JP3986330B2 - 巻線方法及び巻線装置 - Google Patents

巻線方法及び巻線装置 Download PDF

Info

Publication number
JP3986330B2
JP3986330B2 JP2002061661A JP2002061661A JP3986330B2 JP 3986330 B2 JP3986330 B2 JP 3986330B2 JP 2002061661 A JP2002061661 A JP 2002061661A JP 2002061661 A JP2002061661 A JP 2002061661A JP 3986330 B2 JP3986330 B2 JP 3986330B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
roller
support
bending
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2002061661A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003264965A (ja
Inventor
智次 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nittoku Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nittoku Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nittoku Engineering Co Ltd filed Critical Nittoku Engineering Co Ltd
Priority to JP2002061661A priority Critical patent/JP3986330B2/ja
Publication of JP2003264965A publication Critical patent/JP2003264965A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3986330B2 publication Critical patent/JP3986330B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機や発電機等のコアに対する線材の巻線方法及び巻線装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、線材の径が大きく、線材をコアに直接巻回することが難しい場合に、例えば断面四角形の巻き心治具を用いて線材を予め巻回して巻き線部を形成した後、この巻き線部を各ティースに嵌め込む巻線方法があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の巻線方法では、線材の剛性が高い場合、線材を巻き心治具に沿って四角形に巻回することが難しく、巻き線部のコーナ部分の形状にバラツキが生じたり、巻き線部の直線部分が曲がり、巻き線部とコア間の空隙が大きくなるという問題点があった。
【0004】
また、ステータコア等に対応して複数の巻き線部とこれを結ぶ渡り線部を連続して形成することができず、各ティースに巻き線部を嵌め込んだ後、各巻き線部の間に渡り線部を配設する作業が必要となっていた。
【0005】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、巻き線部の形状精度を高めるとともに、渡り線部の配設作業を不要とする巻線方法及び巻線装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、巻き心治具を用いないで線材を巻回する巻線方法において、直線状に延びる線材の途中を挟むように支持する第一、第二支持ローラと、この第一、第二支持ローラに対して線材を送る送り機構と、線材を前記第一支持ローラの手前で固定支持する固定機構と、第二支持ローラから延びる線材に当接する曲げローラと、この曲げローラを線材の折り曲げ方向に移動するローラ移動機構とを用い、このローラ移動機構によって曲げローラが線材と共に移動することにより線材を第二支持ローラに沿って折り曲げる工程を繰り返しながら巻線し、曲げローラは第一、第二支持ローラ間の部位から直線状に延びる線材に係合する位置と第一、第二支持ローラ間の部位から所定角度だけ折れ曲がった線材に係合する位置との間で第二支持ローラを中心とする円弧状の軌跡を持って移動する構成とし、曲げローラが第二支持ローラに対して傾斜するように取り付けられ、曲げローラが線材を第二支持ローラに沿って折り曲げることにより線材が第二支持ローラに対して傾斜する構成としたことを特徴とするものとした。
【0007】
第2の発明は、第1の発明において、コアに巻回される複数の巻き線部と各巻き線部を結ぶ渡り線部を交互に連続して形成することを特徴とするものとした。
【0008】
第3の発明は、巻き心治具を用いないで線材を巻回する巻線装置において、直線状に延びる線材の途中を挟むように支持する第一、第二支持ローラと、この第一、第二支持ローラに対して線材を送る送り機構と、線材を第一支持ローラの手前で固定支持する固定機構と、第二支持ローラから延びる線材に当接する曲げローラと、この曲げローラを線材の折り曲げ方向に移動するローラ移動機構とを備え、このローラ移動機構によって曲げローラが線材と共に移動することにより線材を第二支持ローラに沿って折り曲げる構成とし、曲げローラは第一、第二支持ローラ間の部位から直線状に延びる線材に係合する位置と第一、第二支持ローラ間の部位から所定角度だけ折れ曲がった線材に係合する位置との間で第二支持ローラを中心とする円弧状の軌跡を持って移動する構成とし、曲げローラが第二支持ローラに対して傾斜するように取り付けられ、曲げローラが線材を第二支持ローラに沿って折り曲げることにより線材が第二支持ローラに対して傾斜する構成としたことを特徴とするものとした。
【0010】
の発明は、第の発明において、折り曲げられた線材に摺接するピッチ送り用スペーサを備え、ピッチ送り用スペーサが支持ローラに対して傾斜するように取り付けられ、折り曲げられた線材がピッチ送り用スペーサに摺接することにより線材が支持ローラに対して傾斜することを特徴とするものとした。
【0011】
【発明の作用および効果】
第1、第3の発明によると、線材が巻回されて形成される巻き線部は、支持ローラに沿って湾曲するコーナ部分と、各コーナ部分を直線状に延びる部位とを有し、従来の巻き心治具を用いて巻回する方法に比べて、コアとの間に作られる空隙を少なくし、コイルの小型化はかれるとともに、コイルの抵抗を小さくして電動機等の性能向上がはかられる。
そして、線材は傾斜した曲げローラによって折り曲げられることにより、隙間無く整列して巻回され、線材の占積率を高められる。
【0012】
さらに、送り機構による線材の送り量や支持ローラの曲率半径等を変えることにより、巻き線部の大きさや形状を容易に変更することができる。
【0013】
第2の発明によると、複数の巻き線部と渡り線部を連続して形成し、これをコアに組み付けることにより、従来装置のように渡り線部を配設する作業が不要となり、ステータの生産性を高めて、製品のコストダウンがはかれる。
【0015】
の発明によると、線材は傾斜したピッチ送り用スペーサに案内されることにより、隙間無く整列して巻回され、線材の占積率を高められる。
【0016】
【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。
【0017】
図12において、コア8はインナーロータ型3相電動機のステータを構成するもので、放射状に並んで内径方向に突出する12個のティース(磁極)8a及びその間に開口する12個のスロット8bを有し、各ティース8aに線材9が予め巻回された各巻き線部90U,90V,90Wが各スロット8bに収められてステータコイルが形成される。このステータにはU,V,Wの各相を構成する巻き線部90U,90V,90Wが4個ずつ周方向に並んで形成されている。
【0018】
図1において、1は線材9を折り曲げて巻き線部90U,90V,90Wを自動的に製造する巻線装置である。線材9はその外径がある程度大きい太線が用いられ、後述するように巻線装置1によって巻き心治具を用いることなく折り曲げられるとその形状を維持できる。線材9は線材供給源となるリール3から供給される。
【0019】
ここで、互いに直交するX、Y、Zの3軸を設定し、X軸が水平前後方向、Y軸が水平横方向、Z軸が垂直方向に延びるものとして説明する。
【0020】
この巻線装置1は、線材9をY軸方向に送る送り機構70と、中間位置決め機構50と、線材9を固定支持する固定機構40と、線材9を折り曲げる巻線機構10とを備える。
【0021】
送り機構70は、エアシリンダ76によって上下動して線材9の途中を掴むチャック75と、チャック75を支持する移動台72と、移動台72を架台に対してY軸方向に移動可能に支持するレール71と、移動台72側に螺合するボールネジ73と、ボールネジ73を回転駆動するサーボモータ74とを備える。サーボモータ74は架台上に固定され、サーボモータ74によるボールネジ73の回転によって移動台72が移動し、チャック75に掴まれた線材9がY軸方向に送られる。
【0022】
中間位置決め機構50は、線材9を挿通させるように入口と出口に立てられた2対のピン57と、エアシリンダ56によって上下動して線材9の途中を掴むチャック55と、チャック55を支持するスライダ52と、スライダ52を架台に対してY軸方向に移動可能に支持するレール71と、スライダ52側に螺合するボールネジ53と、ボールネジ53を回転駆動するサーボモータ54とを備える。サーボモータ54は架台上に固定され、サーボモータ54によるボールネジ53の回転によってスライダ52が移動する。
【0023】
固定機構40は、エアシリンダ46によって上下動して線材9の途中を掴むチャック45を備え、架台上に固定して設けられる。チャック45は線材9を掴む上下の部材にY軸方向に延びる三角溝が形成され、線材9の途中を所定位置に固定支持する。
【0024】
図2の(a),(b)に示すように、巻線機構10は、線材9の途中を支持する2つの第一、第二支持ローラ21,22と、第二支持ローラ22から延びる線材9に当接する曲げローラ23と、この曲げローラ23を線材9の折り曲げ方向に移動するローラ移動機構30とを備え、このローラ移動機構30によって曲げローラ23が線材9と共に移動することにより線材9が第二支持ローラ22に沿って折り曲げられる。
【0025】
第一、第二支持ローラ21,22は支持台11に回転可能に取り付けられ、支持台11が架台に固定されている。各第一、第二支持ローラ21,22は固定機構40のチャック45から直線状に延びる線材9を上下から挟むように取り付けられる。
【0026】
ローラ移動機構30は、曲げローラ23が回転可能に取り付けられるレバー13と、レバー13を支持台11に対して回動させるアクチュエータ14とを備える。レバー13の回動中心は第二支持ローラ22の回転中心と同軸上に配置される。つまり、曲げローラ23は第二支持ローラ22を中心とする円弧状の軌跡を持って移動する。線材9が第二支持ローラ22に沿って折り曲がる。
【0027】
レバー13は90°の角度範囲で回動し、曲げローラ23を第一、第二支持ローラ21,22から直線状に延びる線材9に係合する上位置と、第二支持ローラ22から90°折れ曲がった線材9に係合する下位置との間で円弧状に移動させる。
【0028】
曲げローラ23と第二支持ローラ22はそれぞれの外周に環状溝を持ち、この環状溝が線材9に係合する。図2の(b)の平面図上において、曲げローラ23は第二支持ローラ22(Y軸とZ軸を含む平面)に対して角度θだけ傾斜するように取り付けられ、レバー13が回動して曲げローラ23が線材9を折り曲げることにより、線材9が第二支持ローラ22に対して角度θだけ傾斜する構成とする。
【0029】
支持台11には折り曲げられた線材9に摺接するピッチ送り用スペーサ15が取り付けられる。このピッチ送り用スペーサ15は楔状の断面を有し、その表面が支持台11に第二支持ローラ22(Y軸とZ軸を含む平面)に対して傾斜するように取り付けられ、この表面に折り曲げられた線材9が摺接することにより線材9が第二支持ローラ22に対して傾斜する構成とする。
【0030】
線材9は傾斜した曲げローラ23によって折り曲げられた後、同じく傾斜したピッチ送り用スペーサ15に案内されることにより、図3の(a),(b),(c)に示すように、隙間無く整列して巻回される。
【0031】
巻線装置1が巻き線部90Uを巻回する手順について説明する。
【0032】
1.図4の(a),(b)に示すように、リール3から繰り出される線材9を直線状に延ばして各ローラ21〜23の間に通し、チャック45によって固定する。このとき、曲げローラ23からリード線部91Uが延びている。
【0033】
2.図5の(a),(b)に示すように、アクチュエータ14を回転作動させ、レバー13を90°回動させ、線材9を第二支持ローラ22に沿って90°折り曲げる。
【0034】
3.図6の(a),(b)に示すように、レバー13を上位置へと回動させ、サーボモータ74を回転作動させて移動台72を移動し、線材9をティース8aの周方向の幅に相当する所定量だけY軸方向に送る。
【0035】
4.図7に示すように、レバー13を下位置へと回動させ、線材9を第二支持ローラ22に沿って90°折り曲げる。
【0036】
5.図8に示すように、レバー13を上位置へと回動させ、線材9をティース8aの軸方向の幅(高さ)に相当する所定量だけ送る。
【0037】
6.図9に示すように、レバー13を下位置へと回動させ、線材9を第二支持ローラ22に沿って90°折り曲げる。
【0038】
7.図10に示すように、レバー13を上位置へと回動させ、線材9をティース8aの周方向の幅に相当する所定量だけ送る。
【0039】
8.図11の(a),(b)に示すように、レバー13を下位置へと回動させ、線材9を第二支持ローラ22に沿って90°折り曲げる。
【0040】
上記1〜8の動作を行うことにより巻き線部90Uの1巻き分を形成する。1〜8の動作を繰り返すことにより、線材9を整列して巻回し、所定幅、所定層の巻線を行い、巻き線部90Uが形成される。
【0041】
9.こうして1つのティース8aに対する巻き線部90Uを形成した後、線材9をティース8a間の渡り線部92Uに相当する所定量だけ送り、再び上記1〜8の動作を行うことにより巻き線部90Uの1巻き分を形成する。この工程を繰り返し4個の巻き線部90Uを形成した後、図示しないカッタ装置を介して線材9を切断する。
【0042】
以上のように、巻線装置1は4個の巻き線部90Uと各巻き線部90Uを結ぶ3個の渡り線部92Uを連続して形成し、これをコア8に組み付けることにより、従来装置のように渡り線部を配設する作業が不要となり、ステータの生産性を高めて、製品のコストダウンがはかれる。
【0043】
巻き線部90Uは第二支持ローラ22に沿って湾曲するコーナ部分と、各コーナ部分を直線状に延びる部位とを有し、コア8のティース8aとの間に作られる空隙を少なくし、従来の巻き心治具を用いて巻回する方法に比べて、巻き線部90Uを構成する線材9の長さを短くし、コイルの小型化はかれるとともに、コイルの抵抗を小さくして電動機等の性能向上がはかられる。
【0044】
さらに、送り機構70による線材9の送り量や第二支持ローラ22の曲率半径等を変えることにより、巻き線部90Uの大きさや形状を容易に変更することができる。
【0045】
なお、中間位置決め機構50と固定機構40を廃止して、送り機構70に線材9を固定支持する固定機構の機能を持たせても良い。
【0046】
また、第一、第二支持ローラ21,22、曲げローラ23はそれぞれ回転可能に設けられているが、これに限らず第一、第二支持ローラ21,22を支持台11に固定して設け、曲げローラ23をレバー13に固定して設けて、線材9を第一、第二支持ローラ21,22、曲げローラ23に対して滑らせて送る構成としても良い。
【0047】
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(a)は巻線装置の側面図、(b)は巻線装置の平面図。
【図3】同じく(a)は巻線動作を示す側面図、(b)は巻線動作を示す平面、(c)は巻線動作を示す正面図。
【図4】同じく(a)は巻線動作を示す側面図、(b)は巻線動作を示す平面図。
【図5】同じく(a)は巻線動作を示す側面図、(b)は巻線動作を示す平面図。
【図6】同じく(a)は巻線動作を示す側面図、(b)は巻線動作を示す平面図。
【図7】同じく巻線動作を示す側面図。
【図8】同じく巻線動作を示す側面図。
【図9】同じく巻線動作を示す側面図。
【図10】同じく巻線動作を示す側面図。
【図11】同じく(a)は巻線動作を示す側面図、(b)は巻線動作を示す平面図。
【図12】同じくステータの断面図。
【符号の説明】
1 巻線装置
9 線材
10 巻線機構
21,22 第一、第二支持ローラ
23 曲げローラ
30 ローラ移動機構
40 固定機構
50 中間位置決め機構
70 送り機構
90U 巻き線部
92U 渡り線部

Claims (4)

  1. 直線状に延びる線材の途中を挟むように支持する第一、第二支持ローラと、この第一、第二支持ローラに対して線材を送る送り機構と、線材を前記第一支持ローラの手前で固定支持する固定機構と、前記第二支持ローラから延びる線材に当接する曲げローラと、この曲げローラを線材の折り曲げ方向に移動するローラ移動機構とを用い、このローラ移動機構によって前記曲げローラが線材と共に移動することにより線材を前記第二支持ローラに沿って折り曲げる工程を繰り返しながら巻線し、前記曲げローラは第一、第二支持ローラ間の部位から直線状に延びる線材に係合する位置と第一、第二支持ローラ間の部位から所定角度だけ折れ曲がった線材に係合する位置との間で前記第二支持ローラを中心とする円弧状の軌跡を持って移動する構成とし、前記曲げローラが前記第二支持ローラに対して傾斜するように取り付けられ、前記曲げローラが線材を前記第二支持ローラに沿って折り曲げることにより線材が前記第二支持ローラに対して傾斜する構成としたことを特徴とする巻線方法。
  2. コアに巻回される複数の巻き線部と各巻き線部を結ぶ渡り線部を交互に連続して形成する構成としたことを特徴とする請求項1に記載の巻線方法。
  3. 直線状に延びる線材の途中を挟むように支持する第一、第二支持ローラと、この第一、第二支持ローラに対して線材を送る送り機構と、線材を前記第一支持ローラの手前で固定支持する固定機構と、前記第二支持ローラから延びる線材に当接する曲げローラと、この曲げローラを線材の折り曲げ方向に移動するローラ移動機構とを備え、このローラ移動機構によって前記曲げローラが線材と共に移動することにより線材を前記第二支持ローラに沿って折り曲げる構成とし、前記曲げローラは第一、第二支持ローラ間の部位から直線状に延びる線材に係合する位置と第一、第二支持ローラ間の部位から所定角度だけ折れ曲がった線材に係合する位置との間で前記第二支持ローラを中心とする円弧状の軌跡を持って移動する構成とし、前記曲げローラが前記第二支持ローラに対して傾斜するように取り付けられ、前記曲げローラが線材を前記第二支持ローラに沿って折り曲げることにより線材が前記第二支持ローラに対して傾斜する構成としたことを特徴とする巻線装置。
  4. 前記折り曲げられた線材に摺接するピッチ送り用スペーサを備え、ピッチ送り用スペーサが前記支持ローラに対して傾斜するように取り付けられ、折り曲げられた線材がピッチ送り用スペーサに摺接することにより線材が支持ローラに対して傾斜する構成としたことを特徴とする請求項3に記載の巻線装置。
JP2002061661A 2002-03-07 2002-03-07 巻線方法及び巻線装置 Expired - Lifetime JP3986330B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002061661A JP3986330B2 (ja) 2002-03-07 2002-03-07 巻線方法及び巻線装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002061661A JP3986330B2 (ja) 2002-03-07 2002-03-07 巻線方法及び巻線装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003264965A JP2003264965A (ja) 2003-09-19
JP3986330B2 true JP3986330B2 (ja) 2007-10-03

Family

ID=29195841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002061661A Expired - Lifetime JP3986330B2 (ja) 2002-03-07 2002-03-07 巻線方法及び巻線装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3986330B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005074105A1 (ja) 2004-01-28 2005-08-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 回転電機の巻線組立の製造方法およびその巻線組立の製造装置
JP4619057B2 (ja) * 2004-08-04 2011-01-26 株式会社ミツバ 電機子用巻線装置
EP1875587A4 (en) * 2005-04-26 2011-01-05 Tm4 Inc RECTANGULAR COIL HEAD STITCHING MACHINE AND METHOD
JP4616131B2 (ja) * 2005-09-09 2011-01-19 日特エンジニアリング株式会社 エッジワイズコイル巻線方法及び装置
JP4831125B2 (ja) * 2008-05-21 2011-12-07 トヨタ自動車株式会社 巻線方法、巻線装置、及び固定子
JP5389522B2 (ja) * 2008-12-15 2014-01-15 日特エンジニアリング株式会社 コイル成形方法及びコイル成形装置
JP5555933B2 (ja) * 2012-11-02 2014-07-23 福井県 巻線の製造方法及び製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003264965A (ja) 2003-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4616131B2 (ja) エッジワイズコイル巻線方法及び装置
JP3669966B2 (ja) 巻線方法及び巻線装置
JP2011130554A (ja) コイルの製造装置
US6254027B1 (en) Winding machine
US8490280B2 (en) Winding device
JP4973544B2 (ja) ステータ用波巻コイルの製造方法
JPWO2004015845A1 (ja) コイル形成方法及びコイル形成装置
US10715016B2 (en) Winding device and winding method
US8333098B2 (en) Bending method
EP2854263A1 (en) Method for winding edgewise coil and winding device
US10693355B2 (en) Coil unit arrangement device
JP3986330B2 (ja) 巻線方法及び巻線装置
JP5293492B2 (ja) 曲げ加工装置
JP5389522B2 (ja) コイル成形方法及びコイル成形装置
JP5278553B2 (ja) モータ製造方法
JP5680912B2 (ja) トロイダルコイルの製造装置
JP3705787B2 (ja) ステータの巻線方法と巻線装置および巻線治具
JP4805239B2 (ja) 巻線方法及び巻線装置
JP5112709B2 (ja) コイル巻線装置及び方法
JP2003164123A (ja) 巻線方法及び巻線装置
JPH10191601A (ja) 電気巻線の巻回装置
JPH06251972A (ja) コイルの巻線方法および巻線装置
JP4284139B2 (ja) 突極形回転電機のロータコイル曲げ成形装置及びロータコイル曲げ成形方法
JP4401093B2 (ja) 巻線装置
JP2011125143A (ja) 分割コアの巻線装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070608

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070703

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070710

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720

Year of fee payment: 3