対して等しい間隔をもって動かすことができ、巻線精度を高められる。
【００６３】
次に図１０に示す他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００６４】
巻線装置１は、架台２に対してコア８をその中心軸回りに回動させるインデックス機構１１と、３相の線材５をそれぞれ繰り出す３つのノズル１０を三次元方向に動かすノズル移動機構４５を備え、各ノズル１０を各ティース９の回りを移動させて各ティース９に巻線を行うようになっている。
【００６５】
ノズル移動機構４５は、架台２に対して電磁アクチュエータ１８によりＺ軸方向に移動する昇降台１９と、この昇降台１９に対して電磁アクチュエータ４６によりインデックス台１２及びコア８の中心軸回りに旋回する旋回台１００と、この旋回台１００に対して電磁アクチュエータ２６によりコア８の径方向に移動する３つの独立移動台２７とを備える。各ノズル１０が独立移動台２７に固定して設けられている。各電磁アクチュエータ１８，４６，２６の作動はコントローラ８０によって制御される。
【００６６】
昇降台１９上にはコア８の周方向に延びるガイドレール４０が固定され、旋回台１００はこのガイドレール４０に摺動可能に嵌合して、コア８の中心軸回りに旋回する。
【００６７】
電磁アクチュエータ４６はサーボモータ４７によって回転駆動されるボールネジ４８と、このボールネジ４８に螺合して平行移動する従動子４９と、この従動子４９及び旋回台１００に摺動可能に嵌合するレール４４によって構成される。
【００６８】
以上のように構成され、ノズル移動機構４５が旋回台１００及び各独立移動台２７をそれぞれ動かしてノズル１０をコア８のまわりを移動させ、続いて昇降台１９を動かしてノズル１０を各ティース９間のスロットを通って昇降させることにより、各ノズル１０が線材５を繰り出しながら各ティース９のまわりを回動し、インデックス機構１１の動きを止めて巻線作業が行われる。
【００６９】
この場合、３つのノズル１０が一緒にコア８の中心軸回りに旋回するとともに、各ノズル１０が独立してコア８の径方向に移動するため、各ノズル１０を各スロットに対して等しい間隔を維持しながら動かすことができ、巻線精度を高めて占積率を高められる。
【００７０】
また、旋回台１００を介して各ノズル１０がコア８に対して旋回することにより、インデックス機構１１によってコア８を回動させる動作を減らせるため、コア８が停止している間に例えばティース９に巻かれた線材５をスロットに押し込む作業を効率良く行うことができる。
【００７１】
次に図１１に示す他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００７２】
ノズル移動機構１０は、架台２に対して電磁アクチュエータ４６によりインデックス台１２及びコア８の中心軸回りに旋回する旋回台１００と、この旋回台１００に対して電磁アクチュエータ２６によりコア８の径方向に移動する３つの独立移動台２７と、各独立移動台２７に対して電磁アクチュエータ３８によりＺ軸方向に移動する昇降台３９と、この昇降台３９に対してモータ４１によりＺ軸まわり（スロットの開口幅方向）について回動する首振り台４２とを備え、この首振り台４２にノズル１０が取り付けられている。
【００７３】
以上のように構成され、ノズル移動機構１０１が旋回台１００と各独立移動台２７をそれぞれ動かしてノズル１０をコア８のまわりを移動させ、続いて昇降台３９を動かしてノズル１０を各ティース９間のスロットを通って昇降させることにより、各ノズル１０が線材５を繰り出しながら各ティース９のまわりを回動し、インデックス機構１１の動きを止めて巻線作業が行われる。このとき、ノズル１０をコア８のまわりを移動させるとき、首振り台４２をスロットの開口幅方向に回動させることにより、巻線作業の自由度を高められ、ノズル１０を各ティース９に干渉しないようスロットを通すことができる。
【００７４】
こうして巻線治具３を用いて各ティース９に線材５を巻回した後、図１２に示すように、各ティース９を引き続き巻線治具３に保持した状態で各ティース９の外周にヨーク６を固定する。そして、巻線治具３を各ティース９から取り外し、図１３に示すように、各ティース９とヨーク６および線材５からなるステータ７が形成される。なお、図１２、図１３には、コア８に１相分の巻線が行われた状態を示しているが、実際には全てのコア８に巻線が行われている。
【００７５】
図１３に示すように、コア８は１個の円環状のヨーク６と３６個のティース９に分割されている。ヨーク６の内周面には凸部６ａが形成される一方、各ティース９の外周面には凹部９ａが形成され、凸部６ａが凹部９ａに嵌合することによりヨーク６にティース９が固定される。
【００７６】
なお、各ティースを連絡するヨークは、円環状に限らず、各ティース間に介装されるブロック状に形成し、ティースを介して円環状に並ぶように形成しても良い。
【００７７】
図１４は巻線装置１に分割された各ティース９を支持する巻線治具３の分解斜視図である。この巻線治具３は各ティース９をスロットが外側に向いて開口するように保持するものである。
【００７８】
巻線治具３は各ティース９が取り付けられる４つの支持ブロック５１と、各支持ブロック５１をコア８の径方向に移動可能に案内するガイドブロック５５と、各支持ブロック５１を上下から挟む上蓋６１および下蓋６５とを備える。
【００７９】
図１５の（ａ），（ｂ）図に示すように、各支持ブロック５１はコア８の径方向に延びるスライダ部５２を有する一方、ガイドブロック５５はこのスライダ部５２を摺動可能に案内するガイド溝５６を有し、各支持ブロック５１がガイドブロック５５に案内されてコア８の径方向に移動するようになっている。
【００８０】
支持ブロック５１を各ティース９が所定の円周上に並ぶ位置に保持する保持手段として、各支持ブロック５１はその上下面から環状に突出するストッパ部５３を有する一方、上蓋６１および下蓋６５は各ストッパ部５３を当接させる各環状段部６２、６６をそれぞれ有する。各支持ブロック５１はそれぞれの傾斜面５９にテーパ状の押圧部材２８の傾斜面３０が押し付けられことにより拡径方向に移動するが、各ストッパ部５３が各環状段部６２、６６に当接することにより、それぞれの外周に形成された各ティース９に対する取り付け面５０が所定の円弧状に並ぶ位置に保持される。
【００８１】
円盤状の下蓋６５はインデックス台１２上に置かれると、その内周面７０がインデックス台１２から円柱状に突出した凸部７１に嵌合することにより、インデックス台１２の同軸上に保持される。
【００８２】
各支持ブロック５１はその穴５４に挿入されたピン５０が、ガイドブロック５５の長穴５７に挿通している。ピン５０は図１８に示すスプリング６９によって径方向について内側に付勢されている。各支持ブロック５１は押圧部材２８が押し付けられるとこのスプリング６９に抗して拡径方向に移動させ、押圧部材２８が離れるとスプリング６９の付勢力により縮径方向に移動する。
【００８３】
支持ブロック５１の外周面５１ａには磁石７５が埋め込まれ、ティース９を磁力により吸着するようになっている。これにより、各ティース９を支持ブロック５１に仮付けする作業が容易に行われる。
【００８４】
図１６〜図１８に示すように、各ティース９は支持ブロック５１にコの字形固定具４を介して所定位置にて固定される。コの字形固定具４はティース９を挟む上下アーム部７６，７７と、上下アーム部７６，７７を結ぶビーム部７８を有する。上下アーム部７６，７７には穴７６ｂ，７７ｂが形成される一方、上蓋６１と下蓋６５には各穴７６ｂ，７７ｂに挿入される固定ピン６３，６８が設けられる。コの字形固定具４は各穴７６ｂ，７７ｂに固定ピン６３，６８がバネ７２，７３の付勢力によって挿入されることにより抜け止めが行われる。
【００８５】
上蓋６１と下蓋６５には上下アーム部７６，７７に対する凹部６１ａ，６５ａがそれぞれ形成される。コの字形固定具４は上下アーム部７６，７７の先端部が凹部６１ａ，６５ａにそれぞれ嵌合することにより位置決めが行われる。なお、ビーム部７８にはティース９の凹部９ａに係合する凸部（図示せず）が形成されており、支持ブロック５１に対する各ティース９の位置決め精度が確保される。
【００８６】
図１９に示すように、各ティース９が巻線治具３にコの字形固定具４を介して保持された状態で巻線が行われる。巻線装置１がノズル１０をコの字形固定具４の回りを移動させて図１９の（ａ）図に示すように各コの字形固定具４に線材５を巻回した後、図１９の（ｂ）図に示すようにコの字形固定具４を抜き取る。なお、図１９の（ｂ）図には、コア８に１相分の巻線が行われた状態を示しているが、実際には全てのコア８に巻線が行われた後に、全てのコの字形固定具４を抜き取るようになっている。
【００８７】
このようにしてティース９はコの字形固定具４に囲まれるようにして支持ブロック５１に連結され、巻線装置１が各コの字形固定具４に線材５を巻回することにより、この線材５からの力が各ティース９に直接働くことなく、ティース９にガタツキが生じることを防げる。
【００８８】
上下アーム部７６，７７はそれぞれの上下面７６ａ，７７ａがＺ軸に直交する面（水平面）に対して傾斜する先細テーパ状に形成される。これにより、線材５とティース９の間からコの字形固定具４を抜き取る作業が容易に行われる。
【００８９】
巻線治具３は以上のように構成され、ステータ７は次の手順で形成される。
▲１▼各ティース９をスロットが外側に向いて開口するように巻線治具３に保持する。
▲２▼巻線装置１を作動させてコの字形固定具４を介して各ティース９に線材５を巻回する。
▲３▼線材５とティース９の間からコの字形固定具４を抜き取る。
▲４▼各ティース９の外周にヨーク６を固定する。
▲５▼支持ブロック５１から押圧部材２８を離し、スプリング６９の付勢力により縮径方向に移動と、巻線治具３をステータ７から取り外す。
【００９０】
このように、各ティース９を円環状のヨーク６から分割し、各ティース９をスロットが外側に向いて開口するように巻線治具３に保持して巻線を行うことにより、スロットに挿通するノズル１０の移動経路に対する制約が少ないため、巻線の占積率を高めてモータの性能向上がはかられる。
【００９１】
次に図２０に示す他の実施の形態は、コの字形固定具４に線材５を案内する上下一対のフォーマ８１を設ける。この場合、ノズル１０から繰り出される線材がフォーマ８１に案内されて巻回されることにより、巻き崩れを防止して巻線の占積率が維持される。
【００９２】
図２１に示すように、フォーマ８１はロッド８２を介してコア８の径方向に移動可能に支持され、スプリング８３によって内径方向に付勢される。フォーマ８１の外径方向の移動を規制する上下ストッパ８４が設けられる。ストッパ８４のコの字形固定具４に対する螺合位置を変えることにより、フォーマ８１の移動範囲が調節され、線材５をティース９に対する所定範囲に巻回することができる。
【００９３】
図２２に示すように、各コの字形固定具４に線材５を案内する大フォーマ８６と小フォーマ８７が交互に並ぶように取り付けても良い。大フォーマ８６の周方向の幅が小フォーマ８７の周方向の幅より大きく形成されることにより、線材５が大フォーマ８６を両端し小フォーマ８７を間にして巻回される場合に、巻き崩れが有効に防止され、巻線の占積率を高められる。
【００９４】
また、図２３に示すように、各フォーマ８１の幅を等しく形成しても、巻回方向によっては、巻き崩れが有効に防止される。
【００９５】
また、各ティース９は巻線治具３にコの字形固定具４を介して保持される構造に限らず、各ティース９に挿入を貫通するピン等を用いて支持ブロック５１等に連結しても良い。
【００９６】
また、図２４に示すように、各ティース９の先端部が樹脂等からなる連結部材９１を介して保持される構造を用いてもよい。この場合も、各ティース９に線材５を巻回した後に各ティース９の外周にヨーク６を固定する。
【００９７】
また、巻線装置１は上記インナロータ式のモータを構成する内溝式のコア８に限らず、図２５に示すように、複数のティース９２が円環状のヨーク９３の外側に突出し、各ティース９２間のスロットが外側に向いて開口したアウタロータ式のモータを構成するコア９４に巻線を行うこともできる。
【００９８】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す巻線装置の斜視図。
【図２】同じくノズル移動機構の斜視図。
【図３】同じくノズルの斜視図。
【図４】同じく巻線動作を示す斜視図。
【図５】同じくノズルの斜視図。
【図６】同じく巻線動作を示す斜視図。
【図７】同じく巻線動作を示す展開図。
【図８】同じく巻線動作を示す展開図。
【図９】他の実施の形態を示す巻線装置の斜視図。
【図１０】他の実施の形態を示す巻線装置の斜視図。
【図１１】他の実施の形態を示す巻線装置の斜視図。
【図１２】ヨークを組み付ける動作を示す斜視図。
【図１３】ステータの斜視図。
【図１４】巻線治具の分解斜視図。
【図１５】巻線治具の斜視図および平面図。
【図１６】巻線治具にティースが取り付けられる様子を示す斜視図。
【図１７】巻線治具にティースが取り付けられた様子を示す斜視図。
【図１８】巻線治具にティースが取り付けられた様子を示す断面図。
【図１９】巻線動作、ヨークの組み付け動作を示す斜視図。
【図２０】コの字形固定具等の斜視図。
【図２１】コの字形固定具等の断面図。
【図２２】同じくフォーマ等の平面図。
【図２３】同じくフォーマ等の平面図。
【図２４】他の実施の形態を示すティース等の斜視図。
【図２５】他の実施の形態を示すステータ等の斜視図。
【図２６】従来例を示すステータの平面図。
【符号の説明】
１ 巻線装置
３ 巻線治具
４ コの字形固定具
５ 線材
６ ヨーク
７ ステータ
８ コア
９ ティース
１０ ノズル
１１ インデックス機構
１５ ノズル移動機構
２８ 押圧部材
４５ ノズル移動機構
５１ 支持ブロック
５５ ガイドブロック
６１ 上蓋
６２ 下蓋
８１ フォーマ
１００ 旋回台

Claims (13)

1. 各スロットが外側に向いて開口するステータをその中心軸回りに回動させるインデックス機構と、線材を繰り出すノズルと、このノズルを移動するノズル移動機構とを用いてステータの各ティースに線材を巻回するステータの巻線方法において、前記ノズル移動機構は前記ノズルをステータの中心軸回りに旋回させる旋回台を備え、前記ノズルを各ティースの回りを移動させて前記ノズルから繰り出される線材をティースに巻回することを特徴とするステータの巻線方法。
2. 各スロットが外側に向いて開口するステータをその中心軸回りに回動させるインデックス機構と、線材を繰り出すノズルと、このノズルを移動するノズル移動機構とを備え、ステータの各ティースに線材を巻回するステータの巻線装置において、前記ノズル移動機構は前記ノズルを前記ステータの中心軸回りに旋回させる旋回台を備え、前記ノズルを各ティースの回りを移動させて前記ノズルから繰り出される線材をティースに巻回する構成としたことを特徴とするステータの巻線装置。
3. 各スロットが外側に向いて開口するステータをその中心軸回りに回動させるインデックス機構と、線材を繰り出す複数のノズルと、これらのノズルを移動するノズル移動機構とを用いてステータの各ティースに線材を巻回するステータの巻線方法において、前記ノズル移動機構は複数の前記各ノズルをステータの径方向に独立して移動させて前記各ノズルから繰り出される線材をティースに巻回することを特徴とするステータの巻線方法。
4. 各スロットが外側に向いて開口するステータをその中心軸回りに回動させるインデックス機構と、線材を繰り出す複数のノズルと、これらの各ノズルを移動するノズル移動機構とを備え、ステータの各ティースに線材を巻回するステータの巻線装置において、前記ノズル移動機構は複数の前記各ノズルをステータの径方向に独立して移動させて前記各ノズルから繰り出される線材をティースに巻回する構成としたことを特徴とするステータの巻線装置。
5. 前記ノズルに線材を挿通させる複数のガイド穴が開口し、前記ノズル移動機構は前記ノズルを前記各ガイド穴から繰り出される前記線材どうしが離れる方向に回動させる構成としたことを特徴とする請求項２または４に記載のステータの巻線装置。
6. 前記ノズル移動機構は前記ノズルをスロットの開口幅方向について回動させる構成としたことを特徴とする請求項２、４、５のいずれか一つに記載の巻線装置。
7. 前記ノズルを複数の部材に分割し、各部材の接合面に前記各ガイド穴を構成する溝をそれぞれ形成したことを特徴とする請求項５に記載の巻線装置。
8. 各ティースをヨークと分割して形成し、各ティースをスロットが外側に向いて開口するように保持する巻線治具を用いて各ティースに線材を巻回するステータの巻線方法において、前記巻線治具は各ティースの端面を当接させる複数の支持ブロックと、この各支持ブロックを前記ステータの径方向に移動可能に案内するガイドブロックと、各支持ブロックを前記各ティースが所定の円周上に並ぶ位置に保持する保持手段とを備え、線材が巻回されるときに各ティースをスロットが外側に向いて開口するように保持し、この巻線治具を用いて各ティースに線材を巻回した後に各ティースにヨークを固定し、その後に各支持ブロックをステータの内径方向に移動して各ティースから取り外されることを特徴とするステータの巻線方法。
9. 各ティースをヨークと分割して形成し、各ティースをスロットが外側に向いて開口するように保持するステータの巻線治具において、各ティースの端面を当接させる複数の支持ブロックと、この各支持ブロックを前記ステータの径方向に移動可能に案内するガイドブロックと、各支持ブロックを前記各ティースが所定の円周上に並ぶ位置に保持する保持手段とを備え、線材が巻回されるときに各ティースをスロットが外側に向いて開口するように保持し、各ティースに線材が巻回され後に各ティースにヨークを固定し、その後に各支持ブロックをステータの内径方向に移動して各ティースから取り外されることを特徴とするステータの巻線治具。
10. 前記各支持ブロックを内径方向に付勢するスプリングと、各支持ブロックをこのスプリングに抗して外径方向に移動させる押圧部材とを備えたことを特徴とする請求項９に記載のステータの巻線治具。
11. 前記各ティースを囲むようにして前記支持ブロックに取り付けるコの字形固定具を備え、このコの字形固定具をその回りに線材が巻回された後に線材とティースの間から抜き取られる構造としたことを特徴とする請求項９または１０に記載の巻線治具。
12. 前記コの字形固定具に前記線材を案内するフォーマを備え、このフォーマが前記ステータの径方向に移動する構成としたことを特徴とする請求項１１に記載の巻線治具。
13. 前記ステータの周方向について幅が異なる大フォーマと小フォーマを備えたことを特徴とする請求項１２に記載の巻線治具。

Images