JP3719122B2 - 電動機の巻線方法および巻線装置および電動機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電動機の巻線方法およびその装置および電動機に関し、さらに詳細にいえば、電動機の固定子の各ティースに対して巻線ノズルを用いてコイルを直に巻回する巻線方法およびその装置および電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から電動機の固定子の各ティースにコイルを集中巻きに巻回するための巻線方法として、
（１）巻線ノズルを用いてコイルを各ティースに直に巻回する直巻方法、
（２）フォーマというなすび型の治具を用いてコイルを滑らせながら巻き付けていく方法（フォーマ方式）、および
（３）コイルをボビンに巻き付けておき、それをティースに挿入する方法（ボビン方式）
が提案されている。
【０００３】
そして、これらの方法のうち、（２）の方法は治具が必要であり、巻く位置が特定できないので、整列巻きが困難となり、占積率を上げることができない、また、（３）の方法はボビンが必要であり、そのボビンをティースに挿入するという後工程が必要になるのに対して、（１）の方法は治具、ボビンの何れも必要としないという利点を有している。
【０００４】
図１６は直巻方法を説明する概略図であり、コイルを通した巻線ノズルが各ティースの周りを回動することによってコイルを直にティースに巻き付けることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１６に示す直巻方法を採用した場合には、スロット内において巻線ノズルの通り道が必要であり、この部分はコイルを施すことができないデッドスペースとなるので（図１７参照）、占積率が低下し、銅損増加の原因になるという不都合がある。
【０００６】
また、このデッドスペースに巻線を施すために、固定子コアを分割することが提案されている（例えば、特開平１０−２７１７７０号公報、および三菱電機技報・Ｖｏｌ．７２・Ｎｏ．４・１９９８参照）。
【０００７】
そして、この方法を採用すれば、デッドスペースの有効利用による高密度巻線が可能になるが、以下の新たな不都合を発生させてしまう。
【０００８】
▲１▼固定子コアのつなぎの部分にギャップが発生し、磁束の低下が生じてトルクが減少する。
【０００９】
▲２▼固定子の剛性が低下する。
【００１０】
▲３▼巻線後の溶接加工設備費や組立費が増加するので、全体としてコストアップを招いてしまう。
【００１１】
▲４▼コアを組み立てた時に、真円度や同軸度を出しにくい。
【００１２】
すなわち、固定子コアを分割する方法は、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にして占積率を向上させる方法である。
【００１３】
【発明の目的】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができる巻線方法およびその装置および電動機を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の電動機の巻線方法は、電動機の固定子の各ティースに対して巻線ノズルを用いてコイルを直に巻回するに当たって、巻線ノズルの動作経路を、隣のティースに巻回された巻線に対する干渉を発生させない経路に設定し、隣のティースに巻回された巻線との間隔が巻線ノズルの幅よりも小さくなる状態までコイルを巻回する方法である。
【００１５】
請求項２の電動機の巻線方法は、隣のティースに巻回された巻線との間隔がコイルの直径以下になるまでコイルを巻回する方法である。
【００１６】
請求項３の電動機の巻線方法は、電動機の固定子の各ティースに対して巻線ノズルを用いてコイルを直に巻回するに当たって、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズルを各ティースの周囲に循環移動させながらコイルを巻回し、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後に、巻線ノズルの動作経路を、隣のティースに巻回された巻線に対する干渉を発生させない経路に設定する方法である。
【００１７】
請求項４の電動機の巻線方法は、電動機の固定子の各ティースに対して巻線ノズルを用いてコイルを直に巻回するに当たって、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズルを各ティースの周囲に循環移動させながらコイルを巻回し、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後に、各ティースのうち、スロット形成に寄与しない側面に対するコイルの巻回を行うべく巻線ノズルを動作させ、巻線ノズルのこの動作により巻回されたコイルを仮固定し、この状態において巻線ノズルを該当するティースのスロット形成に寄与する側面に正対しない位置まで移動させ、スロット形成に寄与しない他の側面に向かって固定子の中心軸とほぼ平行に巻線ノズルを移動させ、次いで巻線ノズルを仮固定されたコイルの巻回位置に対応する位置まで移動させて、スロット形成に寄与する側面に対するコイルの巻回を行い、その後、スロット形成に寄与しない側面に対するコイルの巻回、およびスロット形成に寄与する側面に対するコイルの巻回を反復する方法である。
【００１８】
請求項５の電動機の巻線方法は、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後においてコイルを巻回するに当たって、コイルのテンションコントロールを行う方法である。
【００１９】
請求項６の電動機の巻線装置は、巻線ノズルの動作経路を、隣のティースに巻回された巻線に対する干渉を発生させない経路に設定する経路設定手段と、隣のティースに巻回された巻線との間隔が巻線ノズルの幅よりも小さくなる状態までコイルを巻回する巻回制御手段とを含むものである。
【００２０】
請求項７の電動機の巻線装置は、前記巻回制御手段として、隣のティースに巻回された巻線との間隔がコイルの直径以下になるまでコイルを巻回するものを採用するものである。
【００２１】
請求項８の電動機の巻線装置は、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズルを各ティースの周囲に循環移動させながらコイルを巻回する第１巻線制御手段と、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後に、巻線ノズルの動作経路を、隣のティースに巻回された巻線に対する干渉を発生させない経路に設定する第２巻線制御手段とを含むものである。
【００２２】
請求項９の電動機の巻線装置は、電動機の固定子の各ティースのうち、スロット形成に寄与しない側面において巻回されたコイルを仮固定する仮固定手段と、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズルを各ティースの周囲に循環移動させながらコイルの巻回を行わせる第１巻線制御手段と、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後に、各ティースのうち、スロット形成に寄与しない側面に対するコイルの巻回を行うべく巻線ノズルを動作させ、巻線ノズルのこの動作により巻回されたコイルを仮固定手段により仮固定し、この状態において巻線ノズルを該当するティースのスロット形成に寄与する側面に正対しない位置まで移動させ、スロット形成に寄与しない他の側面に向かって固定子の中心軸とほぼ平行に巻線ノズルを移動させ、次いで巻線ノズルを仮固定されたコイルの巻回位置に対応する位置まで移動させて、スロット形成に寄与する側面に対するコイルの巻回を行わせる第２巻線制御手段とを含むものである。
【００２３】
請求項１０の電動機の巻線装置は、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後においてコイルを巻回するに当たって、コイルのテンションコントロールを行うテンションコントロール手段をさらに含むものである。
【００２４】
請求項１１の電動機は、請求項１から請求項５の何れかのの方法によりコイルが固定子の各ティースに巻回されてなるものである。
【００２５】
【作用】
請求項１の電動機の巻線方法であれば、電動機の固定子の各ティースに対して巻線ノズルを用いてコイルを直に巻回するに当たって、巻線ノズルの動作経路を、隣のティースに巻回された巻線に対する干渉を発生させない経路に設定し、隣のティースに巻回された巻線との間隔が巻線ノズルの幅よりも小さくなる状態までコイルを巻回するのであるから、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができ、しかも整列巻を達成することができる。
【００２６】
請求項２の電動機の巻線方法であれば、隣のティースに巻回された巻線との間隔がコイルの直径以下になるまでコイルを巻回するのであるから、請求項１の作用に加え、占積率を上限まで向上させることができる。
【００２７】
請求項３の電動機の巻線方法であれば、電動機の固定子の各ティースに対して巻線ノズルを用いてコイルを直に巻回するに当たって、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズルを各ティースの周囲に循環移動させながらコイルを巻回し、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後に、巻線ノズルの動作経路を、隣のティースに巻回された巻線に対する干渉を発生させない経路に設定するのであるから、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができ、しかも整列巻を達成することができる。
【００２８】
請求項４の電動機の巻線方法であれば、電動機の固定子の各ティースに対して巻線ノズルを用いてコイルを直に巻回するに当たって、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズルを各ティースの周囲に循環移動させながらコイルを巻回し、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後に、各ティースのうち、スロット形成に寄与しない側面に対するコイルの巻回を行うべく巻線ノズルを動作させ、巻線ノズルのこの動作により巻回されたコイルを仮固定し、この状態において巻線ノズルを該当するティースのスロット形成に寄与する側面に正対しない位置まで移動させ、スロット形成に寄与しない他の側面に向かって固定子の中心軸とほぼ平行に巻線ノズルを移動させ、次いで巻線ノズルを仮固定されたコイルの巻回位置に対応する位置まで移動させて、スロット形成に寄与する側面に対するコイルの巻回を行い、その後、スロット形成に寄与しない側面に対するコイルの巻回、およびスロット形成に寄与する側面に対するコイルの巻回を反復するのであるから、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができ、しかも整列巻を達成することができる。
【００２９】
請求項５の電動機の巻線方法であれば、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後においてコイルを巻回するに当たって、コイルのテンションコントロールを行うのであるから、請求項１の作用に加え、コイルの損傷、断線を防止することができる。
【００３０】
請求項６の電動機の巻線装置であれば、電動機の固定子の各ティースに対して巻線ノズルを用いてコイルを直に巻回するに当たって、経路設定手段によって、巻線ノズルの動作経路を、隣のティースに巻回された巻線に対する干渉を発生させない経路に設定し、巻回制御手段によって、隣のティースに巻回された巻線との間隔が巻線ノズルの幅よりも小さくなる状態までコイルを巻回することができる。
【００３１】
したがって、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができ、しかも整列巻を達成することができる。
【００３２】
請求項７の電動機の巻線装置であれば、前記巻回制御手段として、隣のティースに巻回された巻線との間隔がコイルの直径以下になるまでコイルを巻回するものを採用するのであるから、請求項６の作用に加え、占積率を上限まで向上させることができる。
【００３３】
請求項８の電動機の巻線装置であれば、電動機の固定子の各ティースに対して巻線ノズルを用いてコイルを直に巻回するに当たって、第１巻線制御手段によって、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズルを各ティースの周囲に循環移動させながらコイルを巻回し、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後に、第２巻線制御手段によって、巻線ノズルの動作経路を、隣のティースに巻回された巻線に対する干渉を発生させない経路に設定することができる。
【００３４】
したがって、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができ、しかも整列巻を達成することができる。
【００３５】
請求項９の電動機の巻線装置であれば、電動機の固定子の各ティースに対して巻線ノズルを用いてコイルを直に巻回するに当たって、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までは、第１巻線制御手段によって、巻線ノズルを各ティースの周囲に循環移動させながらコイルの巻回を行わせ、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後は、第２巻線制御手段によって、各ティースのうち、スロット形成に寄与しない側面に対するコイルの巻回を行うべく巻線ノズルを動作させ、巻線ノズルのこの動作により巻回されたコイルを仮固定手段により仮固定し、この状態において巻線ノズルを該当するティースのスロット形成に寄与する側面に正対しない位置まで移動させ、スロット形成に寄与しない他の側面に向かって固定子の中心軸とほぼ平行に巻線ノズルを移動させ、次いで巻線ノズルを仮固定されたコイルの巻回位置に対応する位置まで移動させて、スロット形成に寄与する側面に対するコイルの巻回を行わせることができる。
【００３６】
したがって、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができ、しかも整列巻を達成することができる。
【００３７】
請求項１０の電動機の巻線装置であれば、巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までコイルを巻回した後においてコイルを巻回するに当たって、テンションコントロール手段によってコイルのテンションコントロールを行うことができる。
【００３８】
したがって、請求項９の作用に加え、コイルの損傷、断線を防止することができる。
【００３９】
請求項１１の電動機であれば、請求項１から請求項５の何れかの方法によりコイルが固定子の各ティースに巻回されてなるのであるから、占積率を高め、銅損を減少させることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明の巻線方法およびその装置および電動機の実施の態様を詳細に説明する。
【００４１】
なお、この発明が適用される電動機としては、スイッチトリラクタンスモータのみならず、全ての電動機が採用可能である。例えば、同期モータ、誘導モータ、ブラシレスＤＣモータなど、コイルが直巻されるものであれば採用可能である。
【００４２】
図１は巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までの巻線ノズルの軌跡を説明する概略図である。なお、図１および以下の図には１つのティース１および巻線２のみを示しており、ティース１は図示しない固定子からｘ方向に延びている。
【００４３】
図１に示す巻線ノズルの軌跡は従来の巻線方法における巻線ノズルの軌跡と同じであり、角柱状の各ティース１の４つの側面｛スロット形成に寄与する１対の側面（以下、スロット形成寄与側面と称する）、およびスロット形成に寄与しない１対の側面（コア端面であり、以下、スロット形成不寄与側面と称する）｝に沿うように巻線ノズルを動作させることにより、コイルを直に巻回することができる（図１中の矢印▲１▼〜▲４▼を参照）。すなわち、巻回中の巻線ノズルは、各ティースの内面（コア内径を規定する面）よりも内側に移動することはない。
【００４４】
図２は巻線ノズルの動作経路を確保できなくなった後の巻線ノズルの軌跡を説明する概略図である。
【００４５】
この場合には、図１と同様にしてスロット形成寄与側面に対応する巻線を施すことができない。しかし、スロット形成不寄与側面に対応する巻線は何ら不都合なく施すことができる。
【００４６】
したがって、一方のスロット形成不寄与側面に対応する巻線を施すべく巻線ノズルを動作させ（図２中矢印▲８▼参照）た後、ティース１の内面よりも内側に位置するまで巻線ノズルを動作させ（図２中矢印▲１▼参照）、ティース１の内面よりも内側においてスロット形成寄与側面およびティース１の内面と平行に巻線ノズルを動作させ（図２中矢印▲２▼参照）、他方のスロット形成不寄与側面における巻線位置まで巻線ノズルを動作させる（図２中矢印▲３▼参照）。
【００４７】
そして、他方のスロット形成不寄与側面に対応する巻線を施すべく巻線ノズルを動作させ（図２中矢印▲４▼参照）た後、ティース１の内面よりも内側に位置するまで巻線ノズルを動作させ（図２中矢印▲５▼参照）、ティース１の内面よりも内側においてスロット形成寄与側面およびティース１の内面と平行に巻線ノズルを動作させ（図２中矢印▲６▼参照）、一方のスロット形成不寄与側面における巻線位置まで巻線ノズルを動作させる（図２中矢印▲７▼参照）。
【００４８】
その後は、上記の一連の動作を反復することによって、従来はデッドスペースであり、巻線を施すことができなかった空間にも巻線を施すことができ、ひいては占積率を高め、銅損を低減することができる。
【００４９】
ただし、図２に示す巻線ノズルの軌跡を採用して巻線を施す場合には、次の点を考慮することが必要である。
【００５０】
（１）スロット形成寄与側面に対応する部分でのコイルの緩み（緩みは、スロットボトム側を巻線する際により大きく、内側ほど小さくなる）、および
（２）スロット形成不寄与側面に対応する部分でのコイルの滑り。
【００５１】
先ず、スロット形成寄与側面に対応する部分でのコイルの緩みの防止について説明する。
【００５２】
図２の矢印▲１▼▲２▼▲３▼のように巻線ノズルを動作させた場合、および図２の矢印▲５▼▲６▼▲７▼のように巻線ノズルを動作させた場合には、コイルの長さがそれぞれ矢印▲１▼▲２▼の長さの和または▲１▼▲２▼で形成される三角形の斜辺の長さ、矢印▲５▼▲６▼の長さの和または▲５▼▲６▼で形成される三角形の斜辺の長さと等しくなるのに対して、巻線ノズルのスロット形成寄与側面に沿う動作距離がそれぞれ矢印▲２▼の長さ、矢印▲６▼の長さと等しくなるのであるから、必然的にコイルの緩みが発生し、整列巻が困難となる。
【００５３】
しかし、図３に示すように、図２の矢印▲３▼▲７▼の巻線ノズルの動作経路に代えて、ティース１の基部（外端部）に向かうとともに、矢印▲１▼▲２▼、矢印▲５▼▲６▼で規定される平面内において矢印▲１▼▲５▼から離れる方向に向かう動作経路▲３▼’▲７▼’を採用し、矢印▲１▼の起点と矢印▲３▼’の終点との距離Ｌ、矢印▲５▼の起点と矢印▲７▼’の終点との距離Ｌを、それぞれ矢印▲１▼▲２▼の経路長または▲１▼▲２▼で形成される三角形の斜辺の長さ、矢印▲５▼▲６▼の経路長または▲５▼▲６▼で形成される三角形の斜辺の長さ以上に設定することによって、コイルの緩みを防止し、整列巻を可能とする。
【００５４】
もちろん、この場合には、スロット形成不寄与側面に対する巻線を施すに当たって、巻線ノズルが巻線開始位置から離れた位置から動作するのであるから、図２の矢印▲４▼▲８▼の動作経路に代えて、スロット形成不寄与側面と平行な方向に向かうとともに、スロット形成不寄与側面に接近する方向に向かう動作経路▲４▼’▲８▼’を採用する。
【００５５】
また、図４に示すように、図２の矢印▲３▼▲７▼の終点から矢印▲１▼▲２▼、矢印▲５▼▲６▼で規定される平面内において矢印▲１▼▲５▼から離れる方向に向かう動作経路▲３▼’’▲７▼’’を付加し、矢印▲１▼の起点と矢印▲３▼’’の終点との距離、矢印▲５▼の起点と矢印▲７▼’’の終点との距離を共にＬに設定することも可能であり、図３の場合と同様に、コイルの緩みを防止し、整列巻を可能とする。
【００５６】
次いで、スロット形成不寄与側面に対応する部分でのコイルの滑りの防止について説明する。
【００５７】
図２の矢印▲１▼のように巻線ノズルを動作させた場合には、コイルエンド部でコイルが巻線ノズルに引っ張られ、この結果、図５に示すようにコイルが滑ってしまい、整列状態での巻線を実現することができなくなる。なお、図２の矢印▲５▼のように巻線ノズルを動作させた場合にも同様の不都合が発生する。
【００５８】
しかし、コイルエンド部において、巻線ノズル３の動作と同期して動作し、所定の巻回位置にコイルを保持するコイル保持機構（仮固定手段）を設けることによって、コイルの滑りを防止し、整列状態での巻線を実現することができる。なお、コイル保持機構を設ける位置は、図２の矢印▲４▼▲８▼の中央〜終点近傍に設定される。
【００５９】
図６はコイル保持機構の一例を示す概略図である。
【００６０】
このコイル保持機構４は、コイル２を既に巻回されたコイルに対して押さえ付けて巻線ノズル３の動作経路▲１▼▲５▼に沿う動作に拘わらずコイル２の滑りを防止するものである。
【００６１】
具体的には、図７中（Ａ）（Ｂ）に示すように、押さえ部分（コイルと接する面）の形状を、整列巻されたコイルエンドの凹凸形状と凹凸の関係になるように定めるとともに、コイルエンドを上から見た時の整列巻されたコイルの形状と相似形状（≒台形形状）に設定する。ただし、コイルエンドを上から見た時の形状を台形形状以外の形状に設定することも可能である。
【００６２】
また、その他の形状として、図８中（Ａ）に示すように、先端部をＬ字状に形成した長尺体、図８中（Ｂ）に示すように、先端部に凹所を形成した長尺体、図８中（Ｃ）に示すように、コイルエンドのみならず、既に巻回された複数のコイルと係合させるべく、先端部に複数の凹部を形成した長尺体が例示できる。
【００６３】
図９はコイル保持機構の他の例を示す概略図である。
【００６４】
このコイル保持機構４は、コイル２を挟み込んで巻線ノズル３の動作経路▲１▼▲５▼に沿う動作に拘わらずコイル２の滑りを防止するものである。
【００６５】
具体的には、図１０中（Ａ）に示すように、先端部をＬ字状に形成した長尺体と平板状の長尺体とによってコイルを挟み込むもの、図１０中（Ｂ）に示すように、先端部に弧状凹所を形成した長尺体と平板状の長尺体とによってコイルを挟み込むもの、図１０中（Ｃ）に示すように、先端部に弧状凹所を形成した１対の長尺体によってコイルを挟み込むものが例示できる。
【００６６】
図１１はコイル保持機構のさらに他の例を示す概略図である。
【００６７】
このコイル保持機構４は、コイル２を引っかけて巻線ノズル３の動作経路▲１▼▲５▼に沿う動作に拘わらずコイル２の滑りを防止するものである。
【００６８】
具体的には、図１２中（Ａ）に示すように、長尺板体の先端部をＬ字状に形成したもの、図１２中（Ｂ）に示すように、長尺板体の先端部に弧状凹所を形成したもの、図１２中（Ｃ）に示すように、長尺板体の先端部に矩形凹所を形成したもの、図１２中（Ｄ）に示すように、蒲鉾状の長尺体の先端部に矩形凹所を形成したものが例示できる。
【００６９】
図１３はコイル保持機構のさらに他の例を示す概略図である。
【００７０】
このコイル保持機構４は、既に巻回されたコイルに接するよう動作することによって巻線ノズル３の動作経路▲１▼▲５▼に沿う動作に拘わらずコイル２の滑りを防止するものである。
【００７１】
なお、上記の各コイル保持機構４において、コイルと接する部分は、保持機構の材質が鉄やアルミである場合には柔らかい材質で覆われており、または保持機構がプラスチック材料で形成されており、何れの場合にも、Ｒ加工、面取り加工、および十分な研磨が施されていることが好ましく、コイルを傷付けてしまうという不都合を未然に防止することができる。
【００７２】
また、図３，図４に示す動作経路を辿って巻線を施す時、通常のテンションをかけたままではコイルの損傷、切断を招くおそれがあるので、従来公知のテンションコントロールを組み合わせることが好ましく、巻線品質をさらに向上させることができる。特に、図３、図４における動作経路▲１▼▲５▼に沿うように巻線ノズルを動作させる場合には、テンションを弱めに設定することが好ましく、コイルの損傷、切断を確実に防止することができる。
【００７３】
図１４はこの発明の巻線方法の一実施態様を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、図９、図１１のコイル保持機構を採用する場合に好適なものである。
【００７４】
ステップＳＰ１において、巻線ノズルの動作経路を確保することができる限界位置まで通常の動作経路（図１参照）に沿うよう巻線ノズルを動作させて巻線を行い、ステップＳＰ２において、一方のコイル保持機構４によるコイル保持動作を行わせ、ステップＳＰ３において、図３における動作経路▲１▼▲２▼▲３▼’もしくは図４における動作経路▲１▼▲２▼▲３▼▲３▼’’に沿うように巻線ノズルを動作させるとともに、動作経路▲１▼に対応してテンションを弱め、ステップＳＰ４において、一方のコイル保持機構４によるコイル保持解除動作を行わせる。
【００７５】
その後、ステップＳＰ５において、図３、図４における動作経路▲４▼’に沿うように巻線ノズルを動作させ、ステップＳＰ６において、他方のコイル保持機構４によるコイル保持動作を行わせ、ステップＳＰ７において、図３における動作経路▲５▼▲６▼▲７▼’もしくは図４における動作経路▲５▼▲６▼▲７▼▲７▼’’に沿うように巻線ノズルを動作させるとともに、動作経路▲５▼に対応してテンションを弱め、ステップＳＰ８において、他方のコイル保持機構４によるコイル保持解除動作を行わせ、ステップＳＰ８において、他方のコイル保持機構４によるコイル保持解除動作を行わせ、ステップＳＰ９において、図３、図４における動作経路▲８▼’に沿うように巻線ノズルを動作させ、再びステップＳＰ２の処理を行う。
【００７６】
したがって、コイルの傷による不良をなくし、品質を向上させるとともに、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができる。
【００７７】
図１５はこの発明の巻線方法の他の実施態様を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、図６、図１３のコイル保持機構を採用する場合に好適なものである。
【００７８】
ステップＳＰ１において、巻線ノズルの動作経路を確保することができる限界位置まで通常の動作経路（図１参照）に沿うよう巻線ノズルを動作させて巻線を行い、ステップＳＰ２において、一方のコイル保持機構４によるコイル保持動作を行わせ、ステップＳＰ３において、図３における動作経路▲１▼▲２▼▲３▼’▲４▼’もしくは図４における動作経路▲１▼▲２▼▲３▼▲３▼’’▲４▼’に沿うように巻線ノズルを動作させるとともに、動作経路▲１▼に対応してテンションを弱め、ステップＳＰ４において、一方のコイル保持機構４によるコイル保持解除動作を行わせる。
【００７９】
その後、ステップＳＰ５において、他方のコイル保持機構４によるコイル保持動作を行わせ、ステップＳＰ６において、図３における動作経路▲５▼▲６▼▲７▼’▲８▼’もしくは図４における動作経路▲５▼▲６▼▲７▼▲７▼’’▲８▼’に沿うように巻線ノズルを動作させるとともに、動作経路▲５▼に対応してテンションを弱め、ステップＳＰ７において、他方のコイル保持機構４によるコイル保持解除動作を行わせ、再びステップＳＰ２の処理を行う。
【００８０】
したがって、コイルの傷による不良をなくし、品質を向上させるとともに、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができる。
【００８１】
なお、図１５のフローチャートにおいて、一方のコイル保持機構のコイル保持動作と他方のコイル保持機構のコイル保持解除動作とのタイミングとは、互いに同じであってもよいが、互いに逆であってもよい。また、図１５のフローチャートにおいて、一方のコイル保持機構のコイル保持解除動作と他方のコイル保持機構のコイル保持動作とのタイミングとは、互いに同じであってもよいが、互いに逆であってもよい。
【００８２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができるという特有の効果を奏する。
【００８３】
請求項２の発明は、請求項１の効果に加え、占積率を上限まで向上させることができるという特有の効果を奏する。
【００８４】
請求項３の発明は、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができるという特有の効果を奏する。
【００８５】
請求項４の発明は、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができるという特有の効果を奏する。
【００８６】
請求項５の発明は、請求項４の効果に加え、コイルの損傷、断線を防止することができるという特有の効果を奏する。
【００８７】
請求項６の発明は、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができるという特有の効果を奏する。
【００８８】
請求項７の発明は、請求項６の作用に加え、占積率を上限まで向上させることができるという特有の効果を奏する。
【００８９】
請求項８の発明は、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができるという特有の効果を奏する。
【００９０】
請求項９の発明は、固定子の剛性、組立性、組立精度、コストを犠牲にすることなく占積率を向上させることができるという特有の効果を奏する。
【００９１】
請求項１０の発明は、請求項９の効果に加え、コイルの損傷、断線を防止することができるという特有の効果を奏する。
【００９２】
請求項１１の発明は、占積率を高め、銅損を減少させることができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】巻線ノズルの動作経路を確保できる限界位置までの巻線ノズルの軌跡を説明する概略図である。
【図２】巻線ノズルの動作経路を確保できなくなった後の巻線ノズルの軌跡を説明する概略図である。
【図３】コイルの緩みを防止するための巻線ノズルの動作経路の一例を説明する概略図である。
【図４】コイルの緩みを防止するための巻線ノズルの動作経路の他の例を説明する概略図である。
【図５】コイルの滑りを説明する概略図である。
【図６】コイル保持機構の一例を示す概略図である。
【図７】コイル保持機構の一具体例を示す図である。
【図８】コイル保持機構の他の具体例を示す斜視図である。
【図９】コイル保持機構の他の例を示す概略図である。
【図１０】コイル保持機構の具体例を示す斜視図である。
【図１１】コイル保持機構のさらに他の例を示す概略図である。
【図１２】コイル保持機構の具体例を示す斜視図である。
【図１３】コイル保持機構のさらに他の例を示す概略図である。
【図１４】この発明の巻線方法の一実施態様を説明するフローチャートである。
【図１５】この発明の巻線方法の他の実施態様を説明するフローチャートである。
【図１６】従来の直巻方法を説明する概略図である。
【図１７】デッドスペースの発生を説明する概略図である。
【符号の説明】
１ ティース ２ コイル
３ 巻線ノズル ４ コイル保持機構

Claims (11)

1. 電動機の固定子の各ティース（１）に対して巻線ノズル（３）を用いてコイル（２）を直に巻回する巻線方法において、
   巻線ノズル（３）の動作経路を、隣のティース（１）に巻回された巻線（２）に対する干渉を発生させない経路に設定し、
   隣のティース（１）に巻回された巻線（２）との間隔が巻線ノズル（３）の幅よりも小さくなる状態までコイル（２）を巻回する
   ことを特徴とする電動機の巻線方法。
2. 隣のティース（１）に巻回された巻線（２）との間隔がコイルの直径以下になるまでコイル（２）を巻回する請求項１に記載の電動機の巻線方法。
3. 電動機の固定子の各ティース（１）に対して巻線ノズル（３）を用いてコイル（２）を直に巻回する巻線方法において、
   巻線ノズル（３）の動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズル（３）を各ティース（１）の周囲に循環移動させながらコイル（２）を巻回し、
   巻線ノズル（３）の動作経路を確保できる限界位置までコイル（２）を巻回した後に、巻線ノズル（３）の動作経路を、隣のティース（１）に巻回された巻線（２）に対する干渉を発生させない経路に設定する
   ことを特徴とする電動機の巻線方法。
4. 電動機の固定子の各ティース（１）に対して巻線ノズル（３）を用いてコイル（２）を直に巻回する巻線方法において、
   巻線ノズル（３）の動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズル（３）を各ティース（１）の周囲に循環移動させながらコイル（２）を巻回し、
   巻線ノズル（３）の動作経路を確保できる限界位置までコイル（２）を巻回した後に、各ティース（１）のうち、スロット形成に寄与しない側面に対するコイル（２）の巻回を行うべく巻線ノズル（３）を動作させ、巻線ノズル（３）のこの動作により巻回されたコイル（２）を仮固定し、この状態において巻線ノズル（３）を該当するティース（１）のスロット形成に寄与する側面に正対しない位置まで移動させ、スロット形成に寄与しない他の側面に向かって固定子の中心軸とほぼ平行に巻線ノズル（３）を移動させ、次いで巻線ノズル（３）を仮固定されたコイル（２）の巻回位置に対応する位置まで移動させて、スロット形成に寄与する側面に対するコイル（２）の巻回を行い、
   その後、スロット形成に寄与しない側面に対するコイル（２）の巻回、およびスロット形成に寄与する側面に対するコイル（２）の巻回を反復する
   ことを特徴とする電動機の巻線方法。
5. 巻線ノズル（３）の動作経路を確保できる限界位置までコイル（２）を巻回した後においてコイル（２）を巻回するに当たって、コイル（２）のテンションコントロールをさらに行う請求項４に記載の電動機の巻線方法。
6. 電動機の固定子の各ティース（１）に対して巻線ノズル（３）を用いてコイル（２）を直に巻回する巻線装置において、
   巻線ノズル（３）の動作経路を、隣のティース（１）に巻回された巻線（２）に対する干渉を発生させない経路に設定する経路設定手段と、
   隣のティース（１）に巻回された巻線（２）との間隔が巻線ノズル（３）の幅よりも小さくなる状態までコイル（２）を巻回する巻回制御手段と
   を含むことを特徴とする電動機の巻線装置。
7. 前記巻回制御手段は、隣のティース（１）に巻回された巻線（２）との間隔がコイルの直径以下になるまでコイル（２）を巻回するものである請求項６に記載の電動機の巻線装置。
8. 電動機の固定子の各ティース（１）に対して巻線ノズル（３）を用いてコイル（２）を直に巻回する巻線装置において、
   巻線ノズル（３）の動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズル（３）を各ティース（１）の周囲に循環移動させながらコイル（２）を巻回する第１巻線制御手段と、
   巻線ノズル（３）の動作経路を確保できる限界位置までコイル（２）を巻回した後に、巻線ノズル（３）の動作経路を、隣のティース（１）に巻回された巻線（２）に対する干渉を発生させない経路に設定する第２巻線制御手段と
   を含むことを特徴とする電動機の巻線方法。
9. 電動機の固定子の各ティース（１）に対して巻線ノズル（３）を用いてコイル（２）を直に巻回する巻線装置において、
   各ティース（１）のうち、スロット形成に寄与しない側面において巻回されたコイル（２）を仮固定する仮固定手段（４）と、
   巻線ノズル（３）の動作経路を確保できる限界位置までは、巻線ノズル（３）を各ティース（１）の周囲に循環移動させながらコイル（２）の巻回を行わせる第１巻線制御手段と、
   巻線ノズル（３）の動作経路を確保できる限界位置までコイル（２）を巻回した後に、各ティース（１）のうち、スロット形成に寄与しない側面に対するコイル（２）の巻回を行うべく巻線ノズル（３）を動作させ、巻線ノズル（３）のこの動作により巻回されたコイル（２）を仮固定手段（４）により仮固定し、この状態において巻線ノズル（３）を該当するティース（１）のスロット形成に寄与する側面に正対しない位置まで移動させ、スロット形成に寄与しない他の側面に向かって固定子の中心軸とほぼ平行に巻線ノズル（３）を移動させ、次いで巻線ノズル（３）を仮固定されたコイル（２）の巻回位置に対応する位置まで移動させて、スロット形成に寄与する側面に対するコイル（２）の巻回を行わせる第２巻線制御手段と、
   を含むことを特徴とする電動機の巻線装置。
10. 巻線ノズル（３）の動作経路を確保できる限界位置までコイル（２）を巻回した後においてコイル（２）を巻回するに当たって、コイル（２）のテンションコントロールを行うテンションコントロール手段をさらに含む請求項９に記載の電動機の巻線装置。
11. 請求項１から請求項５の何れかの方法によりコイル（２）が固定子の各ティース（１）に巻回されてなることを特徴とする電動機。

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