JP4123069B2 - Stator, motor, stator manufacturing method, and stator core winding device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内歯形状のステータ鉄心に巻線を巻き付けてコイルを形成してなるステータ、このステータを用いたモータ、内歯形状のステータ鉄心の内歯に巻線を巻き付けてなるステータの製造方法、及び、内歯形状のステータ鉄心に巻線を巻き付けてコイルを形成するステータ鉄心の巻線装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電動のモータに用いるステータの形式として、内歯形状のステータ鉄心を用意し、内歯にステータ鉄心の径方向内側から巻線を巻き付けてコイルを形成したものがある。しかし、外歯形式のステータ鉄心に巻線を巻くのに比して、この内歯形式のステータ鉄心に巻線を巻くのは困難である。そこで、例えば、特許文献1には、回転電機の自動巻装装置が提案されている。即ち、固定子鉄心(ステータ鉄心)の鉄心溝(スロット)がスキュー角度を有する固定子鉄心について巻線を巻くのに、鉄心溝に沿ってワイヤノズルをスピンドルによって進退させると共に、固定子鉄心を揺動させることによって、ワイヤノズルと固定子鉄心との位置を相対的に変化させ、鉄心溝内に巻線を巻き付ける装置が示されている。
【0003】
一方、特許文献2には、ヘッドを外周の対向する部分から突出した2つのノズルを有する形態とすることにより、それぞれの導線を2つのノズルから繰り出すようにして、各ノズルによってステータコアの対向する部分の極のコイルを同時に形成することができるものが記載されている。
【0004】
【特許文献1】
特開昭61−173650号公報(第1〜2頁、第1図)
【特許文献2】
特開平2−214447号公報(第4頁、第6図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載の装置では、1本の巻線を固定子鉄心に巻き付けるものであり、多数のペア素線を並行して固定子鉄心に巻き付ける場合について開示がない。
また、内歯形状のステータ鉄心では、リング状のステータ鉄心の径方向内側から内歯に巻線を巻き付けるので、巻き付けに当たり使用できるスペースが制限される。このため、多数のペア素線を並行してステータ鉄心の内歯に巻き付けたい場合や、三相モータ用など多相モータのステータを形成するに当たり、複数相の巻線を同時に巻き付けたい場合には、スペースの制限を受け易く、巻付けが困難となる場合がある。
【0006】
これに対し、特許文献2に記載の装置では、2つのコイルを同時に形成することができるが、2つのノズルをヘッドの揺動によって同相で移動させているため、同時に出来上がる2つのコイルは同じ巻き方(正巻きあるいは逆巻き)となる。このため、ステータ鉄心にダブルスター形結線のコイルを形成する場合には、用いることができない。
また、小型高効率のモータとするため、スロット内に高密度で素線を挿入する必要があり、スロット内に挿入された素線の保持やステータ鉄心の内周側への素線のはみ出し防止、コイルエンド部の形状の考慮などが必要となるが、これらの特許文献1,2には、言及が無く、スロット内に高密度に素線を挿入してステータを製造することが困難であった。
【0007】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、合理的に内歯形状のステータ鉄心に巻線を巻き付けてコイルを形成するステータ鉄心の巻線装置、その使用方法、合理的なステータの製造方法を提供することを目的とする。
さらには、大きさをコンパクトになし得るステータ、あるいはこれを用いたモータを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のU相,V相,W相の三相分布巻き用ステータ鉄心と、それぞれ1本または複数本の素線からなる2組のU相巻線と、それぞれ1本または複数本の素線からなる2組のV相巻線と、それぞれ1本または複数本の素線からなる2組のW相巻線と、を備え、上記2組のU相巻線は、いずれも上記ステータ鉄心の上記内歯に分布巻きにより巻かれて、複数のU相コイルが電気的に直列に接続された2列のU相コイル列を構成し、上記2組のV相巻線は、いずれも上記ステータ鉄心の上記内歯に分布巻きにより巻かれて、複数のV相コイルが電気的に直列に接続された2列のV相コイル列を構成し、上記2組のW相巻線は、いずれも上記ステータ鉄心の上記内歯に分布巻きにより巻かれて、複数のW相コイルが電気的に直列に接続された2列のW相コイル列を構成しており、上記2列のU相コイル列と上記2列のV相コイル列と上記2列のW相コイル列とは、ダブルスター型結線とされてなるステータであって、上記ステータ鉄心は互いに隣接する上記内歯で構成されるU相スロット,V相スロット,及びW相スロットを有し、上記U相スロット,V相スロット,及びW相スロットは、2つの上記U相スロット,2つの上記V相スロット,及び2つの上記W相スロットがこの順に周方向に繰り返し並ぶように配置されてなり、2列の上記U相コイル列においてそれぞれ直列に接続されたU相コイルは、いずれもその接続順に上記ステータの周方向に並んで形成され、2列の上記V相コイル列においてそれぞれ直列に接続されたV相コイルは、いずれもその接続順に上記ステータの周方向に並んで形成され、2列の上記W相コイル列においてそれぞれ直列に接続されたW相コイルは、いずれもその接続順に上記ステータの周方向に並んで形成され、上記U相コイル列をなす上記U相巻線のうち外部に接続する側の端をU相外部接続端としたとき、2組の上記U相巻線における2つの上記U相外部接続端は、互いに隣り合う2つの上記U相スロットから上記ステータ鉄心の表面及び裏面のいずれか特定面側にそれぞれ引き出され、上記V相コイル列をなす上記V相巻線のうち外部に接続する側の端をV相外部接続端としたとき、2組の上記V相巻線における2つの上記V相外部接続端は、互いに隣り合う2つの上記V相スロットから上記特定面側にそれぞれ引き出され、上記W相コイル列をなす上記W相巻線のうち外部に接続する側の端をW相外部接続端としたとき、2組の上記W相巻線における2つの上記W相外部接続端は、互いに隣り合う2つの上記W相スロットから上記特定面側にそれぞれ引き出されてなるステータである。
【0009】
本発明のステータでは、U相巻線の2つのU相外部接続端,V相巻線の2つのV相外部接続端,W相巻線の2つのW相外部接続端は、いずれも隣り合うU相,V相,W相スロットから特定面側に引き出されている。このため、これらをそれぞれ接続して外部に接続するためのU相端子、V相端子、W相端子を形成するにあたり、後となり合うスロットから引き出されている回線同士を導通させればよいので、容易に外部端子(U相端子等)を形成できる。また、2組の巻線(U相巻線等)の外部接続端(U相外部接続端)同士を導通させるに当たっての引き回し配線が不要あるいはごく短くて済むので、ステータ全体、あるいはこれを用いたモータの大きさをコンパクトにすることができる。
【0010】
なお、ダブルスター結線とは、ステータに形成する3相のコイルの結線構造を、2列のU相コイル列を並列に、2列のV相コイル列を並列に、2列のW相コイル列を並列にそれぞれ接続しつつ、各相のコイル列をスター結線とした結線構造をいう。
【0011】
さらに、請求項1に記載のステータであって、前記U相スロットのうち、2つの前記U相外部接続端がそれぞれ引き出され互いに隣り合う2つのU相引出スロット、前記V相スロットのうち、2つの前記V相外部接続端がそれぞれ引き出され互いに隣り合う2つのV相引出スロット、及び、前記W相スロットのうち、2つの前記W相外部接続端がそれぞれ引き出され互いに隣り合う2つのW相引出スロットを、前記ステータ鉄心の周方向に位置する順に、第1引出スロット、第2引出スロット、第3引出スロットとしたとき、上記第1引出スロットと第2引出スロットとの間には、第3引出スロットと同じ相の2つの前記スロットのみが配置され、上記第2引出スロットと第3引出スロットとの間には、第1引出スロットと同じ相の2つの前記スロットのみが配置されてなるステータとすると良い。
【0012】
一般に、2つのU相外部接続端を用いてU相端子を形成し、2つのV相外部接続端を用いてV相端子を形成し、2つのW相外部接続端を用いてW相端子を形成して、ステータ(モータ)の3相入力端子(外部入力端子)とするに当たり、U相端子、V相端子、及びW相端子は互いに接近した位置にあった方が、外部との接続が容易である。最も三者を近接させる場合には、U相,V相,W相引出スロットが隣接して並ぶように各相コイル列を形成することもできる。しかし、ダブルスター結線としたステータにおいてこのようにするには、3相の引出スロットのうち両側の引出スロットに対応する相と、中央の引出スロットに対応する相、例えばU相,V相,W相引出スロットがこの順に並んでいるとした場合、U相及びW相と、V相とで各コイル列におけるコイルの巻き方向(正巻きと逆巻き)が逆になる。このため、3相のコイル(コイル列)を同じ巻線パターンで巻くことができず、2相と1相(例えば、U相及びW相とV相)とで巻線パターンを変更する必要が生じ、製造が面倒になりがちである。
これに対し、本発明のステータでは、U相引出スロットとV相引出スロットとW相引出スロットとは、第1引出スロットと第2引出スロットとの間には、第3引出スロットと同じ相の2つのスロットのみが配置され、第2引出スロットと第3引出スロットとの間には、第1引出スロットと同じ相の2つのスロットのみが配置されている。例えば、U相引出スロット、W相引出スロット、V相引出スロットをこの順に第1,第2,第3引出スロットとしたとき、U相引出スロットとW相引出スロットとの間にV相引出スロットと同じ相のV相スロットだけが、W相引出スロットとV相引出スロットとの間にU相引出スロットと同じ相のU相スロットだけが位置するように配置されている。このため、U相外部接続端等を用いて形成されるU相端子、V相端子、及びW相端子は互いに近接した位置に配置できる。
しかも、こうなるように各相のコイルを形成すると、U相、V相、W相の各コイル列におけるコイルの巻き方向が同じにできるので、いずれの相でも同じ巻線パターンでコイルを形成することができ、製造が容易で安価なステータとなすことができる。
【0013】
さらに請求項1または請求項2に記載のステータと、ロータと、を備えるモータとすると良い。
【0014】
本発明のモータでは、用いるステータについて、2組の巻線(U相巻線等)の外部接続端(U相外部接続端)同士を導通させるに当たっての引き回し配線が不要あるいはごく短くて済むので、その大きさをコンパクトにすることができるから、これを用いたモータについても、その大きさをコンパクトにすることができ
【0015】
さらに、請求項1または請求項2に記載のステータの製造方法であって、前記U相巻線を前記内歯に直巻きして前記U相コイルを形成するU相コイル形成工程を備え、上記U相巻線のうち、前記U相外部接続端とは逆側の端をU相中性接続端としたとき、上記U相コイル形成工程は、2組の上記U相巻線のうち、第1U相巻線を上記U相外部接続端側から巻き始めて、第1U相コイル列に属する上記U相コイルを形成すると共に、第2U相巻線を上記U相中性接続端側から巻き始めて、上記第1U相コイル列に属するU相コイルの形成と同期して、第2U相コイル列に属する上記U相コイルを形成するステータの製造方法とすると良い。
【0016】
また、請求項1または請求項2に記載のステータの製造方法であって、前記V相巻線を前記内歯に直巻きして前記V相コイルを形成するV相コイル形成工程を備え、上記V相巻線のうち、前記V相外部接続端とは逆側の端をV相中性接続端としたとき、上記V相コイル形成工程は、2組の前記V相巻線のうち、第1V相巻線を上記V相外部接続端側から巻き始めて、第1V相コイル列に属する上記V相コイルを形成すると共に、第2V相巻線を上記V相中性接続端側から巻き始めて、上記第1V相コイル列に属するV相コイルの形成と同期して、第2V相コイル列に属する上記V相コイルを形成するステータの製造方法とすると良い。
【0017】
また、請求項1または請求項2に記載のステータの製造方法であって、前記W相巻線を前記内歯に直巻きして前記W相コイルを形成するW相コイル形成工程を備え、上記W相巻線のうち、前記W相外部接続端とは逆側の端をW相中性接続端としたとき、上記W相コイル形成工程は、2組の前記W相巻線のうち、第1W相巻線を上記W相外部接続端側から巻き始めて、第1W相コイル列に属する上記W相コイルを形成すると共に、第2W相巻線を上記W相中性接続端側から巻き始めて、上記第1W相コイル列に属するW相コイルの形成と同期して、第2W相コイル列に属する上記W相コイルを形成するステータの製造方法とすると良い。
【0018】
これらによって製造されるステータでは、各相の第1コイル列に属するコイルと、第2コイル列に属するコイルとが、ステータの軸線に対して線対称(横断面で見たとき、中心に対して点対称)に配置されている。
そこで、これらの製造方法では、例えば、U相コイル形成工程において、第1U相コイル列のU相コイルについては、U相外部接続端側から第1U相巻線を巻き始め、第2U相コイル列のU相コイルについては、U相中性接続端側から第2U相巻線を巻き始める。しかも、第1U相コイル列と第2U相コイル列でと同期してU相コイルを形成する。このようにすると、形成途中の各段階において形成している2つのU相コイルは、常にステータの軸線に対し線対称(横断面で軸心に対し点対称)の位置にあることになる。つまり、2つのU相コイルを形成するに当たり、ステータ鉄心(以下、単に鉄心ともいう)の内側空間において最も離れた2箇所で巻線作業を行うことができる。このため、第1,第2U相巻線をそれぞれU相スロット内に挿入して内歯にU相巻線を巻き付けるに当たって、2つの巻線を吐出する巻線吐出装置その他の治工具をステータ鉄心の内側空間内に容易に配置することができるため、U相コイル形成を容易にできる。
これらはV相コイル形成工程においても同様であり、第1,第2V相巻線をそれぞれV相スロット内に挿入して内歯にV相巻線を巻き付けるに当たって、2つの巻線を吐出する巻線吐出装置その他の治工具をステータ鉄心の内側空間内に容易に配置することができるため、V相コイル形成を容易にできる。
同様に、W相コイル形成工程においても、第1,第2W相巻線をそれぞれW相スロット内に挿入して内歯にW相巻線を巻き付けるに当たって、2つの巻線を吐出する巻線吐出装置その他の治工具をステータ鉄心の内側空間内に容易に配置することができるため、W相コイル形成を容易にできる。
【0019】
さらに他の解決手段は、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状の三相分布巻き用ステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に、1本または複数本の素線からなる第1巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記第1巻線を渡らせてコイルを形成すると共に、上記第1スロット及び第2スロットに対し上記ステータ鉄心の軸線について対称の位置にそれぞれ位置する第1対称スロット及び第2対称スロット内に、1本または複数本の素線からなる第2巻線を挿入し、上記第1対称スロットと第2対称スロットとの間に上記第2巻線を渡らせて対称コイルを形成し、これを上記ステータ鉄心の周方向に順にn回行って、上記ステータ鉄心の半周にわたり上記コイル及び対称コイルをnヶずつ形成するステータ鉄心の巻線装置であって、上記第1巻線を吐出する第1ノズルを有する第1巻線吐出部、及び、上記第2巻線を吐出する第2ノズルを有する第2巻線吐出部を備える巻線吐出装置と、上記ステータ鉄心および上記巻線吐出装置のうち少なくともいずれかを上記軸線方向に往復移動させて、両者の相対的な位置関係を上記軸線方向について変化させる軸線方向移動機構と、上記巻線吐出装置のうち、上記第1巻線吐出部を、上記第1ノズルが上記第1スロットに対向する位置と第2スロットに対向する位置との間で、上記第1スロットと上記ステータ鉄心の軸線と上記第2スロットとが成す所定角度だけ上記軸線の周りに往復回動させると共に、上記第2巻線吐出部を、上記第2ノズルが上記第1対称スロットに対向する位置と第2対称スロットに対向する位置との間で、上記所定角度だけ上記軸線の周りに、かつ上記第1巻線吐出部とは逆相に、往復回動させる吐出部回動機構と、上記コイル及び対称コイルを形成する毎に、上記ステータ鉄心と上記巻線吐出装置の少なくともいずれかを上記軸線の周りに回動させて、両者の相対的な位置関係を上記軸線の周りに180/n(deg)ずつ変化させる回動装置と、を備えるステータ鉄心の巻線装置である。
【0020】
本発明の巻線装置によれば、コイルを形成するために使用する第1巻線吐出部と、対称コイルを形成するために使用する第2巻線吐出部とを、互いに逆相に往復回動させてコイル及び対称コイルを形成する。このため、nヶのコイルとnヶの対称コイルをそれぞれステータ鉄心の半周に亘り形成し終えた状態では、nヶのコイルに用いた第1巻線の巻始め端が引き出されているスロットと、nヶの対称コイルに用いた第2巻線の巻終り端が引き出されているスロットとが、隣同士の関係になる。従って、近接して引き出された第1巻線の巻始め端と第2巻線の巻終り端の両者を導通して電力供給端子とすればよい。あるいはこれらを電力供給端子に接続すればよい。従って、第1巻線及び第2巻線に電力を供給するための引き回しを無くしあるいはごく短くすることができる。このため、ステータ全体あるいはこれを用いたモータの大きさをよりコンパクトにすることができる。なお、第1巻線の巻終り端と第2巻線の巻始め端とは互いに導通して中性点として用いる。
しかも、この巻線装置によれば、n回のコイル形成動作で2nヶのコイル(コイル及び対称コイル)を形成することができるため、効率よくコイルを形成することができる。
【0021】
なお、巻線吐出装置は、第1素線吐出部と第2素線吐出部とが、所定角度だけそれぞれ逆相に往復回動可能に構成されていれば良い。従って、巻線吐出装置として、第1素線吐出部と第2素線吐出部とが、蝶番の如き機構を介して互いに連結している構成とすることができる。また、巻線吐出装置として、第1素線吐出部と第2素線吐出部とが、互いに分離して独立に往復回動可能に構成しても良い。
【0022】
さらに、請求項7に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記巻線吐出装置は、少なくとも前記第1巻線吐出部と第2巻線吐出部とが、前記ステータ鉄心の軸線を含む所定の仮想対称平面について互いに面対称となる形状に構成されてなるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0023】
本発明の巻線装置では、巻線吐出装置のうち少なくとも第1巻線吐出部と第2巻線吐出部とが、仮想対称平面について互いに面対称となる形状に構成されている。このため、第1巻線吐出部と第2巻線吐出部とを逆相に回動させても、不要な振動、ねじれなどが生じ難く、安定して動作させることができる。また、左右対称形にすることで、巻線装置の設計が容易になり、安価にできる。
【0024】
さらに、請求項7または請求項8に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記軸線方向移動機構は、前記巻線吐出装置の前記軸線方向への移動を案内する軸線方向案内機構と、上記巻線吐出装置を上記軸線方向に往復移動させる吐出装置移動機構と、を備えるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0025】
軸線方向移動機構としては、ステータ鉄心をその軸線方向に往復移動させる手法を取る場合と、巻線吐出装置をステータ鉄心の軸線方向に往復移動させる手法を取る場合と、両方を同時に行う手法を取る場合とが考えられる。ステータ鉄心は予め与えられた形状や重量を有する。これに対し、巻線吐出装置は、設計により小型化しあるいは軽量化することができる。一般的には、ステータ鉄心より軽量化することができる。このため、軸線方向移動機構として、これを軸線方向に往復移動させるものを用いると、装置を堅牢に構成する必要があるので、装置が大型化せざるを得ない。また、高速で巻線を行うのに不利である。また、第3番目の手法では、装置が複雑になりがちである。
これに対し、本発明の巻線装置では、軸線方向移動機構として、軸線方向案内機構と吐出装置移動機構とを備え、巻線吐出装置を移動させるので、巻線吐出装置、さらには軸線方向案内機構と吐出装置移動機構の軽量化等により、装置全体の軽量、小型化、さらには高速化を図ることができる。
さらに、本発明では、軸線方向案内機構が巻線吐出装置の軸線方向の移動を案内するので、巻線吐出装置(第1ノズルおよび第2ノズル)を確実に軸線方向に沿って移動させることができる。
【0026】
さらに、請求項9に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記軸線方向案内機構は、前記軸線方向に平行に延びる直線状レールと、前記巻線吐出装置を搭載し、上記直線状レールに沿ってスライドする直線走行ユニットと、を有し、前記吐出装置移動機構は、上記直線走行ユニット及び上記巻線吐出装置の少なくともいずれかに接続して、これらを上記直線状レールに沿って前記軸線方向に往復移動させるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0027】
本発明の巻線装置では、軸線方向案内機構を直線状レールと直線走行ユニットから構成し、吐出装置移動機構で、直線走行ユニットまたはこれに搭載した巻線吐出装置を移動させるため、簡易な構造で巻線吐出装置を案内することができる。
【0028】
あるいは、請求項9に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記軸線方向案内機構は、前記軸線方向に延びる第1直線状レールと、上記軸線方向にかつ上記第1直線状レールに平行に延びる第2直線状レールと、前記巻線吐出装置のうち第1巻線吐出部を搭載し、上記第1直線状レールに沿ってスライドする第1直線走行ユニットと、前記巻線吐出装置のうち第2巻線吐出部を搭載し、上記第2直線状レールに沿ってスライドする第2直線走行ユニットと、を有し、前記吐出装置移動機構は、上記第1直線状ユニット及び上記第1巻線吐出部の少なくともいずれかに接続して、これらを上記第1直線状レールに沿って上記軸線方向に往復移動させると共に、上記第2直線状ユニット及び上記第2巻線吐出部の少なくともいずれかに接続して、これらを上記第2直線状レールに沿って上記軸線方向に往復移動させ、前記吐出部回動機構は、上記第1直線状レールを前記軸線の周りに往復回動させると共に、上記第2直線状レールを上記軸線の周りに上記第1直線状レールとは逆相に往復回動させるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0029】
巻線吐出装置の第1巻線吐出部と第2巻線吐出部とは、いずれも軸線方向に移動可能であり、かつ、軸線周りに往復回動可能でなければならない。一方、これらは軸線方向に移動している場合など回動させない場合には、軸線周りに高い剛性を有することが望まれる。軸線方向に移動している場合などに、軸線周りにガタツキがあると、スロットに巻線を挿入している時に、ステータ鉄心と接触して、ノズルや巻線が傷つくなどの不具合が生じる可能性があるからである。
これに対して、本発明の巻線装置では、第1,第2巻線吐出部を第1,第2走行ユニットを用いてそれぞれ第1,第2直線状レールをスライドさせるため、軸線周りのガタツキを高度に抑制することができる。
【0030】
さらに、請求項9〜請求項11のいずれか1項に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記吐出装置移動機構は、回転駆動力を発生する移動駆動軸と、上記移動駆動軸の回転を前記巻線吐出装置の前記軸線方向の往復移動に変換する第1変換機構と、を備えるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0031】
本発明の巻線装置では、回転駆動力を発生する移動駆動軸を備え、この移動駆動軸の駆動力を第1変換機構によって巻線吐出装置の軸線方向の往復移動に変えるため、巻線吐出装置の軸線方向の往復移動を容易に行わせることができる。
なお、第1変換機構としては、移動駆動軸の回転を巻線吐出装置の軸線方向の往復移動に変換できれば良く、クランク機構、カム機構などを含む各種の機構を採用することができる。
【0032】
またさらに、請求項7〜請求項12のいずれか1項に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記吐出部回動機構は、所定位置に前記ステータ鉄心をセットした場合におけるステータ鉄心の前記表面または前記裏面よりも前記軸線方向の外側に、前記第1巻線吐出部を上記ステータ鉄心の軸線を中心軸とする仮想円に沿って案内する第1円弧状案内機構と、前記第2巻線吐出部を上記仮想円に沿って案内する第2円弧状案内機構と、を備えるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0033】
第1,第2巻線吐出部をそれぞれ逆相に回動させるため、巻線吐出装置としては、例えば蝶番をヒンジを中心にして開閉するのと同様に、ステータ鉄心の軸線を中心として、第1,第2巻線吐出部が開閉するように構成することもできる。
しかし、巻線吐出装置をこのような形態にすると、巻線吐出装置が大きくなりがちであり、狭いステータ鉄心の内周面内の領域に巻線吐出装置を配置するのが困難となり易い。
これに対し、本発明の巻線装置では、第1,第2円弧状案内機構を備えている。このため、第1,第2巻線吐出部はそれぞれ同じ仮想円に沿って案内されることによって、軸線を中心にしてこの周りに回動させたのと同じ動きをとる。つまり、第1,第2巻線吐出部が軸線の周りに回動する。
その上、第1,第2円弧状案内機構は、ステータ鉄心の表面または裏面より軸線方向外側に位置しているので、このような案内機構を設けても、巻線吐出装置自身が大きくならないため、狭いステータ鉄心の内周面内の領域に巻線吐出装置を容易に配置することができる。
【0034】
なお、第1,第2円弧状案内機構は、第1,第2巻線吐出部を仮想円に沿って案内するように構成すればいずれの手法をも取ることができる。例えば具体的には、直接、第1,第2巻線吐出部を円に沿って案内する場合のほか、第1,第2巻線吐出部が搭載されている第1,第2直線状レールなど第1,第2巻線吐出部に結合する部材を、それぞれ円または円弧状のレールに沿って案内することで、間接的に第1,第2巻線吐出部を仮想円に沿って案内する場合も含む。
【0035】
さらに、請求項13に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記第1円弧状案内機構は、前記仮想円に沿って延びる第1円弧状レールと、前記第1巻線吐出部に結合し、上記第1円弧状レールに沿ってスライドする第1弧状走行ユニットと、を有し、前記第2円弧状案内機構は、上記仮想円に沿って延びる第2円弧状レールと、前記第2巻線吐出部に結合し、上記第2円弧状レールに沿ってスライドする第2弧状走行ユニットと、を有するステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0036】
本発明の巻線装置では、第1,第2円弧状案内機構は、それぞれ第1,第2円弧状レールと第1,第2巻線吐出部に結合し、これらのレールに沿ってスライドする第1,第2弧状走行ユニットから構成されている。このため、簡易な構造で巻線吐出装置の第1,第2巻線吐出部をそれぞれ案内し、回動させることができる。
【0037】
さらに、請求項14に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記吐出部回動機構は、回転駆動力を発生する回動駆動軸と、上記回動駆動軸の回転運動を前記ステータ鉄心の軸線に直交する軸線直交方向の往復運動に変換し、前記第1弧状走行ユニットと第2弧状走行ユニットとを上記軸線直交方向について同相で往復移動させる第2変換機構と、を備えるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0038】
本発明の巻線装置では、回動駆動軸の駆動力を軸線直交方向の往復移動に変え、第1,第2弧状走行ユニットを軸線直交方向に見て、同相で往復移動させる。これにより、第1,第2弧状走行ユニットは、軸線直交方向については同相で往復しつつ、それぞれ第1,第2弧状レールに沿って走行するので、第1,第2弧状走行ユニットに結合する第1,第2巻線吐出部は、それぞれ軸線の周りに回動する。しかも、第1,第2弧状走行ユニットを軸線直交方向について往復移動させるので、第1,第2巻線吐出部からすると、互いに逆相に回動されることとなる。このように第1,第2巻線吐出部を容易に逆相に回動できる。
なお、このような第2変換機構としては、回動駆動軸の回転を第1,第2弧状走行ユニットの軸線直交方向の往復移動に変換できれば良く、クランク機構、カム機構などを含む各種の機構を採用することができる。
【0039】
あるいは、請求項7または請求項8に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、1つの駆動軸を有し、前記軸方向移動装置は、前記ステータ鉄心および前記巻線吐出装置のうち少なくともいずれかについての前記軸線方向への前記往復移動の位相と上記駆動軸の回転角との間の対応関係を保ちつつ、上記駆動軸の回転により上記往復移動が生じるように構成されてなり、前記吐出部回動機構は、上記駆動軸の回転角と前記第1巻線吐出部及び第2巻線吐出部の往復回動の位相との間の対応関係を保ちつつ、上記駆動軸の回転により上記往復回動が生じるように構成されてなるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0040】
本発明の巻線装置では、回転駆動力を発生する1つの駆動軸によって、軸方向移動装置と吐出部回動機構とが動作する。しかも、駆動軸の回転角度と軸方向移動装置における往復移動の位相とが対応関係を保つ一方、駆動軸の回転角度と吐出部回動機構における往復回動の位相とも対応関係を保つ。従って、軸方向移動装置における往復移動の位相と吐出部回動機構における往復回動の位相との間にも対応関係が成り立つ。つまり軸方向移動装置における往復移動と吐出部回動機構における往復回動とが同期していることになる。従って、このように、本発明によれば、各種センサその他、複雑な制御機構を用いなくとも、往復移動と往復回動とを同期させることができ、簡易、安価な装置とすることができる。
【0041】
なお、駆動軸の回転角と往復移動の位相との間の対応関係を保つ、あるいは、駆動軸の回転角と往復回動の位相との間の対応関係を保つには、軸方向移動装置や吐出部回動機構における動力伝達を互いに剛に結合して行うのが良く、例えば、カム、リンク、歯車、タイミングベルト等を用いることができる。
【0042】
さらに、請求項16に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記軸方向移動装置は、前記駆動軸により駆動されるクランク機構を用いて、上記駆動軸の回転を前記往復移動に変換し、前記吐出部回動機構は、上記駆動軸に取り付けたカム機構を用いて、上記駆動軸の回転を前記往復回動に変換するステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0043】
本発明の巻線装置では、1つの駆動軸の回転を用いて、軸方向移動装置でのクランク機構による往復移動への変換と、吐出部回動機構でのカム機構による往復回動への変換を同時に行う。このため、往復移動と往復回動とを同期させることができる上、クランク機構の位相とカム機構の位相との関係を容易に関連付けができるので、往復移動と往復回動との位相を容易に調整することができる。
【0044】
なお、軸方向移動装置でのクランク機構による往復移動への変換としては、クランクシャフト(駆動軸)にリングを取り付け、このリングにリンクロッドが接続している形態がよい。このようにすると、リングを作業者が回すことで、クランク機構の位相を手動で調整できるようになる。しかも、これと同時に、吐出部回動機構のカム機構の位相も調整することができる。
【0045】
あるいは、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に、1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせてコイルを形成するステータ鉄心の巻線装置であって、上記巻線を吐出するノズルを有する巻線吐出部を備える巻線吐出装置と、回転駆動力を発生する移動駆動軸と、上記移動駆動軸の回転を上記巻線吐出装置の上記ステータ鉄心の軸線方向への往復移動に変換する変換機構と、を備え、上記変換機構は、上記巻線吐出装置の往復移動の振幅を変更する振幅調整機構、及び上記巻線吐出装置の往復移動の中心位置を変更する中心位置調整機構、を含むステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0046】
巻線装置を用いてステータ鉄心に巻線を巻き付ける場合、巻き付けるステータ鉄心の寸法が一定の専用機とする場合もあるが、寸法が異なる多種類のステータ鉄心に巻線を施す装置とする場合もある。例えば、軸線方向厚さが異なる数種類のステータ鉄心を1つの巻線装置で処理したい場合がある。
この巻線装置では、振幅調整機構及び中心位置調整機構を有するので、巻線吐出装置の往復する振幅と往復の中心位置を調整することにより、軸線方向厚さが異なるステータ鉄心について1つの巻線装置で巻線処理を行うことができる。
なお、変換機構としては、移動駆動軸の回転を巻線吐出装置の軸線方向の往復移動に変換できれば良く、クランク機構、カム機構などを含む各種の機構を採用することができる。
また、振幅調整機構としては、採用する変換機構に応じて、巻線吐出装置の往復移動の振幅を変更できる機構を採用すれば良く、例えば変換機構としてクランク機構を用いた場合には、クランク節における軸間長さを変更する機構が挙げられる。変換機構としてカムを用いる場合には、軸からの最小径方向寸法と最大径方向寸法の少なくともいずれかを異ならせたカムに取り替え可能としておくと良い。
【0047】
さらに、段落0045に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記変換機構は、クランク機構を含み、上記クランク機構は、前記移動駆動軸に結合されこの移動駆動軸の周りに回転するクランク節と、第1連結軸により上記クランク節に結合して、このクランク節と回り対偶を成す連結節と、第2連結軸により上記連結節に結合して、この連結節と回り対偶を成すヘッドと、上記ヘッドを前記ステータ鉄心の軸線方向に案内する案内部とを備え、前記振幅調整機構は、上記移動駆動軸と上記第1連結軸との間の第1軸間距離を変更可能とする第1軸間調整機構を含み、前記中心位置調整機構は、上記第1連結軸と上記第2連結軸との間の第2軸間距離を変更可能とする第2軸間調整機構を含むステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0048】
この巻線装置では、変換機構としてクランク機構を含んでおり、振幅調整機構には第1軸間調整機構を、中心位置調整機構には第2軸間調整機構を含んでいる。従って、簡単なクランク機構で出力駆動軸の回転を往復移動に変換できる。その上、第1軸間調整機構によって、その振幅を調整することができる。さらに、第2軸間調整機構によって振幅の中心位置を調整できる。このため、軸線方向厚さの異なるステータ鉄心について、各々の寸法に合わせて、巻線吐出装置の往復移動の振幅の大きさと中心位置を調整することで、いずれについてもこの巻線装置で巻線を巻くことができる。
【0049】
なお、第1軸間調整機構としては、クランク節あるいは連結節の構造に応じて、移動駆動軸と第1連結軸との間の距離を調整できるように構成してあればいずれの機構でも良い。例えば、クランク節に対する第1連結軸の取付位置を変更できるように構成してある機構が挙げられる。あるいは、ロッド状のクランク節自身の長さを伸縮可能とする機構が挙げられる。
また、第2軸間調整機構としては、連結節あるいはヘッドの構造に応じて、第1連結軸と第2連結軸との間の距離を調整できるように構成してあればいずれの機構でも良い。例えば、連結節に対する第1連結軸あるいは第2連結軸の取付位置を変更できるように構成してある機構が挙げられる。あるいは、ロッド状の連結節自身の長さを伸縮可能とする機構が挙げられる。
さらに、クランク節としては、ロッド状のクランク節や、移動駆動軸を中心とする円板状あるいはホイール状のクランク節を用いることができる。特に、円板状あるいはホイール状のクランク節を用いると、クランク節の位相を手動で調整するのときに、クランク節を回転させやすいため都合がよい。
【0050】
さらに、段落0046に記載のステータ鉄心の巻線装置の使用方法であって、前記軸線方向の厚さが基準厚さT0である基準ステータ鉄心について巻線を施すとき、前記巻線吐出装置の往復移動の中心位置が基準ステータ鉄心の厚さ方向中央に位置させ、前記クランク機構における前記第2軸間距離を基準第2軸間距離L0にする巻線装置を使用して、軸線方向の厚さTのステータ鉄心について巻線を施すときに、前記第2軸間調整機構により、上記第2軸間距離LをL=L0−(T0−T)/2またはL=L0+(T0−T)/2とするステータ鉄心の巻線装置の使用方法とすると良い。
【0051】
前述の巻線装置でステータ鉄心に巻線を施す場合、ステータ鉄心を所定位置にセットして巻線を施す。その際、ステータ鉄心の表面または裏面が軸線方向の所定位置(鉄心基準位置)となるように、ステータ鉄心をセットするのが都合がよい。例えば、軸線を鉛直線に一致させ、ステータ鉄心を載置台の載置面上に載置する場合には、載置台の載置面と接するステータ鉄心の下方面の位置(高さ)を鉄心基準位置とするのが都合がよい。ステータ鉄心の厚さが変わっても、鉄心基準位置となる載置面の高さ(鉛直方向位置)が変わらないからである。そしてこの場合には、巻線吐出装置の往復移動の中心位置がステータ鉄心の厚さ方向(軸線方向)の中心に一致するように、巻線吐出装置の往復移動の中心位置をステータ鉄心の厚さに応じて調整するのが好ましい。
【0052】
これに対して、まず、基準厚さT0である基準ステータ鉄心をこの巻線装置にセットしたときに、巻線吐出装置の往復移動の中心位置が基準ステータ鉄心の厚さ方向中央に位置するように調整し、その状態でのクランク機構の第2軸間距離をL0と仮定する。
その上で、本使用方法では、この巻線装置に厚さTのステータ鉄心をセットした場合には、第2軸間調整機構により、第2軸間距離LをL=L0−(T0−T)/2とする、あるいは、L=L0+(T0−T)/2とする。このようにすると、厚さTのステータ鉄心を、所定の載置台の載置面にセットした場合など鉄心基準位置が変わらない状態でこの巻線装置にセットしても、巻線吐出装置の往復移動の中心位置がステータ鉄心の厚さ方向中央に位置することになる。かくして、ステータ鉄心の表面側と裏面側の両方に均等に巻線吐出装置が移動することから、表面側と裏面側で同様に均等に巻線を巻くことができる。
なお、L=L0−(T0−T)/2とL=L0+(T0−T)/2のいずれを用いるかは、クランク機構とステータ鉄心との位置関係から決定すればよい。
【0053】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記ステータ鉄心の軸線方向のうち、上記裏面から上記表面に向かう方向を第1軸線方向とし、この逆を第2軸線方向とし、上記ステータ鉄心の径方向のうち、上記第1スロットに沿う方向を第1スロット方向とし、上記第2スロットに沿う方向を第2スロット方向とし、上記第1スロット方向のうち、外側方向を第1スロット外方向とし、上記第2スロット方向のうち、外側方向を第2スロット外方向としたとき、上記巻線を吐出する巻線吐出装置と、上記ステータ鉄心および上記巻線吐出装置のうち少なくともいずれかを移動させて、両者の相対的な位置関係を変化させる移動装置と、上記ステータ鉄心の上記表面より上記第1軸線方向に位置する第1アームであって、第1アームセット位置に位置する上記第1アームを上記第1スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第1スロット内に挿入された第1スロット挿入部より上記第1軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第1アームと、上記第1アームを上記第1スロット方向に進退させる第1アーム進退機構と、上記第1アームを上記軸線方向と交差する方向に延びる第1退避軸線の周りに回動させて、上記第1アームセット位置と、上記ステータ鉄心の内周円筒面を上記軸線方向に延ばした仮想内周円筒面よりも径方向外側で、かつ、上記スロットにそれぞれ上記コイルを形成したと仮定したときの各コイルのうち上記ステータ鉄心の表面より第1軸線方向に位置する表面側コイルエンド部から離間する第1アーム退避位置と、の間で上記第1アームを往復移動させる第1アーム退避機構と、上記ステータ鉄心の上記裏面より上記第2軸線方向に位置する第2アームであって、第2アームセット位置に位置する上記第2アームを上記第1スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第1スロット挿入部より上記第2軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第2アームと、上記第2アームを上記第1スロット方向に進退させる第2アーム進退機構と、上記第2アームを上記軸線方向と交差する方向に延びる第2退避軸線の周りに回動させて、上記第2アームセット位置と、上記仮想内周円筒面よりも径方向外側で、かつ、上記スロットにそれぞれ上記コイルを形成したと仮定したとき各コイルのうち上記ステータ鉄心の裏面より第2軸線方向に位置する裏面側コイルエンド部から離間する第2アーム退避位置と、の間で上記第2アームを往復移動させる第2アーム退避機構と、上記ステータ鉄心の上記裏面より上記第2軸線方向に位置する第3アームであって、第3アームセット位置に位置する上記第3アームを上記第2スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第2スロット内に挿入された第2スロット挿入部より上記第2軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第3アームと、上記第3アームを上記第2スロット方向に進退させる第3アーム進退機構と、上記第3アームを上記軸線方向と交差する方向に延びる第3退避軸線の周りに回動させて、上記第3アームセット位置と、上記仮想内周円筒面よりも径方向外側でかつ上記裏面側コイルエンド部から離間する第3アーム退避位置と、の間で上記第3アームを往復移動させる第3アーム退避機構と、上記ステータ鉄心の上記表面より上記第1軸線方向に位置する第4アームであって、第4アームセット位置に位置する上記第4アームを上記第2スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第2スロット挿入部より上記第1軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第4アームと、上記第4アームを上記第2スロット方向に進退させる第4アーム進退機構と、上記第4アームを上記軸線方向と交差する方向に延びる第4退避軸線の周りに回動させて、上記第4アームセット位置と、上記仮想内周円筒面よりも径方向外側でかつ上記表面側コイルエンド部から離間する第4アーム退避位置と、の間で上記第4アームを往復移動させる第4アーム退避機構と、を備えるステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0054】
この巻線装置では、第1〜第4アーム、第1〜第4アーム進退機構を備えるほか、仮想内周円筒面よりも径方向外側に各アームを退避させる第1〜第4アーム退避機構を備える。このため、巻線吐出装置を移動させて第1スロットあるいは第2スロットに巻線を挿入し、また第1,第2スロット間に巻線を渡らせるにあたり、巻線吐出装置と第1〜第4アームとが衝突(干渉)しないように、予め第1〜第4アームを第1〜第4アーム退避位置に適時退避させておくことができる。
しかも、この巻線装置では、第1〜第4アーム退避機構は、いずれも各アームを軸線方向に対して交差する方向に延びる第1〜第4退避軸線の周りに回動させて、コイルの表面側コイルエンドまたは裏面側コイルエンドから離間するアーム退避位置に退避させる。もし、各アームを軸線方向に平行な軸の周りに回動させて退避させる場合には、各アームが表面側または裏面側コイルエンドに衝突するのを避けるため、一旦アームを鉄心の表面(あるいは裏面)から離す方向に移動させた上で、軸線方向に平行な軸の周りに回動させてアームを退避させる必要があり、移動と回動の2動作が必要になる。このように、本巻線装置では、各コイルエンドとも干渉せず、しかも退避動作ができる上、退避動作を回動の1動作だけで済ますことができるから、機構が簡単で設計が容易になる。また、退避動作を速くできるため、装置の処理速度(巻線速度)を速くすることができる。
【0055】
なお、第1退避軸線〜第4退避軸線は、ステータ鉄心の軸線方向と交差する方向に延びる仮想的な軸線を指す。従って、ステータ鉄心の軸線と平行でなく、この軸線(またはこの軸線に平行な線)と角度を持って交わる軸線をいう。
また、第1アーム退避位置〜第4アーム退避位置は、ステータ鉄心の外周面を軸線方向に延ばした仮想外周筒面よりも径方向外側に位置するようにするのが好ましい。このようにすると、第1アーム退避位置等の各アームを位置させれば、ステータ鉄心を回動させても、あるいは、ステータ鉄心をこの巻線装置に着脱する際に、各アームに干渉しない。つまり、巻線時の各アームの退避位置と、鉄心回動時や鉄心取り外し時の各アームの退避位置とを同じ位置とすることができる。
【0056】
さらに、段落0053に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記第1アーム退避機構は、前記第1アームを前記第4アームから離れる方向に回動退避させ、前記第2アーム退避機構は、前記第2アームを前記第3アームから離れる方向に回動退避させ、前記第3アーム退避機構は、上記第3アームを上記第2アームから離れる方向に回動退避させ、前記第4アーム退避機構は、上記第4アームを上記第1アームから離れる方向に回動退避させるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0057】
この巻線装置では、第1,第4アーム退避機構は、第1,第4アームを互いに離れる方向に回動退避させる。同様に、第2,第3アーム退避機構は、第2,第3アームを互いに離れる方向に回動退避させる。このため、第1アームを回動させて退避させた際、第4アームと干渉する虞が無くすことができる。同じく、第4アームを回動させて退避させた際、第1アームと干渉する虞が無くすことができる。同様に、第2,第3アームをそれぞれ回動させて退避させた際に、第3,第2アームに干渉する虞が無くすことができる。
【0058】
さらに、段落0053または段落0056に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記第1アーム〜第4アームから選択した少なくともいずれかの特定アームに関し、前記第1アーム進退機構〜第4アーム進退機構のうち上記特定アームに関する特定アーム進退機構は、特定アーム駆動軸の回転を上記特定アームの進退に変換する機構からなり、前記第1アーム退避機構〜第4アーム退避機構のうち上記特定アームに関する特定アーム退避機構は、上記特定アーム駆動軸の回転を上記特定アームの特定退避軸線の周りの回動に変換する機構からなるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0059】
この巻線装置では、第1アーム〜第4アームのうち特定アーム(例えば第1アーム)については、特定アーム進退機構(第1アーム進退機構)と特定アーム退避機構(第1アーム退避機構)とは共通の特定アーム駆動軸(第1アーム駆動軸)で駆動され、それぞれ特定アーム駆動軸の回転を特定アームの進退及び回動に変換している。このため、特定アームの進退に関する往復動作と特定アームのセットと退避に関する往復動作の2つの動作を、1つの特定アーム駆動軸で行わせることができる。このため、駆動軸の数を少なくし、構造を簡単にできるうえ、進退動作とセット・退避動作とを同期して動作させることができる。
【0060】
なお、少なくともいずれかの特定アームについて、上述のようにすれば、駆動軸の数を少なく出来るなど上述の効果を得ることができる。但し、4つのアーム(第1〜第4アーム)のいずれについても、共通の駆動軸によってアーム進退機構とアーム退避機構が駆動されるようにすると、さらに好ましい。
その上、4つのアームのうち、比較的近くに位置する第1アームと第4アーム、第2アームと第3アームの駆動軸を共通化するとさらに好ましい。あるいは、第1アームと第2アーム、第3アームと第4アームの駆動軸を共通化しても良い。
【0061】
さらに、段落0058に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記特定アーム進退機構は、前記特定駆動軸に固着された板状の特定進退カムを含み、前記特定アーム退避機構は、上記特定駆動軸に固着された板状の特定退避カムを含み、上記特定進退カムと特定退避カムとは、単一の固着機構によって隣接して上記特定駆動軸に固着されてなるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0062】
この巻線装置では、特定アームについて、特定アーム進退機構を動作させる板状の特定進退カムと特定アーム退避機構を動作させる板状の特定退避カムとが単一の固着機構で特定駆動軸に固着されている。従って、特定アームに関する特定アーム進退機構と特定アーム退避機構の構造が簡単になる。また、2つの板状カムを単一の固着機構で特定駆動軸に固着すれば良いので、固着が容易である。また、特定アームの進退とセット・退避のタイミングを、カムの固定の際に2つのカムの間の位相を適度に調整することによって容易に調整できる。
【0063】
あるいは、段落0061に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記特定アームは、第1アームおよび第4アームであり、前記特定駆動軸である第1アーム駆動軸と第4アーム駆動軸とは、共通の1−4駆動軸であるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0064】
この巻線装置では、前述の第1駆動軸と第4アーム駆動軸とを同じ1−4駆動軸としている。つまり、1つの1−4駆動軸で、第1アームの進退及びセット・退避と、第4アームの進退及びセット・退避の合計4つの往復動作を行わせることができる。かくして、第1アームと第4アームとの動作間でも容易に同期をとることができる。またさらに駆動軸の数を減らすことができ、装置をより簡単に、また安価にできる。
【0065】
さらに、段落0063に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記特定進退カムである第1進退カムと第4進退カムとは、共通の1−4進退カムであり、前記特定退避カムである第1退避カムと第4退避カムとは、共通の1−4退避カムであるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0066】
この巻線装置では、さらに、第1進退カムと第4進退カムとを共通の1−4進退カムとし、また、第1退避カムと第4退避カムとを共通の1−4退避カムとしている。かくして、さらに進退カムや退避カムの数を減らすことができ、装置をより簡単に、また安価にできる。
【0067】
段落0061〜段落0065のいずれか1項に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記特定アームは、第2アームおよび第3アームであり、前記特定駆動軸である第2アーム駆動軸と第3アーム駆動軸とは、共通の2−3駆動軸であるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0068】
この巻線装置では、前述の第2駆動軸と第3アーム駆動軸とを同じ2−3駆動軸としている。つまり、1つの3−4駆動軸で第3アームの進退及びセット・退避と、第4アームの進退及びセット・退避の合計4つの往復動作を行うことができる。かくして、第3アームと第4アームとの動作間でも容易に同期をとることができる。またさらに駆動軸の数を減らすことができ、装置をより簡単に、また安価にできる。
【0069】
さらに、段落0067に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記特定進退カムである第2進退カムと第3進退カムとは、共通の2−3進退カムであり、前記特定退避カムである第2退避カムと第3退避カムとは、共通の2−3退避カムであるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0070】
この巻線装置では、さらに、第2進退カムと第3進退カムとを共通の2−3進退カムとし、また、第2退避カムと第3退避カムとを共通の2−3退避カムとしている。かくして、さらに進退カムや退避カムの数を減らすことができ、装置をより簡単に、また安価にできる。
【0071】
さらに、段落0058,段落0061,段落0063,段落0065,段落0067,段落0069のいずれか1項に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記特定アーム進退機構は、前記特定駆動軸に固着された特定進退カムとこの特定進退カムに特定進退カム接点で接して従動する特定進退カム従動節とを含み、上記特定駆動軸の軸心と上記特定進退カム接点との距離が大きくなる期間に、前記特定アームが径方向外側に移動するように構成してなるステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0072】
この巻線装置では、特定アーム進退機構は、特定進退カムと特定進退カム従動節を含み、軸心と特定進退カム接点との距離が大きくなる期間(リフト期間)に特定アームがそれぞれ径方向外側(具体的には第1スロット外方向あるいは第2スロット外方向)に移動するように構成してある。一般に、カムは戻り期間に比してリフト期間に、大きな力を伝えることができる。従って、このようにすることで、特定アームは径方向外側への移動時に巻線に掛合して大きな力で巻線を径方向外側にたぐることができる。
【0073】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記ステータ鉄心の軸線方向のうち、上記裏面から上記表面に向かう方向を第1軸線方向とし、この逆を第2軸線方向とし、上記ステータ鉄心の径方向のうち、上記第1スロットに沿う方向を第1スロット方向とし、上記第2スロットに沿う方向を第2スロット方向とし、上記第1スロット方向のうち、外側方向を第1スロット外方向とし、上記第2スロット方向のうち、外側方向を第2スロット外方向としたとき、上記巻線を吐出する巻線吐出装置と、上記ステータ鉄心および上記巻線吐出装置のうち少なくともいずれかを移動させて、両者の相対的な位置関係を変化させる移動装置と、上記ステータ鉄心の上記表面より上記第1軸線方向に位置する第1アームであって、第1アームセット位置に位置する上記第1アームを上記第1スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第1スロット内に挿入された第1スロット挿入部より上記第1軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第1アームと、上記第1アームを上記第1スロット方向に進退させる第1アーム進退機構と、上記第1アーム進退機構を駆動する第1アーム駆動軸と、上記ステータ鉄心の上記裏面より上記第2軸線方向に位置する第2アームであって、第2アームセット位置に位置する上記第2アームを上記第1スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第1スロット挿入部より上記第2軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第2アームと、上記第2アームを上記第1スロット方向に進退させる第2アーム進退機構と、上記第2アーム進退機構を駆動する第2アーム駆動軸と、上記ステータ鉄心の上記裏面より上記第2軸線方向に位置する第3アームであって、第3アームセット位置に位置する上記第3アームを上記第2スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第2スロット内に挿入された第2スロット挿入部より上記第2軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第3アームと、上記第3アームを上記第2スロット方向に進退させる第3アーム進退機構と、上記第3アーム進退機構を駆動する第3アーム駆動軸と、上記ステータ鉄心の上記表面より上記第1軸線方向に位置する第4アームであって、第4アームセット位置に位置する上記第4アームを上記第2スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第2スロット挿入部より上記第1軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第4アームと、上記第4アームを上記第2スロット方向に進退させる第4アーム進退機構と、上記第4アーム進退機構を駆動する第4アーム駆動軸と、を備え、上記第1アーム〜第4アームから選択した少なくともいずれかの特定アームに関し、上記第1アーム進退機構〜第4アーム進退機構のうち上記特定アームに関する特定アーム進退機構は、上記第1駆動軸〜第4駆動軸のうち上記特定アームに関する特定駆動軸に固着された特定進退カム、及びこの特定進退カムに特定進退カム接点で接して従動する特定進退カム従動節を含み、上記特定駆動軸の軸心と上記特定進退カム接点との距離が大きくなる期間に、上記特定アームが上記第1スロット外方向および第2スロット外方向のうち上記特定アームに関する特定スロット外方向に移動するように構成されてなるステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0074】
この巻線装置では、第1〜第4アーム進退機構を有する。しかもそのうち、特定アーム進退機構に関して言えば、特定進退カムと特定進退カム従動節を含み、これを駆動する特定駆動軸の軸心と特定進退カム接点との距離が大きくなる期間(リフト期間)に特定アームがぞれぞれ径方向外側に移動するように構成してある。一般に、カムは戻り期間に比してリフト期間に、大きな力を伝えることができる。従って、このようにすることで、第1アーム等は径方向外側への移動時に巻線に掛合して大きな力で確実に巻線を径方向外側にたぐることができる。
【0075】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記ステータ鉄心の軸線方向のうち、上記裏面から上記表面に向かう方向を第1軸線方向とし、この逆を第2軸線方向とし、上記ステータ鉄心の径方向のうち、上記第1スロットに沿う方向を第1スロット方向とし、上記第2スロットに沿う方向を第2スロット方向とし、上記第1スロット方向のうち、外側方向を第1スロット外方向とし、上記第2スロット方向のうち、外側方向を第2スロット外方向としたとき、上記巻線を吐出する巻線吐出装置と、上記ステータ鉄心および上記巻線吐出装置のうち少なくともいずれかを移動させて、両者の相対的な位置関係を変化させる移動装置と、上記ステータ鉄心の上記表面より上記第1軸線方向に位置する第1アームであって、第1アームセット位置に位置する上記第1アームを上記第1スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第1スロット内に挿入された第1スロット挿入部より上記第1軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第1アームと、上記第1アームを上記第1スロット方向に進退させる第1アーム進退機構と、上記ステータ鉄心の上記裏面より上記第2軸線方向に位置する第2アームであって、第2アームセット位置に位置する上記第2アームを上記第1スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第1スロット挿入部より上記第2軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第2アームと、上記第2アームを上記第1スロット方向に進退させる第2アーム進退機構と、上記ステータ鉄心の上記裏面より上記第2軸線方向に位置する第3アームであって、第3アームセット位置に位置する上記第3アームを上記第2スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第2スロット内に挿入された第2スロット挿入部より上記第2軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第3アームと、上記第3アームを上記第2スロット方向に進退させる第3アーム進退機構と、上記ステータ鉄心の上記表面より上記第1軸線方向に位置する第4アームであって、第4アームセット位置に位置する上記第4アームを上記第2スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第2スロット挿入部より上記第1軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第4アームと、上記第4アームを上記第2スロット方向に進退させる第4アーム進退機構と、を備え、前記第1アーム〜第4アームから選択した少なくともいずれかの特定アームに関し、前記第1アーム進退機構〜第4アーム進退機構のうち上記特定アームに関する特定アーム進退機構は、上記特定アームの進退のタイミングを調整する特定進退調整機構を含むステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0076】
巻線装置において、異なる厚さのステータ鉄心に巻線を施す場合、各アームの進退のタイミングを変更したい場合がある。具体的には、アームを巻線に掛合させてたぐるために、アームを第1,第2スロット外方向に移動(たぐり動作)させるタイミングを調整したい場合がある。例えば、第1,2,3,4アームの順にたぐり動作をさせると考えると、ステータ鉄心の厚さが厚くなった場合には、厚さの薄いものに比して、第1アーム及び第3アームのたぐり動作タイミングを早める一方、第2,第4アームでたぐり動作タイミングを遅くしたい。ステータ鉄心が厚くなると巻線吐出装置が早いタイミングで鉄心内に位置し、遅いタイミングでステータ鉄心から抜けるようになるからである。
これに対し、この巻線装置では、第1〜第4アーム進退機構を備え、さらに特定アームに関し、その進退のタイミングを調整する特定進退調整機構を含む。このため、特定アームの進退のタイミングを調整することができるから、厚さが異なるステータ鉄心に巻線を施す場合などにおいて、進退のタイミングを適切に調整して、巻線を施すことができる。
【0077】
なお、特定進退調整機構(例えば第1進退調整機構)としては、特定アーム進退機構の構造に応じて適宜の機構とすることができる。例えば、駆動軸にカムを装着し回転運動を往復運動に変換する場合には、駆動軸に対するカムの固着位置を駆動軸の周方向に移動調整する機構や、カムに従動する従動節のカム接点の位置を駆動軸の周方向に移動調整する機構などを採用することができる。また、駆動軸の回転運動をクランク機構を用いて往復運動に変換する場合には、駆動軸に対するクランク節の固着位置をこの駆動軸の周方向に移動調整する機構が挙げられる。
さらに、第1アーム進退機構と第4アーム進退機構の組、および第2アーム進退機構と第3アーム進退機構の組の少なくともいずれかの組に属するアーム進退機構について、そのアームの進退のタイミングを調整する進退調整機構をそれぞれ含むようにするのが好ましい。厚さの異なる鉄心について巻線を施す場合には、少なくとも、第1アームと第4アーム、あるいは第2アームと第3アームのいずれかの組について、アームの進退の調整を行う必要となる場合が多い。したがって、少なくともいずれかの組に属するアーム進退機構について、進退調整機構を備えることで、厚さの異なる鉄心についても適切に巻線を施すことができる。
さらに、第1〜第4アーム進退機構のいずれについても、第1〜第4アームに関し、その進退のタイミングを調整する第1進退調整機構〜第4進退調整機構をそれぞれ含むようにするのが好ましい。4つのアームについて調整することができることで、適切で細かな調整が可能となる。
【0078】
さらに、段落0075に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記特定アーム進退機構は、特定駆動軸に固着された特定進退カム、及びこの特定進退カムに特定進退カム接点で接して従動する特定進退カム従動節を含み、前記特定進退調整機構は、上記特定進退カム従動節の上記特定進退カム接点の位置を上記特定アーム駆動軸の周方向に変化させる特定進退接点移動機構であるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0079】
この巻線装置では、特定進退調整機構は特定進退カムと特定進退カム従動節を含んでおり、特定進退カム従動節の特定進退カム接点の位置を特定アーム駆動軸の周方向に変化させるだけで特定アームの進退のタイミングを調整できる。従って、構造が簡単で、特定アームの動作タイミングを容易に調整できる。
【0080】
なお、特定進退接点移動機構(例えば第1進退接点移動機構)は、特定進退カム接点の位置を特定アーム駆動軸の周方向に変化させることができればいずれの構成をも採用できる。例えば、特定進退カム従動節の形態を変化させる場合、即ち、自身の変形によって特定進退カム接点の位置を変化させうる構造とした特定進退カム従動節を用い、特定進退カム接点の位置を移動させる場合が挙げられる。また、特定進退カム従動節自身を移動させて特定進退カム接点の位置を変化させる場合が挙げられる。
また、接点の移動には、手動のほか、数値制御したアクチュエータによることもできる。
【0081】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記ステータ鉄心の軸線方向のうち、上記裏面から上記表面に向かう方向を第1軸線方向とし、この逆を第2軸線方向とし、上記ステータ鉄心の径方向のうち、上記第1スロットに沿う方向を第1スロット方向とし、上記第2スロットに沿う方向を第2スロット方向とし、上記第1スロット方向のうち、外側方向を第1スロット外方向とし、上記第2スロット方向のうち、外側方向を第2スロット外方向としたとき、上記巻線を吐出する巻線吐出装置と、上記ステータ鉄心および上記巻線吐出装置のうち少なくともいずれかを移動させて、両者の相対的な位置関係を変化させる移動装置と、上記ステータ鉄心の上記表面より上記第1軸線方向に位置する第1アームであって、第1アームセット位置に位置する上記第1アームを上記第1スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第1スロット内に挿入された第1スロット挿入部より上記第1軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第1アームと、上記第1アームを上記第1スロット方向に進退させる第1アーム進退機構と、上記第1アームセット位置と第1アーム退避位置との間で上記第1アームを往復移動させる第1アーム退避機構と、上記ステータ鉄心の上記裏面より上記第2軸線方向に位置する第2アームであって、第2アームセット位置に位置する上記第2アームを上記第1スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第1スロット挿入部より上記第2軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第2アームと、上記第2アームを上記第1スロット方向に進退させる第2アーム進退機構と、上記第2アームセット位置と第2アーム退避位置との間で上記第2アームを往復移動させる第2アーム退避機構と、上記ステータ鉄心の上記裏面より上記第2軸線方向に位置する第3アームであって、第3アームセット位置に位置する上記第3アームを上記第2スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第2スロット内に挿入された第2スロット挿入部より上記第2軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第3アームと、上記第3アームを上記第2スロット方向に進退させる第3アーム進退機構と、上記第3アームセット位置と第3アーム退避位置との間で上記第3アームを往復移動させる第3アーム退避機構と、上記ステータ鉄心の上記表面より上記第1軸線方向に位置する第4アームであって、第4アームセット位置に位置する上記第4アームを上記第2スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第2スロット挿入部より上記第1軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第4アームと、上記第4アームを上記第2スロット方向に進退させる第4アーム進退機構と、上記第4アームセット位置と第4アーム退避位置との間で上記第4アームを往復移動させる第4アーム退避機構と、を備え、上記第1アーム〜第4アームから選択した少なくともいずれかの特定アームに関し、前記第1アーム退避機構〜第4アーム退避機構のうち上記特定アームに関する特定アーム退避機構は、上記特定アームのセット及び退避のタイミングを調整する特定退避調整機構を含むステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0082】
巻線装置において、異なる厚さのステータ鉄心に巻線を施す場合、第1〜第4アームの退避のタイミングを変更したい場合がある。例えば、第1,2,3,4アームの順に退避動作をすると考えると、ステータ鉄心の厚さが厚くなった場合には、厚さの薄いものに比して、第1アーム及び第3アームの退避動作タイミングを早める一方、第2,第4アームで退避動作タイミングを遅くしたい。ステータ鉄心が厚くなると巻線吐出装置が早いタイミングでステータ鉄心に近づく一方、遅いタイミングでステータ鉄心から離れるようになるからである。
これに対し、この巻線装置では、第1〜第4アーム退避機構を備え、さらに特定アームに関し、その進退のタイミングを調整する特定退避調整機構を含む。このため、特定アームの退避のタイミングを調整することができるから、厚さが異なるステータ鉄心に巻線を施す場合などにおいて、巻線吐出装置とアームとの干渉を適切に回避することができる。
【0083】
なお、特定退避調整機構(例えば第1退避調整機構)としては、特定アーム退避機構の構造に応じて適宜の機構とすることができる。例えば、駆動軸にカムを装着し回転運動を往復運動に変換する場合には、駆動軸に対するカムの固着位置を駆動軸の周方向に移動調整する機構や、カムに従動する従動節のカム接点の位置を駆動軸の周方向に移動調整する機構などを採用することができる。また、駆動軸の回転運動をクランク機構を用いて往復運動に変換する場合には、駆動軸に対するクランク節の固着位置をこの駆動軸の周方向に移動調整する機構が挙げられる。
また、本発明において、第1アーム退避位置とは、巻線吐出装置をステータ鉄心に対して相対移動させて巻線を第1スロットや第2スロットに挿入したり、第1,第2スロット間に巻線を渡らせたりする際に、第1アームが巻線吐出装置やステータ鉄心、成形されたコイル等と干渉することを防ぐために、予め第1アームを移動させて保持しておく位置を指す。第2〜第4アーム退避位置も同様である。
さらに、第1アームセット位置とは、第1アームを移動させて、巻線のうち第1スロット挿入部より第1軸線方向に位置する巻線に掛合させるに当たり、移動の最初に第1アームに位置させる位置を指す。
【0084】
さらに、第1アーム退避機構と第4アーム退避機構の組、および第2アーム退避機構と第3アーム退避機構の組の少なくともいずれかの組に属するアーム退避機構について、そのアームの退避のタイミングを調整する退避調整機構をそれぞれ含むようにするのが好ましい。厚さの異なる鉄心について巻線を施す場合には、少なくとも、第1アームと第4アーム、あるいは第2アームと第3アームのいずれかの組について、アームの退避のタイミングの調整を行う必要となる場合が多い。したがって、少なくともいずれかの組に属するアーム退避機構について、退避調整機構を備えることで、厚さの異なる鉄心についても適切に巻線を施すことができる。
さらに、第1〜第4アーム退避機構のいずれについても、第1〜第4アームに関し、その退避のタイミングを調整する第1退避調整機構〜第4退避調整機構をそれぞれ含むようにするのが好ましい。4つのアームについて調整することができることで、適切で細かな調整が可能となる。
【0085】
さらに、段落0081に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記特定アーム退避機構は、特定駆動軸に固着された特定退避カム、及びこの特定退避カムに特定退避カム接点で接して従動する特定退避カム従動節を含み、前記特定退避調整機構は、上記特定退避カム従動節の上記特定退避カム接点の位置を上記特定アーム駆動軸の周方向に変化させる特定退避接点移動機構であるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0086】
この巻線装置では、特定退避調整機構は、特定退避カムと特定退避カム従動節を含んでおり、特定退避カム従動節の特定退避カム接点の位置を特定アーム駆動軸の周方向に変化させるだけで特定アームの退避のタイミングを調整できる。従って、構造が簡単で、特定アームの退避タイミングを容易に調整できる。
【0087】
なお、特定退避調整機構(例えば第1退避調整機構)は、特定退避カム接点の位置を特定アーム駆動軸の周方向に変化させることができればいずれの構成をも採用できる。例えば、特定退避カム従動節の形態を変化させる場合、即ち、自身の変形によって特定退避カム接点の位置を変化させうる構造とした特定退避カム従動節を用い、特定退避カム接点の位置を移動させる場合が挙げられる。また、特定退避カム従動節自身を移動させて特定退避カム接点の位置を変化させる場合が挙げられる。
また、接点の移動には、手動のほか、数値制御したアクチュエータによることもできる。
【0088】
さらに、段落0085に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記第1アーム進退機構〜第4アーム進退機構のうち前記特定アームに関する特定アーム進退機構は、前記特定駆動軸に固着された特定進退カムと、この特定進退カムに特定進退カム接点で接して従動する特定進退カム従動節と、上記特定進退カム従動節の上記特定進退カム接点の位置を上記特定アーム駆動軸の周方向に変化させる特定進退接点移動機構と、を含むステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0089】
この巻線装置では、特定アーム進退機構が、特定進退カムと特定進退カム従動節と特定進退接点移動機構を含んでいる。従って、特定進退カム従動節の特定進退カム接点の位置を特定アーム駆動軸の周方向に変化させるだけで、特定アームの進退のタイミングを調整できるので、構造が簡単で、特定アームの進退タイミングを容易に調整できる。
しかも、この巻線装置は、同じ特定アームに関して、特定アーム退避機構に特定退避調整機構を有しており、特定進退カムは、特定退避カムと同じく特定アーム駆動軸に固着されている。このため、特定アーム(例えば第1アーム)のセット・退避動作と進退動作とを同時に、しかも互いに同期して行わせることができる。
【0090】
なお、特定進退接点移動機構は、特定進退カム接点の位置を特定アーム駆動軸の周方向に変化させることができればいずれの構成をも採用できる。例えば、特定進退カム従動節の形態を変化させる場合、即ち、自身の変形によって特定進退カム接点の位置を変化させうる構造とした特定進退カム従動節を用い、特定進退カム接点の位置を移動させる場合が挙げられる。また、特定進退カム従動節自身を移動させて特定進退カム接点の位置を変化させる場合が挙げられる。
また、接点の移動には、手動のほか、数値制御したアクチュエータによることもできる。
また、特定退避カムと特定進退カム(第1退避カムと第1進退カム)とは、単一の固着機構によって隣接して特定アーム駆動軸(第1アーム駆動軸)に固着されてなるのが好ましい。このように2つのカムが単一の固着機構で固着されていると、固着機構の構造が簡単になる。また、2つの板状カムを1つの固着機構で駆動軸に固着すれば良いので、固着が容易である。また、2つのカムの間の位相を、カムの固定の際に容易に調整できる。
【0091】
さらに、段落0089に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記特定退避接点移動機構は、特定進退接点移動機構を兼ねるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0092】
この巻線装置では、特定退避接点移動機構が特定進退接点移動機構を兼ねる。例えば第1退避接点移動機構が第1進退接点移動機構を兼ねる。このため、特定退避カム接点(第1退避カム接点)の位置と特定進退カム接点(第1進退カム接点)の位置とを同時に調整し、特定アーム(第1アーム)のセット・退避のタイミング調整するとともに、この特定アーム(第1アーム)の進退のタイミングも同時に調整することができる。
【0093】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記ステータ鉄心の軸線方向のうち、上記裏面から上記表面に向かう方向を第1軸線方向とし、この逆を第2軸線方向とし、上記ステータ鉄心の径方向のうち、上記第1スロットに沿う方向を第1スロット方向とし、上記第2スロットに沿う方向を第2スロット方向とし、上記第1スロット方向のうち、外側方向を第1スロット外方向とし、上記第2スロット方向のうち、外側方向を第2スロット外方向としたとき、上記巻線を吐出する巻線吐出装置と、上記ステータ鉄心および上記巻線吐出装置のうち少なくともいずれかを移動させて、両者の相対的な位置関係を変化させる移動装置と、上記ステータ鉄心の上記表面より上記第1軸線方向に位置する第1アームであって、第1アームセット位置に位置する上記第1アームを上記第1スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第1スロット内に挿入された第1スロット挿入部より上記第1軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第1アームと、上記第1アームを上記第1スロット方向に進退させる第1アーム進退機構と、上記第1アームセット位置と第1アーム退避位置との間で上記第1アームを往復移動させる第1アーム退避機構と、解放状態では上記第1アーム退避機構による上記第1アームの往復移動を許し、退避保持状態では上記第1アームを上記第1アーム退避位置に保持する第1退避位置保持機構と、上記ステータ鉄心の上記裏面より上記第2軸線方向に位置する第2アームであって、第2アームセット位置に位置する上記第2アームを上記第1スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第1スロット挿入部より上記第2軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第2アームと、上記第2アームを上記第1スロット方向に進退させる第2アーム進退機構と、上記第2アームセット位置と第2アーム退避位置との間で上記第2アームを往復移動させる第2アーム退避機構と、解放状態では上記第2アーム退避機構による上記第2アームの往復移動を許し、退避保持状態では上記第2アームを上記第2アーム退避位置に保持する第2退避位置保持機構と、上記ステータ鉄心の上記裏面より上記第2軸線方向に位置する第3アームであって、第3アームセット位置に位置する上記第3アームを上記第2スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第2スロット内に挿入された第2スロット挿入部より上記第2軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第3アームと、上記第3アームを上記第2スロット方向に進退させる第3アーム進退機構と、上記第3アームセット位置と第3アーム退避位置との間で上記第3アームを往復移動させる第3アーム退避機構と、解放状態では上記第3アーム退避機構による上記第3アームの往復移動を許し、退避保持状態では上記第3アームを上記第3アーム退避位置に保持する第3退避位置保持機構と、上記ステータ鉄心の上記表面より上記第1軸線方向に位置する第4アームであって、第4アームセット位置に位置する上記第4アームを上記第2スロット外方向に向けて移動させたときに、上記巻線のうち上記第2スロット挿入部より上記第1軸線方向に位置する上記巻線に掛合してこの巻線をたぐる第4アームと、上記第4アームを上記第2スロット方向に進退させる第4アーム進退機構と、上記第4アームセット位置と第4アーム退避位置との間で上記第4アームを往復移動させる第4アーム退避機構と、解放状態では上記第4アーム退避機構による上記第4アームの往復移動を許し、退避保持状態では上記第4アームを上記第4アーム退避位置に保持する第4退避位置保持機構と、を備えるステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0094】
巻線装置で、内歯に巻線を巻きつけてコイルを形成している期間には、どの時点においても4つのアームのうちいずれか1つ又は複数のアームが巻線に掛合している状態となっている。しかしながら、コイルを巻き終わった後は、次のコイルを巻くため、一旦、4つのアームすべてが巻線に掛合しない状態としてから、ステータ鉄心を軸線周りに回動させるなど巻線吐出装置やアームとステータ鉄心の位置関係を変更する必要がある。また、すべてのコイルを形成し終え、巻線装置からステータ鉄心(ステータ)を脱着する場合や逆にこの巻線装置にステータ鉄心を装着する場合にも、4つのアームのいずれもが巻線に掛合しない状態としておく必要がある。
これに対して、この巻線装置では、第1〜第4退避位置保持機構を備えており、第1〜第4退避位置保持機構を退避保持状態とすると、第1〜第4アームがそれぞれアーム退避位置に保持される。従って、これ以降に各アームが各アームセット位置に位置して進退動作をして巻線と掛合することが防止される。このため、4つのアームについていずれもアーム退避位置に保持された状態となった後では、次のコイルを巻くために、ステータ鉄心と巻線吐出装置や各アームとの位置関係を変更することが可能となる。また、ステータ鉄心をこの巻線装置に着脱することが可能となる。
【0095】
なお、第1アーム退避位置とは、巻線吐出装置をステータ鉄心に対して相対移動させて巻線を第1スロットや第2スロットに挿入したり、第1,第2スロット間に巻線を渡らせたりする場合に、第1アームが巻線吐出装置やステータ鉄心、成形されたコイル等と干渉することを防ぐために、予め第1アームを移動させて保持しておく位置を指す。第2〜第4アーム退避位置も同様である。
【0096】
さらに、段落0093に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記第1アーム〜第4アームから選択した少なくともいずれかの特定アームに関し、前記第1アームセット位置〜第4アームセット位置のうち、上記特定アームに関するセット位置を特定アームセット位置とし、前記第1アーム退避位置〜第4アーム退避位置のうち、上記特定アームに関する退避位置を特定アーム退避位置としたとき、前記第1退避位置保持機構〜第4退避位置保持機構のうち上記特定アームに関する特定退避位置保持機構は、前記退避保持状態では、上記特定アームが上記特定アームセット位置から上記特定アーム退避位置へ移動するのは許す一方、上記特定アームが上記特定アーム退避位置から上記特定アームセット位置へ移動するのは許さず、上記特定アームを上記特定アーム退避位置に保持する特定移動規制機構であるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0097】
この巻線装置では、第1〜第4退避位置保持機構のうち、特定アームに関する特定退避位置保持機構は、特定移動規制機構である。このため、退避保持状態とされると、特定アーム退避機構によって特定アームが特定アームセット位置と特定アーム退避位置との間を往復移動する場合のうち、特定アームが特定アームセット位置から特定アーム退避位置へ移動するのは許されるが、この逆は許されない。結局、どのタイミングで特定移動規制機構を退避保持状態としても、特定アームの特定アームセット位置と特定アーム退避位置との間の1回分の往復移動期間内に、特定アームが特定アーム退避位置に保持されることになる。従って、この特定移動規制機構を用いれば、この特定規制移動機構を退避保持状態にするタイミングの選択が容易となる。
なお、第1〜第4退避位置保持機構をそれぞれ、第1〜第4移動規制機構とするのが好ましい。
【0098】
さらに、段落0096に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記第1アーム退避機構〜第4アーム退避機構のうち上記特定アームに関する特定アーム退避機構は、前記特定アームを往復移動させるのための駆動力を伝え所定の往復運動をする特定伝達部材であって、上記特定アームが前記特定アームセット位置に位置するときと、上記特定アームが前記特定アーム退避位置に位置するときとで、特定保持端面が移動する特定伝達部材を含み、前記特定移動規制機構は、特定ロック部材とこの特定ロック部材をロック方向に付勢する特定弾性部材とを有する特定アンチバック機構であって、前記解放状態としたとき、上記特定ロック部材が上記特定伝達部材と離間し、前記退避保持状態としたときのうち、上記特定アームが特定アームセット位置から特定アーム退避位置までの間に位置しているときには、上記特定伝達部材を上記特定ロック部材で上記ロック方向に押圧し、上記特定アームが特定アーム退避位置に位置しているときには、上記特定ロック部材が上記ロック方向に移動して上記特定伝達部材の特定保持端面に掛合する特定アンチバック機構を含むステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0099】
この巻線装置では、特定伝達部材を簡単な機構の特定アンチバック機構を用いて、特定アームを解放状態及び退避保持状態にできるため、安価で操作容易である。
なお、第1〜第4移動規制機構が、それぞれ第1〜第4アンチバック機構を含むのが好ましい。
【0100】
さらに、段落0093または段落0096に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記特定アームは前記第1アーム〜第4アームであり、前記特定アーム退避位置である第1アーム退避位置、第2アーム退避位置、第3アーム退避位置、第4アーム退避位置は、いずれも前記ステータ鉄心の外周面を軸線方向に延ばした仮想外周筒面よりも径方向外側に位置するステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0101】
この巻線装置では、各アームの退避位置を、ステータ鉄心の仮想外周筒面よりも径方向外側に位置させる。各アームをこのような位置に退避させれば、巻線を巻き付けている場合に、第1〜第4アームが巻線吐出装置と干渉しない上、ステータ鉄心をこの装置に取付け取外しするため、ステータ鉄心をその軸線方向に移動させても、第1〜第4アームとステータ鉄心とが干渉しないから、ステータ鉄心の取付け取外しが容易にできる。
つまり、各アームについて、巻線時の退避位置と、鉄心回動時の退避位置と、鉄心取付け取外し時の退避位置とを同じ位置とすることができるから、装置に機構を簡単にできる。
【0102】
あるいは、段落0093,段落0096,段落0100のいずれか1項に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、解放状態では前記第1アーム進退機構による前記第1アームの往復進退移動を許し、進退保持状態では上記第1アームを所定の第1アーム進退位置に保持する第1進退位置保持機構と、解放状態では前記第2アーム進退機構による前記第2アームの往復進退移動を許し、進退保持状態では上記第2アームを所定の第2アーム進退位置に保持する第2進退位置保持機構と、解放状態では前記第3アーム進退機構による前記第3アームの往復進退移動を許し、進退保持状態では上記第3アームを所定の第3アーム進退位置に保持する第3進退位置保持機構と、解放状態では前記第4アーム進退機構による前記第4アームの往復進退移動を許し、進退保持状態では上記第4アームを所定の第4アーム進退位置に保持する第4進退位置保持機構と、を備え、前記第1アーム退避機構を退避保持状態とし、かつ上記第1アーム進退機構を進退保持状態としたときに、上記第1アームが位置する第1アーム退避位置でかつ第1アーム進退位置である第1アーム取出退避位置は、前記第2アーム退避機構を退避保持状態とし、かつ上記第2アーム進退機構を進退保持状態としたときに、上記第2アームが位置する第2アーム退避位置でかつ第2アーム進退位置である第2アーム取出退避位置は、前記第3アーム退避機構を退避保持状態とし、かつ上記第3アーム進退機構を進退保持状態としたときに、上記第3アームが位置する第3アーム退避位置でかつ第3アーム進退位置である第3アーム取出退避位置は、および前記第4アーム退避機構を退避保持状態とし、かつ上記第4アーム進退機構を進退保持状態としたときに、上記第4アームが位置する第4アーム退避位置でかつ第4アーム進退位置である第4アーム取出退避位置は、いずれも、前記ステータ鉄心の外周面を軸線方向に延ばした仮想外周筒面よりも径方向外側に位置するステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0103】
この巻線装置では、各アームはアーム取出退避位置としたとき、ステータ鉄心の仮想外周筒面よりも径方向外側に位置する。各アームをこのような位置に退避させれば、ステータ鉄心をこの装置に取付け取外しするため、ステータ鉄心をその軸線方向に移動させても、第1〜第4アームとステータ鉄心とが干渉しないから、ステータ鉄心の取付け取外しが容易にできる。
【0104】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記コイルを成形した後に、上記ステータ鉄心を移動させることなく、上記コイルが既に成形された上記第1スロット及び第2スロットのうち少なくともいずれかのコイル成形済スロット内に、このコイル成形済スロットのうち上記ステータ鉄心の内側に開口するスロット内側開口部を上記コイル成形済スロット内から閉塞するウェッジ部材を上記裏面側から挿入するウェッジ挿入機構を備えるステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0105】
スロット内に高密度に巻線を巻き付けてコイルを形成した場合には、巻線(素線)の一部がスロット内側開口部からステータ鉄心の内側にはみ出す虞があるため、ウェッジ部材をスロットに挿入して、巻線(素線)のスロット内側開口部からのはみ出しを防止するのが望ましい。ところで、スロット内に巻線を巻き付けた後に、ステータ鉄心の移動や移し替え作業などが介在すると、振動などによって巻線(素線)のはみ出しの危険性がより増える。一旦、巻線がスロット内側開口部からはみ出すと、機械的な自動処理でスロット内に巻線を戻すことは難しく、作業者が手指で戻す作業をした後に、ウェッジ部材を挿入することとなり、コストアップとなる。
これに対し、この巻線装置では、コイルを成形した後に、ステータ鉄心の移動を経ることなくウェッジ部材を挿入することができる。このため、ウェッジ部材の挿入前に、巻線のはみ出しが生じ難くなり、効率よくコイル成形済スロットにウェッジ部材を挿入できる。
【0106】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記コイルが既に成形された上記第1スロット及び第2スロットのうち少なくともいずれかのコイル成形済スロット内に、このコイル成形済スロットのうち上記ステータ鉄心の内側に開口するスロット内側開口部を上記コイル成形済スロット内から閉塞するウェッジ部材を上記裏面側から挿入するウェッジ挿入機構を備え、上記ウェッジ挿入機構は、上記ウェッジ部材の挿入に先立ち、上記コイルの裏面側コイルエンド部のうち、少なくとも上記コイル成形済スロットの上記裏面側に位置するスロット裏面側コイルエンド部を上記ステータ鉄心の径方向外側に向けて移動させるコイルエンド拡径機構を含むステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0107】
スロット内にコイルが成形されると、特にスロット内に高密度に多数の巻線(素線)が配置されていると、コイルをなす巻線のうち、ステータ鉄心の表面あるいは裏面から突出するコイルエンド部分は、径方向内側にも拡がり気味の形態となる。このため、ウェッジ部材を裏面側からスロット(コイル形成済スロット)内に挿入する際に、コイルエンド部分(スロット裏面側コイルエンド部)に当たるなどこの部分が障害となってウェッジ部材を挿入しにくい場合がある。あるいは、コイルエンド部の巻線に接触しながらウェッジ部材をスロット内に挿入するために、これらの間に生じる摩擦が抵抗となって、ウェッジ部材を挿入する際にウェッジ部材が座屈する場合がある。また、ウェッジ部材に摩擦されてコイルエンド部の巻線(素線)の表面(絶縁被覆)が傷つく虞もある。
【0108】
これに対し、本巻線装置では、コイルエンド拡径機構を有しているので、スロット裏面側コイルエンド部が径方向外側に移動させられており、このスロット裏面側コイルエンド部にウェッジ部材が当接して挿入困難となることを防止できる。あるいは、スロット裏面側コイルエンド部との接触による摩擦を減らす、あるいはスロット裏面側コイルエンド部とは非接触として摩擦を生じないようにできる。かくして、ウェッジ部材の挿入が容易になる。また、ウェッジ部材の座屈などの不具合をも防止できる。また、巻線の傷つきも防止できる。
ウェッジ部材としては、いわゆるウェッジ紙と呼ばれる絶縁紙や絶縁性樹脂シートを所定形状に成形したものや、絶縁性樹脂の成型体などが挙げられる。またウェッジ部材の形態は、スロット内側開口部付近の形状等を考慮し、スロット内に配置された巻線がスロット内側開口部からステータ鉄心の内周側にはみ出すのを防止できる形態であればいずれのものも採用できる。例えば断面略U字形やV字形としたものが挙げられる。
【0109】
なお、上記では、コイルエンド拡径機構を有するウェッジ挿入機構を備えるステータ鉄心の巻線装置とした。しかし、別途ステータ鉄心にコイルを成形しておき、このステータ鉄心をセットしてウェッジを挿入するウェッジ挿入装置において、コイルエンド拡径機構を設けることもできる。但し、巻線装置と別にウェッジ挿入装置を設けるよりも、巻線装置にウェッジ挿入機構を設ける方が好ましい。巻線が巻かれた状態で、ウェッジ部材がスロットの挿入されていないコイルは、巻線の一部がスロット内側開口部からステータ鉄心の内側にはみ出す虞がある。鉄心の移し替え作業などが介在するとその危険性がより増える。一旦、巻線がはみ出すと、機械的な自動処理でスロット内に巻線を戻すことは難しく、作業者による作業の後に、ウェッジ部材を挿入することとなる。従って、コイルを成形した後に、移し替えなどの動作を経ることなくウェッジ部材を挿入するのが都合がよい。
【0110】
さらに、段落0106に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記コイルエンド拡径機構は、前記裏面側でかつ前記スロット裏面側コイルエンド部の径方向内側に配置され、自身の当接面において、上記スロット裏面側コイルエンド部またはその近傍に径方向内側から当接する当接部材と、上記当接部材を径方向外側に向けて移動させて、上記当接部材を介して上記スロット裏面側コイルエンド部を径方向外側に向けて移動させる当接部材径方向移動機構と、を含むステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0111】
本巻線装置では、当接部材は当接面においてスロット裏面側コイルエンド部またはこの近傍に当接しており、当接部材移動機構によって当接部材が径方向外側に向けて移動することでコイルエンド部を径方向外側に向けて移動させる。このようにすれば、スロット裏面側コイルエンド部を容易に径方向外側に向けて移動させることができるから、ウェッジ部材を容易に挿入でき、また、ウェッジ部材の座屈等や巻線の傷つきも防止できる。
なお、当接部材移動機構としては、各種の機構を採用できるが、たとえば、当接部材に径方向内側から当接しつつ摺動する径方向位置決め面であって、径方向の位置が軸線方向に変化する径方向位置決め面を有するシャフトをステータ鉄心の軸線方向に移動させる機構を持つものが挙げられる。この機構によれば、シャフトを移動させると、径方向位置決め面のうち、当接部材と当接している部分の径方向位置が変わるので、これによって当接部材を径方向外側に移動させることができる。つまりシャフトを軸線方向に前後させるだけで、当接部材を径方向外側(あるいはこの逆)に移動させることができる。
【0112】
さらに、段落0110に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、少なくとも、前記当接部材を前記裏面側から移動させて前記スロット裏面側コイルエンド部の径方向内側に配置するまでの間、上記当接部材は、その当接面が前記表面側に向かうほど径方向内側に位置する形態にされるステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
この巻線装置では、当接部材を裏面側からスロット裏面側コイルエンド部の径方向内側に配置するに当たって、当接部材の当接面の形態を裏面側に向かうほど径方向内側に位置するようにしてある。例えば具体的には、当接面が鉄心側に向かって先細のテーパ面となるようにしてある。このため、当接部材を裏面側に移動させてスロット裏面側コイルエンド部の径方向内側に配置する際に、当接部材にコイルエンド部の巻線が係合するなどの不具合を防止できる。
【0113】
さらに段落0110に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記ステータ鉄心の軸線方向のうち、前記裏面から前記表面に向かう方向を第1軸線方向としたとき、前記ウェッジ挿入機構は、前記ウェッジ部材を前記ステータ鉄心の前記裏面側から上記第1軸線方向に移動させるウェッジ移動機構と、前記当接部材が上記裏面側から移動して前記スロット裏面側コイルエンド部の径方向内側に配置されるまでの間、上記当接部材を上記ウェッジ部材よりも上記第1軸線方向に位置させつつ上記第1軸線方向に移動させ、上記当接部材が前記スロット裏面側コイルエンド部の径方向内側に配置された後は、上記ウェッジ部材の上記第1軸線方向への移動に拘わらず、このスロット裏面側コイルエンド部の径方向内側に上記当接部材を保持する当接部材移動保持機構と、を含むステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0114】
この巻線装置では、当接部材がスロット裏面側コイルエンド部の径方向内側に配置されるまでは、当接部材はウェッジ部材よりも第1軸線方向(つまり移動方向前方)に位置しつつ第1軸線方向に移動する。従って、当接部材がスロット裏面側コイルエンド部の径方向内側に配置されると、第1軸線方向に見て後ろ側にウェッジ部材が位置していることになる。
その後、当接部材はその位置で保持され、前述のように、当接部材径方向移動機構によりスロット裏面側コイルエンド部を径方向外側に移動させられる。一方、ウェッジ部材はさらに第1軸正方向に移動させられコイル成形済スロットに挿入される。
このため、ウェッジ部材がスロット裏面側コイルエンド部に当接等することを防止しつつ、当接部材を、ステータ鉄心の裏面側からスロット裏面側コイルエンド部の径方向内側に配置されるまで、確実に移動させることができる。そしてその後ウェッジ部材をスロットに挿入している間には、この位置に保持して、スロット裏面側コイルエンド部を径方向外側に移動させ、ウェッジ部材を容易に挿入することができる。
なお、当接部材をウェッジ部材よりも第1軸線方向に位置させつつ、第1軸線方向に移動させる際に、この当接部材をウェッジ部材と共に移動させることもできるし、当接部材を先に移動させ、その後ウェッジ部材を移動させても良い。
【0115】
さらに、段落0106,段落0110,段落0113のいずれか1項に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記ステータ鉄心の軸線方向のうち、前記裏面から前記表面に向かう方向を第1軸線方向としたとき、前記ウェッジ挿入機構は、前記ウェッジ部材を前記ステータ鉄心の前記裏面側から上記第1軸線方向に移動させるウェッジ移動機構と、挿入路形成機構であって、挿入路形成部材を有し、この挿入路形成部材を、上記ウェッジ移動機構により移動される上記ウェッジ部材の第1軸線方向端よりも上記第1軸線方向に位置させつつ、上記第1軸線方向に移動させて、この挿入路形成部材の少なくとも一部を前記スロット内側開口部を通して前記コイル成形済スロット内に挿入し、このコイル成形済スロット内に配置された前記巻線を径方向外側に向けて移動させて、この挿入路形成部材に続いてこのコイル成形済スロット内に挿入される上記ウェッジ部材の挿入路を形成する挿入路形成機構と、を含むステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0116】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記ステータ鉄心の軸線方向のうち、上記裏面から上記表面に向かう方向を第1軸線方向としたとき、上記コイルが既に成形された上記第1スロット及び第2スロットのうち少なくともいずれかのコイル成形済スロット内に、このコイル成形済スロットのうち上記ステータ鉄心の内側に開口するスロット内側開口部を上記コイル成形済スロット内から閉塞するウェッジ部材を上記裏面側から挿入するウェッジ挿入機構を備え、上記ウェッジ挿入機構は、上記ウェッジ部材を前記ステータ鉄心の前記裏面側から上記第1軸線方向に移動させるウェッジ移動機構と、挿入路形成機構であって、挿入路形成部材を有し、この挿入路形成部材を、上記ウェッジ移動機構により移動される上記ウェッジ部材の第1軸線方向端よりも上記第1軸線方向に位置させつつ、上記第1軸線方向に移動させて、この挿入路形成部材の少なくとも一部を上記スロット内側開口部を通して上記コイル成形済スロット内に挿入し、このコイル成形済スロット内に配置された上記巻線を径方向外側に向けて移動させて、続いてこのコイル成形済スロット内に挿入される上記ウェッジ部材の挿入路を形成する挿入路形成機構と、を含むステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0117】
一般に、多数の巻線が高密度に配置されたコイル成形済スロット内にウェッジ部材を挿入しようとすると、ウェッジ部材のうち既に挿入された部分が巻線とスロットの内壁を構成するステータ鉄心との間に挟まれ、これらの間に摩擦が生じ挿入抵抗となる。この挿入抵抗は、ウェッジ部材の挿入が進むほど大きくなり、それ以上の挿入を難しくする。場合によっては、挿入抵抗が大きいためにウェッジ部材に座屈等の変形が生じて、挿入が困難となることもある。
上2つに記載の巻線装置では、ウェッジ部材をコイル成形済スロットに挿入するに先だって、挿入路形成機構によって、コイル成形済スロット内に配置された巻線が径方向外側に向けて移動させられ、ウェッジ部材の挿入路となる巻線とスロットの内壁との間の隙間が形成される。このため、ウェッジ部材の挿入抵抗が小さくなり、ウェッジ部材を座屈等を生じることなく容易にスロット内に挿入することができる。
【0118】
さらに、段落0115または段落0116に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記挿入路形成部材は、第1軸線方向及び径方向に直交する回転軸を有し、この回転軸の周りに回転自在に保持された円板状のローラであって、その一部が前記スロット内側開口部を通って前記コイル成形済スロット内に挿入され、前記挿入路を形成するローラであるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0119】
この巻線装置では、挿入路形成部材がローラであり、このローラで挿入路を形成する。このため、挿入路を形成するに当たって、ローラが回転しながらスロット内の巻線と当接して、これを径方向外側に向けて移動させる。従って、巻線が挿入路形成部材(ローラ)に擦られないため、巻線の絶縁被覆を傷付けにくい。
【0120】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記ステータ鉄心の軸線方向のうち、上記裏面から上記表面に向かう方向を第1軸線方向とし、その逆を第2軸線方向としたとき、上記コイルが既に成形された上記第1スロット及び第2スロットのうち少なくともいずれかのコイル成形済スロット内に、このコイル成形済スロットのうち上記ステータ鉄心の内側に開口するスロット内側開口部を上記コイル成形済スロット内から閉塞するウェッジ部材を上記裏面側から挿入するウェッジ挿入機構を備え、上記ウェッジ挿入機構は、上記ウェッジ部材を前記ステータ鉄心の前記裏面側から上記第1軸線方向に移動させるウェッジ移動機構を含み、上記ウェッジ移動機構は、上記ウェッジ部材と共に移動し、上記ステータ鉄心の上記軸線方向に延びて上記ウェッジ部材に径方向内側から当接するウェッジ当接面を有するウェッジサポート部と、上記ウェッジ当接面より上記第2軸線方向に位置し、上記ウェッジ部材の第2軸線方向端に当接して、上記ウェッジ部材の上記コイル成形済スロット内への挿入時に、このウェッジ部材を上記第1軸線方向に押圧するウェッジ押圧部と、を有するステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0121】
ウェッジ部材をコイル成形済スロットに挿入するに際し、その後端(第2軸線方向端)を前方(第1軸線方向)に押して、先端(第1軸線方向端)側からスロット内に挿入する場合がある。この場合には、巻線やスロットの内壁との間に生じる挿入抵抗が高くなると、ウェッジ部材自体に応力が掛かるため、ウェッジ部材が屈曲したり変形したり、さらには座屈したりする虞がある。
これに対し、本巻線装置では、ウェッジサポート部のウェッジ当接面が径方向内側からウェッジ部材に当接し、このウェッジ当接面より第2軸線方向で、このウェッジ部材の第2軸線方向端(後端)を第1軸線方向に押圧して移動させる。このため、ウェッジ部材のスロット内への挿入の際、少なくとも、ウェッジ部材が径方向内側(ウェッジ当接面側)に膨らむような変形することを防止できる。従って、ウェッジ部材の変形が防止され、ウェッジ部材を確実にコイル成形済スロットに挿入することができる。
【0122】
なお、ウェッジ部材として、断面U字状のウェッジ部材を、ステータ鉄心の径方向内側に凸となるようにしてスロットに配置して用いる場合がある。このような断面U字形のウェッジ部材は、長手方向に圧縮応力を受けると、この底部側に膨らむ形状となるように屈曲する場合、またはこの逆に開き側に膨らむ形状となるように屈曲する場合のほぼいずれかに限定される。
このようなウェッジ部材を用いた場合、この巻線装置では、U字形状の底部をウェッジ当接面に当接させるようにウェッジ部材を配置することとなるため、特に、底部側に膨らむ形状となるように屈曲する屈曲パターンについて効果的にこれを防止することができる。
【0123】
さらに、段落0120に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記ウェッジサポート部は、前記軸線方向及び径方向に延びる平板状で、前記ウェッジ当接面を径方向外側の端面とするブレード部であり、このブレード部の幅は、前記コイル成形済スロットのスロット内側開口部の幅よりも小さく、前記ウェッジ部材を上記コイル成形済スロット内に挿入する際に、上記ブレード部の少なくとも径方向外側の一部が、上記コイル成形済スロット内に位置するように移動させられるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0124】
この巻線装置では、ウェッジ部材をコイル成形済スロット内へ挿入する際、ウェッジ部材に当接するウェッジ当接面を径方向外側に端面とするブレード部のうち、少なくとも径方向外側の一部がスロット内に位置するようにして、ウェッジ部材が挿入される。従って、ウェッジ部材をスロット内に挿入する際、このウェッジ部材がブレード部材によって径方向外側に押されるようにして挿入されるため、ウェッジ部材とスロット内壁面(ステータ鉄心)との間の摩擦を小さくすることができるから、より挿入抵抗を小さくしてウェッジ部材を容易に挿入することができる。
【0125】
段落0120または段落0123に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記ウェッジ移動機構は、上記ステータ鉄心の裏面よりも第2軸線方向に位置し、前記コイル成形済スロット内への前記ウェッジ部材の挿入期間中に、前記ウェッジ当接面の一部と対向し、上記ウェッジ部材を介して上記ウェッジ部材に当接または近接するウェッジサポート面を有するサポート部材を備えるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0126】
この巻線装置では、ウェッジ移動機構は、ウェッジ当接面を有するウェッジサポート部だけでなく、このウェッジ当接面に対向するウェッジサポート面をを有するサポート部材を備える。このウェッジサポート面は、ウェッジ部材に当接または近接するのでウェッジ部材の変形、特にウェッジ部材が径方向外側に膨らむように変形するのを防止する。従って、さらにウェッジ部材の変形や座屈を防止することができ、確実にウェッジ部材をコイル成形済スロット内に挿入することができる。
【0127】
さらに、段落0125に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記サポート部材は、前記挿入期間のうち、少なくとも前記ウェッジ部材の挿入当初において、上記ウェッジ部材の前記軸線方向長さの半分以上の範囲に亘って、上記ウェッジ部材と当接または近接する前記ウェッジサポート面を備えるステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
一般に、挿入期間のうち挿入当初は、ウェッジ部材のうち先端(第1軸線方向端)がスロット内に挿入されているだけであるため、後端(第2軸線方向端)からウェッジ部材を第1軸線方向に押したときに、ウェッジ部材が最も変形や座屈しやすい時期である。
この巻線装置では、このような挿入期間のうち挿入当初に、ウェッジ部材の軸線方向長さの半分以上の範囲に亘って、ウェッジサポート面がウェッジ部材に当接あるいは近接している。このため、ウェッジ部材の変形や座屈を効果的に防止することができる。
【0128】
さらに、段落0106,段落0110,段落0113,段落0115,段落0116,段落0118,段落0120,段落0123,段落0125のいずれか1項に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記ウェッジ挿入機構は、前記コイル成形済スロットである前記第1スロット及び第2スロットの両者に、同時に前記ウェッジ部材を挿入するステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0129】
この巻線装置では、コイルが既に成形された第1スロット及び第2スロットの両者に同時にウェッジ部材を挿入する。このため、1回の挿入動作で、2つのスロットにウェッジ部材を挿入できるから、ウェッジ挿入にかかる時間を半分に短縮することができる。
【0130】
あるいは、段落0106,段落0110,段落0113,段落0115,段落0116,段落0118,段落0120,段落0123,段落0125のいずれか1項に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、上記巻線装置は、前記コイルを同時に複数成形する複数コイル同時巻線装置であり、前記ウェッジ挿入機構は、同時に成形された上記コイルの成形済スロットのいずれにも、同時に前記ウェッジ部材を挿入するステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0131】
この巻線装置では、複数のコイルを同時に成形し、既に成形されたコイルのコイル成形済スロットのいずれにもウェッジ部材を同時に挿入する。
このため、1回の挿入動作で、各コイルに対応する多数のスロットにウェッジ部材を同時挿入できるから、この巻線装置で複数のコイルを同時に成形できる上に、ウェッジ挿入も一度に済ますことができ、ウェッジ挿入にかかる時間を大幅に短縮できる。
【0132】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心に複数のコイルを成形してなるステータの製造方法であって、上記ステータ鉄心の軸線方向のうち、上記裏面から表面に向かう方向を第1軸線方向としたとき、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、上記コイルを形成する巻線工程と、上記コイルが既に成形された上記第1スロット及び第2スロットのうち少なくともいずれかのコイル成形済スロット内に、このコイル成形済スロットのうち上記ステータ鉄心の内側に開口するスロット内側開口部を上記コイル成形済スロット内から閉塞するウェッジ部材を上記裏面側から挿入するウェッジ挿入工程と、を備え、上記ウェッジ挿入工程は、上記ウェッジ部材の挿入の前および挿入期間中に亘り、上記コイルの裏面側コイルエンドのうち、少なくとも上記コイル成形済スロットの上記裏面側に位置するスロット裏面側コイルエンド部を上記ステータ鉄心の径方向外側に向けて移動させるコイルエンド拡径工程を含むステータの製造方法とするのが好ましい。
【0133】
このステータの製造方法では、巻線工程でコイルを成形した後に、ウェッジ挿入工程でステータ鉄心のコイル成形済スロットにウェッジ部材を挿入する。このため、ウェッジ部材の挿入前に、巻線のはみ出しが生じ難く、効率よくウェッジ部材を挿入できるから、ステータを効率よく安価に製造できる。
しかも、このウェッジ挿入工程には、ウェッジ部材の挿入の前および挿入期間中に亘り、少なくともスロット裏面側コイルエンド部を拡径するコイルエンド拡径工程を含む。このため、ウェッジ部材の挿入時には、スロット裏面側コイルエンド部が径方向外側に移動させられており、このコイルエンド部にウェッジ部材が当接して挿入困難となることを防止できる。あるいは、スロット裏面側コイルエンド部との接触による摩擦を減らす、あるいはスロット裏面側コイルエンド部とは非接触として摩擦を生じないようにできる。かくして、ウェッジ挿入工程におけるウェッジ部材の挿入を容易、確実に行うことができる。また、ウェッジ部材の座屈などの不具合をも防止できる。また、巻線の傷つきも防止できる。
【0134】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心に複数のコイルを成形してなるステータの製造方法であって、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、上記コイルを形成する巻線工程と、上記コイルが既に成形された上記第1スロット及び第2スロットのうち少なくともいずれかのコイル成形済スロット内に、このコイル成形済スロットのうち上記ステータ鉄心の内側に開口するスロット内側開口部を上記コイル成形済スロット内から閉塞するウェッジ部材を上記裏面側から挿入するウェッジ挿入工程と、を備え、上記ウェッジ挿入工程は、上記ウェッジ部材を前記ステータ鉄心の前記裏面側から上記第1軸線方向に移動させると共に、挿入路形成部材を、上記ウェッジ部材の第1軸線方向端よりも上記第1軸線方向に位置させつつ、上記第1軸線方向に移動させて、この挿入路形成部材の少なくとも一部を上記スロット内側開口部を通して上記コイル成形済スロット内に挿入し、このコイル成形済スロット内に配置された上記巻線を径方向外側に向けて移動させて、この挿入路形成部材に続いてこのコイル成形済スロット内に挿入される上記ウェッジ部材の挿入路を形成し、上記ウェッジ部材をこの挿入路に挿入する挿入路内挿入工程であるステータの製造方法とするのが好ましい。
【0135】
このステータの製造方法では、巻線工程でコイルを成形した後に、ウェッジ挿入工程でステータ鉄心のコイル成形済スロットにウェッジ部材を挿入する。このため、ウェッジ部材の挿入前に、巻線のはみ出しが生じ難くなり、効率よくウェッジ部材を挿入できるから、ステータを効率よく安価に製造できる。
しかも、このウェッジ挿入工程は、ウェッジ部材の挿入に先立って、挿入路形成部材によってウェッジ部材の挿入路を形成し、この挿入路にウェッジ部材を挿入する。このため、ウェッジ部材の挿入抵抗が小さくなり、ウェッジ部材を座屈等を生じることなく容易、確実ににスロット内に挿入することができる。
【0136】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状のステータ鉄心に複数のコイルを成形してなるステータの製造方法であって、上記ステータ鉄心の軸線方向のうち、上記裏面から上記表面に向かう方向を第1軸線方向とし、その逆を第2軸線方向としたとき、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、上記コイルを形成する巻線工程と、上記コイルが既に成形された上記第1スロット及び第2スロットのうち少なくともいずれかのコイル成形済スロット内に、このコイル成形済スロットのうち上記ステータ鉄心の内側に開口するスロット内側開口部を上記コイル成形済スロット内から閉塞するウェッジ部材を上記裏面側から挿入するウェッジ挿入工程と、を備え、上記ウェッジ挿入工程では、上記ステータ鉄心の上記軸線方向に延びるウェッジ当接面に上記ウェッジ部材を径方向外側から当接させつつ、上記ウェッジ部材をその第2軸線方向端で上記第1軸線方向に押圧して移動させるステータの製造方法とするのが好ましい。
【0137】
このステータの製造方法では、巻線工程でコイルを成形した後に、ウェッジ挿入工程でステータ鉄心のコイル成形済スロットにウェッジ部材を挿入する。このため、ウェッジ部材の挿入前に、巻線のはみ出しが生じ難くなり、効率よくウェッジ部材を挿入できるから、ステータを効率よく安価に製造できる。
しかも、このウェッジ挿入工程は、ウェッジ当接面にウェッジ部材を当接させつつ、このウェッジ部材をその第2軸線方向端(つまり、第1軸線方向に進むウェッジ部材の後端)で押して移動させる。従って、単にウェッジ部材を押しただけでは、ウェッジ部材が変形しして座屈する虞があるが、このウェッジ部材がウェッジ当接面に径方向外側から当接しつつ移動するので、少なくともウェッジ当接面側に膨らむように変形して座屈することが防止される。従って、ウェッジ部材の座屈を防止して、確実にウェッジ部材をスロットに挿入することができる。
【0138】
さらに、段落0137に記載のステータの製造方法であって、前記ウェッジ挿入工程では、前記コイル成形済スロット内への前記ウェッジ部材の挿入期間中に、上記ステータ鉄心の裏面よりも第2軸線方向において、ウェッジ当接面の一部に対向するウェッジサポート面を前記ウェッジ部材に当接または近接させるステータの製造方法とすると良い。
【0139】
この製造方法では、ウェッジ挿入工程においてウェッジ部材の挿入期間中に、ウェッジ当接面にウェッジ部材を当接させるほか、このウェッジ当接面の一部に対向するウェッジサポート面をウェッジ部材に当接または近接させる。このため、ウェッジ当接面側に膨らむように変形して座屈する場合のほか、これとは逆にウェッジサポート面側に膨らむように変形して座屈ことも防止できる。かくして、ウェッジ部材の座屈を確実に防止して、ウェッジ部材を座屈無く、より確実にスロットに挿入することができる。
【0140】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状を有し、その表面を上側とし、この表面及び上記裏面が水平となる姿勢で第1所定位置にセットされたステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記ステータ鉄心を第2所定位置から移動させて上記第1所定位置にセットし、および、上記第1所定位置から上記第2所定位置に取外す鉄心セット機構を備え、上記鉄心セット機構は、上記ステータ鉄心をその表面及び裏面が水平となる姿勢に保持した状態で、上記第2所定位置と、上記第1所定位置または上記第1所定位置の上方の第3所定位置と、の間を水平に移動させる鉄心水平移動機構を含むステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0141】
この巻線装置では、鉄心セット機構は、ステータ鉄心をその表面及び裏面が水平となる姿勢に保持した状態で、第2所定位置と第1所定位置(または第1所定位置より上方の第3所定位置)との間を水平に移動させる鉄心水平移動機構を含んでいる。このため、鉄心を巻線装置の第1所定位置にセットし、あるいは第1所定位置から取り出すのが容易となる。
【0142】
さらに、段落0140に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記鉄心セット機構は、前記ステータ鉄心の裏面の内周縁近傍にまたは成形された前記コイルの裏面側コイルエンド部に上記裏面側から当接し、このステータ鉄心の表面を上側としこの表面及び裏面が水平となる姿勢に保持した状態で、上記ステータ鉄心を前記第3所定位置から鉛直方向下方の前記第1所定位置まで移動させ、および上記第1所定位置から鉛直方向上方の上記第3所定位置まで移動させる鉄心鉛直移動機構を含み、前記鉄心水平移動機構は、上記ステータ鉄心を、前記第2所定位置と上記第3所定位置との間を水平に移動させる鉄心水平移動機構であり、上記ステータ鉄心の裏面の外周縁部に当接して上記ステータ鉄心を載置する載置面を有し、水平に移動可能とされてなる載置具であって、この載置具のうちこの載置具を上記第2所定位置から上記第3所定位置まで移動させるときに前側となる部分を切り欠いて上記鉄心鉛直移動機構との干渉を防止した略U字形状とされてなる載置具を含むステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0143】
この巻線装置では、鉄心セット機構は、鉄心鉛直移動機構を含み、鉄心水平移動機構は略U字形状とされてなる載置具を含む。この巻線装置でステータ鉄心をセットする場合、まず鉄心水平移動機構で第2所定位置からその表面及び裏面が水平となる姿勢に保持した状態で水平移動させて第3所定位置に位置させる。さらに、鉄心鉛直移動機構で、第3所定位置から、この姿勢のまま第1所定位置に位置させる。逆に、コイルが成形されたステータ鉄心を取り出す場合にはこの逆になる。従って、鉄心に第1所定位置で巻線を施す一方、作業者のセットや取り出しの容易さ、前工程や次工程との関連などを考慮し、第1所定位置よりも高い第2所定位置で、容易に鉄心を巻線装置にセットしあるいは巻線装置から鉄心を取り出すことができる。
しかも、このようにして鉄心をセットしあるいは取り出す際、鉄心水平移動機構の載置具は、略U字形状とされてなる。このため、鉄心をセットする際には、鉄心水平移動機構で第3所定位置に鉄心を位置させ、次いで鉄心を鉄心鉛直移動機構で第3所定位置よりも上方に持ち上げてこれに保持させた後に、鉄心鉛直移動機構や鉄心に干渉することなく載置具を復帰させることができる。あるいは、鉄心を取り出す際には、鉄心鉛直移動機構で鉄心を第3所定位置よりも上方に位置させた後、鉄心鉛直移動機構に干渉することなく載置具をセットし、その後鉄心鉛直移動機構により鉄心を第3所定位置に移動(下げる)ことで、鉄心を載置具に載せ替えることができる。
【0144】
さらに、段落0142に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記コイルが既に成形された前記第1スロット及び第2スロットのうち少なくともいずれかのコイル成形済スロット内に、このコイル成形済スロットのうち前記ステータ鉄心の内側に開口するスロット内側開口部を上記コイル成形済スロット内から閉塞するウェッジ部材を前記裏面側から挿入するウェッジ挿入機構を備え、前記鉄心鉛直移動機構は、前記ステータ鉄心の裏面の内周縁近傍にまたは成形された前記コイルの裏面側コイルエンド部に上記裏面側から当接するリフト部材、および上記リフト部材を、このリフト部材を上昇させたときに、上記第1所定位置に配置された前記ステータ鉄心の裏面の内周縁近傍にまたは成形された上記コイルの裏面側コイルエンド部に上記裏面側から当接する上昇適合位置と、他部材との干渉を防ぐ退避位置と、の間で、移動させるリフト部材退避機構、を備え、上記ウェッジ挿入機構は、上記上昇適合位置に位置する上記リフト部材を鉛直方向に上下動させ、このリフト部材を介して上記ステータ鉄心を上下動させるリフト部材鉛直移動機構を兼ねるステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0145】
この巻線装置では、鉄心鉛直移動機構は、リフト部材の他にリフト部材退避機構とを有している。また、リフト部材鉛直移動機構を兼ねるウェッジ挿入機構を有している。
このため、まず、鉄心にコイルを成形したりウェッジ部材をスロットに挿入したりする間は、リフト部材を退避位置に位置させて、他部材との干渉を防止できる。
一方、コイルの成形およびウェッジ部材の挿入が終了して鉄心を取り出す場合には、リフト部材退避機構でリフト部材を上昇適合位置に位置させる。その後、リフト部材鉛直移動機構を兼ねるウェッジ挿入機構でリフト部材を上昇させれば、リフト部材が鉄心の裏面の内周縁近傍にまたは成形された前記コイルのうち裏面側コイルエンド部に当接し、さらに鉄心を上方に持ち上げ、これを第3所定位置に位置させることができる。
また逆に、鉄心をセットする場合には、載置具で第3所定位置に位置させた鉄心を、リフト部材を上部に位置させたウェッジ挿入機構に移し替えた(リフト部材が鉄心に当接した状態でウェッジ挿入機構をさらに上昇させて、鉄心を第3所定位置より上昇させ、載置具を復帰させた)後に、ウェッジ挿入機構を下降させ、鉄心を第1所定位置に位置させる。その後、さらに下降させて、リフト部材を鉄心から離し、上昇適合位置に位置させる。リフト部材はリフト部材退避機構によって退避位置に位置させる。これによって、鉄心についてコイルの成形やウェッジ部材の挿入が可能となる。
【0146】
このように、本巻線装置では、リフト部材を用いることで、ウェッジ挿入機構をリフト部材移動機構と兼用することができる。このため、両者を兼用しない場合に比して、巻線装置の機構を簡単にすることができ、安価にできる。
なお、退避位置としては、コイルの成形やウェッジ挿入機構によるウェッジ部材の挿入などにおいて、リフト部材が他の機構などに含まれる他部材に干渉しない位置を選択すればよい。従って、リフト部材退避機構によって、リフト部材を上昇適合位置と退避位置との間を移動させる場合の移動経路としては、これら2つの位置を考慮し、適宜の経路を選択することができる。例えば、リフト部材を鉛直方向に延びる所定の回動軸回りに水平方向に回動させるほか、水平方向に延びる所定の回動軸回りに上方向または下方向に回動させる場合、捻り、螺旋回動など種々の移動経路を選択することができる。
【0147】
さらに、表面とこれに平行な裏面とを有するリング状で内歯形状を有し、その表面を上側とし、この表面及び上記裏面が水平となる姿勢で第1所定位置にセットされたステータ鉄心について、互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、第1スロット内及び第2スロット内に1本または複数本の素線からなる巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記巻線を渡らせて、コイルを成形するステータ鉄心の巻線装置であって、上記コイルが既に成形された上記第1スロット及び第2スロットのうち少なくともいずれかのコイル成形済スロット内に、このコイル成形済スロットのうち上記ステータ鉄心の内側に開口するスロット内側開口部を上記コイル成形済スロット内から閉塞するウェッジ部材を上記裏面側から挿入するウェッジ挿入機構と、上記ステータ鉄心の裏面の内周縁近傍にまたは成形された上記コイルの裏面側コイルエンド部に上記裏面側から当接し、このステータ鉄心の表面を上側としこの表面及び裏面が水平となる姿勢に保持した状態で、上記ステータ鉄心を上記第1所定位置と、この第1所定位置より鉛直方向上方の第3所定位置と、の間を移動させる鉄心鉛直移動機構であって、上記ステータ鉄心の裏面の内周縁近傍にまたは成形された上記コイルの裏面側コイルエンド部に上記裏面側から当接するリフト部材、および、上記リフト部材を、このリフト部材を上昇させたときに、上記第1所定位置に配置された上記ステータ鉄心の裏面の内周縁近傍にまたは成形された上記コイルの裏面側コイルエンド部に上記裏面側から当接する上昇適合位置と、他部材との干渉を防ぐ退避位置と、の間で移動させるリフト部材退避機構、を含む鉄心鉛直移動機構と、を備え、上記ウェッジ挿入機構は、上記上昇適合位置に位置する上記リフト部材を鉛直方向に上下動させ、このリフト部材を介して上記ステータ鉄心を上下動させるリフト部材鉛直移動機構を兼ねるステータ鉄心の巻線装置とするのが好ましい。
【0148】
鉄心のセット・取り出しとスロットへのウェッジ部材の挿入とを同時に行うことは無い。
本巻線装置では、ウェッジ挿入機構と鉄心鉛直移動機構とを備え、リフト部材を用いることで、ウェッジ挿入機構をリフト部材移動機構と兼用ウェッジ挿入機構はリフト部材移動機構を兼用している。このため、両者を兼用しない場合に比して、巻線装置の機構を簡単にすることができ、安価にできる。
また、鉄心鉛直移動機構は、リフト部材とリフト部材退避機構とを有しているので、鉄心にコイルを成形したりウェッジ部材をスロットに挿入したりする間は、リフト部材を退避位置に位置させて、他部材との干渉を防止できる。
【0149】
さらに、段落0144または段落0147に記載のステータ鉄心の巻線装置であって、前記リフト部材は、少なくともその先端部が前記ステータ鉄心の内周面に緩挿可能な円筒面をなす頭部と、上記頭部の基端側に位置し、上記円筒面よりも径方向外側に突出し、上記ステータ鉄心の裏面の内周縁近傍にまたは成形された前記コイルの裏面側コイルエンド部に上記裏面側から当接する鍔部と、を有するステータ鉄心の巻線装置とすると良い。
【0150】
本巻線装置では、当接部材は、頭部と鍔部を有する。
そのうち、頭部はステータ鉄心の内周面内にこの頭部の先端部を緩挿できる。従って、リフト部材の頭部を鉄心の内周面内に緩挿すると、頭部の先端部がステータ鉄心の内周面に倣って緩挿されるから、鉄心の軸線に直交する方向に関するリフト部材の相対位置、従って、鍔部の相対位置を適切に定めることができる。
さらに、鍔部は円筒面よりも径方向外側に突出しているので、頭部を鉄心の内周面内に緩挿すると、ステータ鉄心の裏面の内周縁近傍にまたは成形されたコイルのうち裏面側コイルエンド部に、裏面側からこの鍔部が当接する。
従って、このようなリフト部材を用いることで、リフト部材を鉄心あるいは裏面側コイルエンド部に当接させる際に、リフト部材を適切に位置決めして当接させることができる。
【0151】
【発明の実施の形態】
次いで、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態にかかるモータ1について、図1を参照して説明する。このモータ1は、ロータ9とステータ2とからなる三相モータである。このうち、ロータ9は、回転軸91を中心とする円筒形のロータ本体92と、永久磁石94とからなる8極の永久磁石ロータである。永久磁石94は、ロータ本体92に、平面視花びらのように、外周面近傍に沿ってジグザグに形成したスリット93Sにそれぞれ挿入固着されてなる。一方、ステータ2はこのロータ9を包囲するように配置されている。
【0152】
図2、図3および図47に示すこのステータ2は、3相8極の分布巻きステータである。このステータ2は、図5に示すように、平面視リング状で、48ヶのティース(内歯)4、及び隣り合うティース4で構成される48ヶのスロット5を有するステータ鉄心3を備える。
また、それぞれ8ヶのU相コイル7u(71u〜78u),V相コイル7v(71v〜78v),W相コイル7w(71w〜78w)を備える。これらのコイルは、U相,V相,W相の各相毎に、素線(ペア素線)6pを複数本1組とした巻線6を用い、U相巻線6u,V相巻線6v,W相巻線6wを所定のスロット5(U,V,W相スロット5u,5v,5w)に挿入し、各ティース4に分布巻きによって巻き付けて形成してなる。
【0153】
具体的には、図2及び図6〜図8に示すように、U相コイル7uは、スロット5のうちU相スロット5uに挿入されて、その間のティース4に巻回される。同様に、V相コイル7vは、V相スロット5vに挿入されてその間のティース4に、W相コイル7wは、W相スロット5wに挿入されてその間のティース4にそれぞれ巻回される。従って、U相,V相,W相スロット5u,5v,5wは、2つのU相スロット5u、2つのV相スロット5v、及び2つのW相スロット5wが、この順にステータ2(鉄心3)の周方向(図2において時計回り)に繰り返し並ぶように配置される。
【0154】
さらに、このモータ1(ステータ2)では、各相の巻線は、図4に示すように、いわゆるダブルスター結線とされている。このため、U相巻線6uのうち、一方のU相巻線6Auにより、一方のU相コイル列7Auをなす4つのU相コイル71u〜74uが、この順にステータ2(鉄心3)の周方向(図2において時計回り)に並んで形成されている。また、他方のU相巻線6Buにより、他方のU相コイル列7Buをなす4つのU相コイル75u〜78uが、この順にステータ2の周方向(図2において時計回り)に並んで形成されている。同様に、V相巻線6vのうち、一方のV相巻線6Avにより、V相コイル列7AvをなすV相コイル71v〜74vがこの順にステータ2の周方向(図2において時計回り)に並んで形成され、他方のV相巻線6Bvにより、V相コイル列7BvをなすV相コイル75v〜78vがこの順にステータ2の周方向に並んで形成されている。さらに、W相巻線6wも、このうち一方のW相巻線6Awにより、W相コイル列7AwをなすW相コイル71w〜74wがこの順にステータ2の周方向(図2において時計回り)に並んで形成され、他方のW相巻線6Bwにより、W相コイル列7BwをなすW相コイル75w〜78wがこの順にステータ2の周方向に並んで形成されている。
【0155】
U相巻線6Au,6Buの一端であるU相外部接続端61Au,61Buは互いに接続されて、U相外部接続端子65uとされている。同様に、V相巻線6Av,6Bvの一端であるV相外部接続端61Av,61Bvは互いに接続されて、V相外部接続端子65vとされている。さらに、W相巻線6Aw,6Bwの一端であるW相外部接続端61Aw,61Bwは互いに接続されて、W相外部接続端子65wとされている。
一方、U相巻線6Au,6Buの他端であるU相中性接続端62Au,62Bu、V相巻線6Av,6Bvの他端であるV相中性接続端62Av,62Bv、およびW相巻線6Aw,6Bwの他端であるW相中性接続端62Aw,62Bwは、結線66で互いに接続されて、中性点Nとされている。
このように、各相コイルの結線をダブルスター結線とすることで、このモータ1を駆動する際の印加電圧を低くできる利点がある。
【0156】
また、図2,図3は、U相コイル7u(71u〜78u),V相コイル7v(71v〜78v),W相コイル7w(71w〜78w)のうち、ステータ鉄心3の表面3Aよりも外側に位置する表面側U相コイルエンド部7Hu,表面側V相コイルエンド部7Hv,表面側W相コイルエンド部7Hwを、それぞれステータ鉄心の表面3A側から見たときの、相互の位置関係をも示している。具体的には、図6〜図8に示すように、U相コイル7u(図6参照)、V相コイル7v(図7参照)、及びW相コイル7w(図8参照)の順に鉄心3に巻かれる。しかも、U相コイル7uの表面側U相コイルエンド部7Hu(裏面側も同様)がV相スロット5v及びW相スロット5wよりも径方向外側に位置するように、各U相コイル7uが成形される。また、V相コイル7vの表面側V相コイルエンド部7Hv(裏面側も同様)がU相コイル7uの表面側U相コイルエンド部7Huよりも径方向内側に配置されるように、各V相コイル7vが成形される。さらに、W相コイル7wの表面側W相コイルエンド部7Hw(裏面側も同様)がV相コイル7vの表面側V相コイルエンド部7Hvよりも径方向内側に配置されるように、各W相コイル7wが成形される。かくして、表面側U相コイルエンド部7Hu,表面側V相コイルエンド部7Hv,表面側W相コイルエンド部7Hwは、ステータ鉄心3の径方向外側から径方向内側に向かってこの順に配置されている。
【0157】
なお、図1及び図2では、U相コイル7u,V相コイル7v,W相コイル7wにおける各相の巻線6u,6v,6wの巻き方(時計回りと反時計回り、正巻きと逆巻き)の違いを示すため、各相のコイル7u等の側部に「ドット(・印)」及び「クロス(×印)」を示した。各相のコイル7u等のうち、「クロス」で示される側は、各相の外部接続端子65u,65v,65wに近く、「ドット」で示される側は中性点Nに近いことを示している。これにより理解できるように、各相の8ヶのコイル7u,7v,7wは、それぞれ巻き付け方が交互に逆向きになっており、隣り合うコイルで発生する磁界が互いに逆極性となることが判る。
【0158】
さらに、図3に示すように、U相巻線6uのうち、外部接続端子65u側の端部であるU相外部接続端61Au,61Buは、U相スロット5uのうち互いに隣り合うU相引出スロット5upから引き出されている。同様に、V相外部接続端61Av,61Bvは、互いに隣り合うV相引出スロット5vpから引き出されている。また、W相外部接続端61Aw,61Bwも、互いに隣り合うW相引出スロット5wpから引き出されている。
しかも、こららのU相外部接続端61Au,61Bu、V相外部接続端61Av,61Bv、及びW相外部接続端61Aw,61Bwは、いずれも各相の引出スロット5up,5vp,5wpから、同じ鉄心3の特定面側(本実施形態では表面3A側)に引き出されている。
このため、例えば、U相外部接続端子65uを形成するに当たって、隣り合うU相引出スロット5upから同じ表面3A側に引き出された2つのU相外部接続端61Au,61Buを導通すれば足りるので、U相外部接続端子65uを容易に形成することができる。V相,W相についても同様である。また、このため、このステータ2(あるいはモータ1)と外部配線(図示しない)との接続が容易である。
【0159】
その上、本実施形態のステータ2について、U相外部接続端61Au,61Bu、V相外部接続端61Av,61Bv、及びW相外部接続端61Aw,61Bwの関係を見ると、これらが互いに近い位置に配置されている。具体的には、U相外部接続端61Au,61Buが引き出されているU相引出スロット5upと、W相外部接続端61Aw,61Bwが引き出されているW相引出スロット5wpとの間には、残るV相引出スロット5vpと同じV相のスロット5vのみが介在する。また、W相外部接続端61Aw,61Bwが引き出されているW相引出スロット5wpと、V相外部接続端61Av,61Bvが引き出されているV相引出スロット5vpとの間には、残るU相引出スロット5upと同じU相のスロット5uのみが介在するという関係になっている。
このように、本実施形態のステータ2では、各相の外部接続端61Au,61Bu,61Av,61Bv,61Aw,61Bwが、互いに近い位置に引き出されているため、これらで形成される外部接続端子65u,65v,65wの近接した位置に配置できる。このため、外部配線(図示しない)との接続が特に容易である。
【0160】
また、本実施形態のステータ2では、上述のようにして各相の巻線6u,6v,6wを巻回して各相のコイル7u,7v,7wを形成したので、U相、V相、W相の一方のコイル列7Au,7Av,7Aw、及び他方のコイル列7Bu,7Bv,7Bwにおけるコイルの巻き方向がいずれも同じになっている。例えば、U相コイル列7Auについて見ると、U相コイル71u、72u、…の順に、正巻き、逆巻き、正巻き、逆巻きの順になっている。V相コイル列7AvやW相コイル列7Awについても同様である。また、コイル列7Bu,7Bv,7Bwについても同様である。なお、鉄心の内側から各コイルを見たときに、反時計回りに巻回する巻き方を正巻き、時計回りに巻回する巻き方を逆巻きとしている。
従って、各相のコイルを同じパターンで形成することができるから、製造が容易で安価なステータとなすことができる。
【0161】
このステータ2では、各相の第1コイル列7Au,7Av,7Awに属するコイルと、第2コイル列7Bu,7Bv,7Bwに属するコイルとが、ステータ2の軸線3Xに対して線対称(図2において、中心に対して点対称)に配置されている。
そこでこのステータ2の製造方法、具体的には、U相コイル形成工程、V相コイル形成工程、W相コイル形成工程において、以下のようにして各コイルを形成する。例えばU相コイル形成工程では、U相巻線6Au,6Buをそれぞれティース4に直巻きしてU相コイル7uを形成するのであるが、2組のU相巻線6Au,6Buのうち、第1U相巻線6AuをU相外部接続端61Au側から巻き始めて、第1U相コイル列7Auに属するU相コイル71u〜74uを形成する。これと共に、第2U相巻線6BuをU相中性接続端62Au側から巻き始めて、第1U相コイル列7Auに属するU相コイル71u〜74uの形成と同期して、第2U相コイル列7Buに属するU相コイル75u〜78uを形成する。
【0162】
このようにすると、形成途中の各段階において形成している2つのU相コイル(例えばU相コイル71uと75u)は、常にステータ2の軸線3Xに対し線対称(図2において、中心に対して点対称)の位置にあることになる。つまり、2つのU相コイルを形成するに当たり、鉄心3の内側空間において、互いに最も離れた部位で巻線作業を行うことができる。このため、第1,第2U相巻線6Au,6BuをU相スロット5u内に挿入してティース4に、2組のU相巻線6Au,6Buを巻き付けるに当たって、後述するように、巻線装置100において、2組の巻線6を吐出する巻線吐出装置200その他の治工具を鉄心3の内側空間内に容易に配置することができるため、U相コイル7uの形成が容易になる。
【0163】
これらはその後のV相コイル形成工程においても同様であり、第1,第2V相巻線6Av,6BvをV相スロット5v内に挿入して、ティース4にV相巻線6Av,6Bvを巻き付けるに当たって、2組の巻線6を吐出する巻線吐出装置200等を鉄心3の内側空間内に容易に配置することができるため、V相コイル7v形成を容易にできる。
同様に、さらにその後のW相コイル形成工程においても、第1,第2W相巻線6Aw,6BwをそれぞれW相スロット5w内に挿入してティース4にW相巻線6Aw,6Bwを巻き付けるに当たって、巻線吐出装置200等を鉄心3の内側空間内に容易に配置することができるため、W相コイル7w形成を容易にできる。
【0164】
さて、図5に示すステータ鉄心3は、既に説明したように、平面視リング状で、径方向内側に向かって延びる48ヶのティース4、及びこれらのティース4同士の間に位置する同じく48ヶのスロット5を有している。このステータ鉄心3は、例えば方向性珪素鋼板をプレス打ち抜きして形成した鋼板39を積み重ね互いに固着して構成されている。
【0165】
なお、本実施形態では、図3に矢印で示すように、鉄心3の軸線(中心軸)3Xに沿う方向(軸線方向3XP)のうち、鉄心3の裏面3Bから表面3Aに向かう方向を第1軸線方向3X1とする。この逆に、鉄心3の表面3Aから裏面3Bに向かう方向を第2軸線方向3X2とする。
【0166】
このステータ鉄心3のティース4に、U相巻線7u,V相巻線7v,W相巻線7wをそれぞれ巻き付けるのであるが、本実施形態では、図10〜図12にその概要を示すステータ鉄心の巻線装置100を用いて、ステータ鉄心3に巻線を施す。なお、図10〜図12は、巻線装置100の概要を示す図であり、適宜、各部分を消去して示してあるので、互いに一致しない部分がある。例えば、図10および図12では、鉄心3およびステータ2を記載したが、図11においては、記載していない。
この巻線装置100では、正面から見て(図10)、略中央のセット位置に鉄心3(ステータ2)が位置するようにセットされる。具体的には、この鉄心3は、その表面3Aが上方を、裏面3Bが下方を向き、軸線3Xが鉛直線にほぼ一致するように配置される。
【0167】
鉄心3の上方(正面視中央上方)には、巻線6を吐出する第1,第2吐出部210,220(図13参照)を有する巻線吐出装置200を上下動させる軸線方向移動機構300と、第1,第2吐出部210,220を水平方向に回動(揺動)させる吐出部回動機構400とが配置されている。これらは、具体的には図23〜図26に示すように動作する。
【0168】
また、鉄心3の正面視右側には、第1〜第4アーム501〜504(図34参照)のうち、第1,第4アーム501,504を駆動する1−4アーム駆動機構560、および第2,第3アーム502,503を駆動する2−3アーム駆動機構570が配置されている。
一方、鉄心3の正面視左側には、これらとは対称に、対称第1〜第4アーム1501〜1504(図34参照)のうち、対称第1,第4アーム1501,1504を駆動する対称1−4アーム駆動機構1560、および第2対称,第3アーム1502,1503を駆動する対称2−3アーム駆動機構1570が配置されている。
さらに、1−4アーム駆動機構560、および対称1−4アーム駆動機構1560は、それぞれ、1−4アーム高さ調整機構580及び対称1−4アーム高さ調整機構1580によって、上下方向の位置を変えることができるようにされている。
第1〜第4アーム501〜504、及び対称第1〜第4アーム1501〜1504は、これらの駆動機構によって動作すると共に、第1,第2吐出部210,220が上下動及び回動する。このため、具体的には、図34〜図40に示すような一連の動きが得られ、鉄心3に巻線6が巻回される。
【0169】
また、図12を参照すると理解できるように、鉄心3(ステータ4)は、鉄心保持機構900(図59参照)によって保持されると共に、鉄心回動機構960によって、軸線3Xの周りに回動させることができる。
鉄心3の下方には、後述するように(図47参照)、スロット内にウェッジ部材8を挿入するためのウェッジ挿入機構700が配置されている。
またその前方(図12中左方)には、リフト部材821(図61参照)をウェッジ挿入機構700の上方に配置したり、退避させたりするためのリフト部材退避機構830が配置されている。
この鉄心3(ステータ2)は、略正面中央に位置する鉄心水平移動機構810(図11,図12参照)によって、鉄心保持機構900の上方と外部(作業者の手前)との間を回動させ、鉄心3(ステータ2)外部に取り出し、あるいはこの巻線装置100にセットすることができる。
【0170】
以下において、この巻線装置100の各部の詳細について説明する。まず、鉄心3に巻回する巻線6を吐出する巻線吐出装置200について説明する。本実施形態の巻線装置100では、巻線吐出装置200は、複数の素線からなる巻線6を、第1巻線吐出部210と第2巻線吐出部220の2つの部位から吐出させることができる(図13〜図16参照)。このため、同時に2つのコイルを鉄心3に巻回することができる。
【0171】
このうち、第1巻線吐出部210は、図13に示すように、紙面に垂直な軸線3Xに平行(図中紙面に垂直)な回転軸を持つ2つのノズルローラ212の間隙を各素線6の直径より僅かに大きくして、この間隙を第1ノズル211としてある。従って、複数の素線6が、この第1ノズル211から、軸線方向3XP(図中紙面に垂直方向)に一列に並んだ状態で吐出される。この第1巻線吐出部210では、ノズルローラ212によって形成される第1ノズルから素線6が吐出されるので、素線6の吐出の際に、素線6が摩擦されることが防止され、素線6の絶縁被覆にキズが付くのが防止されている。
さらに、この第1ノズル211の上下端には、図15及び図16に示すように、軸線方向3XPに直交する回転軸を持つ端部ローラ214,215が設けられている。このため、この第1素線吐出部210を上下動させたときに、吐出された素線6、特に最も外側の素線が強く屈曲されるのを防止するとともに、最も外側の素線6が第1巻線吐出部210と摩擦して、この素線6の絶縁被覆のキズ付くのを防止している。
【0172】
第2巻線吐出部220についても同様であり、2つのノズルローラ222の間隙を第2ノズル221としてあるため、複数の素線6が、この第2ノズル221から、軸線方向3XPに一列に並んだ状態で吐出される。さらに、この第2ノズル221の上下端にも、図示しない端部ローラが設けられている。
【0173】
第1巻線吐出部210及び第2巻線吐出部220は、図13及び図14に示すように、後述する吐出部回動機構400によって、軸線3Xの周りを水平方向(図中紙面沿う方向)に所定角度(本実施形態では、37.5度)だけ互いに逆相に回動(揺動)する。即ち、第1巻線吐出部210が時計回りに回動(図13から図14の状態に変化)した場合、第2巻線吐出部220は反時計回りに回動する。
このため、第1巻線吐出部210と第2巻線吐出部220とは、仮想対称平面ASについて、常に対称の位置に配置される。これにより、第1巻線吐出部210の第1ノズル211は、第1スロット51(第1U相スロット51u)に正対する場合(図13の場合)と、この第1スロット51から5つ分離れた(間に4つのスロット5が介在する)第2スロット52(第2U相スロット52u)に正対する場合(図14の場合)との間を揺動することとなる。また、第2巻線吐出部220の第2ノズル221は、対称第1スロット151(対称第1U相スロット151u)に正対する場合(図13の場合)と、対称第2スロット152(対称第2U相スロット152u)に正対する場合(図14の場合)との間を揺動することとなる。
【0174】
この揺動と、後述する上下方向の往復移動により、第1巻線吐出部210及び第2巻線吐出部220によって、同時に2つのコイル(図13,図14の場合には、U相コイル71uと75u)を形成できる。
上述のように、第1巻線吐出部210と第2巻線吐出部220とを、仮想対称平面ASについて、常に対称の位置に配置したことにより、第1巻線吐出部210と第2巻線吐出部220とを回動させても、不要な振動、ねじれなどが生じ難く、安定して動作させることができる。また、左右対称形にすることで、巻線装置100(巻線吐出装200)の設計が容易になる。
【0175】
さらに、第1巻線吐出部210及び第2巻線吐出部220は、第1,第2直線走行ユニット312,322に各々固着されている。この直線走行ユニット312,322と、第1,第2直線状レール311,321とは、それぞれ軸線方向案内機構310,320を成している。従って、第1巻線吐出部210及び第2巻線吐出部220は、軸線方向3XPにスムーズに移動可能とされている。第1,第2直線状レール311,321は、それぞれ第1,第2レールサポート部材313,323に固着されている。
【0176】
なお、図15及び図16に示すように、第1巻線吐出部210の左右には、軸線方向3XPに直交する回転軸を持つサポートローラ235,236をそれぞれ有する吐出部サポータ231,232が配置されている。サポートローラ235,236は、第1巻線吐出部210を上下動させる際に、巻線6を挿入するスロット5から所定角度離れた位置にあるスロット内をそれぞれ通って、第1巻線吐出部210の周方向の位置決めを補助する。第2巻線吐出部220の左右にも、同様に、サポートローラをそれぞれ有する吐出部サポータが配置され、第2巻線吐出部220の周方向の位置決めを補助している。
また、第1,第2巻線吐出部210,220の上方には、上方から供給される巻線6を整列させつつ案内する巻線案内部241,242が形成されている。
但し、各図において記載を簡略化し、第1,第2巻線吐出部210,220の動き等を明確に示すなどのため、吐出部サポータ231,232等については、記載を省略することがある。
【0177】
次いで、この巻線吐出装置200(第1巻線吐出部210及び第2巻線吐出部220)に所望の動作をさせる、具体的には第1,第2巻線吐出部210,220に上下動を行わせる軸線方向移動機構300と、揺動(回動)を行わせる吐出部回動機構400の構造及びその動きを、図17〜図26を参照して説明する。
まず、図17〜図21を参照して、軸線方向移動機構300と吐出部回動機構400の構造を説明する。なお、図17〜図21の各図は、理解容易のため、適宜各部分を除いて示しているので、相互に一致しない部分がある。
【0178】
本実施形態では、第1巻線吐出部210及び第2巻線吐出部220を上下動させるために、移動駆動軸340の回転運動を、クランク機構350を用いて、往復直線運動(上下運動)に変換する。
具体的にこのクランク機構350は、クランク節として、移動駆動軸340を中心軸とする円板状のタイミングプレート351を有する。また、連結節として、一端部でこのタイミングプレート351の周囲に位置するクランク連結軸352に回動可能に結合し、他端部でヘッド連結軸354に回動可能に結合した連結ロッド353を有する。また、それぞれ鉛直方向(軸線方向3XP)に延びる直線レール357とこれに沿って走行する走行ユニット358からなる二対の案内部356によって、軸線方向3XP(図中上下方向)に案内され、往復直線運動をするヘッド355を有する。
【0179】
ヘッド355の正面部355Sには、第1,第2吐出部結合ロッド361,362が、下方に延びて配置され、第1,第2巻線案内部241,242にそれぞれ接続している。
このため、ヘッド355の上下動に同期して、第1,第2吐出部結合ロッド361,362が上下動すると、第1,第2巻線案内部241,242及び第1,第2巻線吐出部210,220が、第1,第2直線状レール311,321に沿って、軸線方向3XPに上下動する。
なお、本実施形態においては、第1,第2吐出部結合ロッド361,362が、いずれもヘッド355の正面部355Sに接続されているから、第1巻線吐出部210と第2巻線吐出部220とは、同期しかつ同相で同振幅だけ上下動する。しかも、容易に理解できるように、移動駆動軸340が一回転することによって、第1,第2巻線吐出部210,220が、第1,第2直線状レール311,321に沿って、軸線方向3XPに1回上下に往復運動する。
【0180】
また、本実施形態では、第1巻線吐出部210及び第2巻線吐出部220を揺動(図11,図12参照)させるために、回動駆動軸430の回転運動を、図20,図21に示すカム機構450を含む回動変換機構440を用いて、往復揺動(往復回動)に変換する。
回動駆動軸430には、カム451が固着されている。まず、リフタ441の固着された接点ローラ452によって、回動駆動軸430の回転運動は、リフタ441にの往復直線運動、具体的には、軸線方向3XPに直交する、この巻線装置100の正面視前後方向(図21中左右方向)についてのリフタ441の往復直線運動に変換される。
なお、このリフタ441は、四隅にそれぞれ固着された4本の摺動ロッド442がそれぞれ案内筒443で案内されることによって、その運動方向が規制されている。
【0181】
リフタ441の両側面441A,441Bには、それぞれ第1,第2連結アーム444,445が水平面(軸線方向3XPに直交する面)内を回動自在となるように結合されている。また、この第1,第2連結アーム444,445は、それぞれ第1,第2保持プレート446,447に対して、水平面内を回動自在となるように結合されている。
この第1保持プレート446には、第1レールサポート部材313が固着されている。従って、第1保持プレート446は、第1レールサポート部材313を介して、第1直線状レール311、第1直線走行ユニット312、及び第1巻線吐出部210と接続している。同様に、第2保持プレート447には、第2レールサポート部材323が固着されている。また、第2保持プレート447は、第2レールサポート部材323を介して、第2直線状レール321、第2直線走行ユニット322、及び第2巻線吐出部220と接続している。
さらに、この第1,第2保持プレート446,447は、それぞれその上下端部にブラケット448,449を備えている。このうち、ブラケット448には、第1円弧状走行ユニット413,414が、また、ブラケット449には、第2円弧状走行ユニット423,424がそれぞれ結合されている。
【0182】
そして、第1円弧状走行ユニット413とで第1上側円弧状案内機構410Uを構成する第1円弧状レール411と、第2円弧状走行ユニット423とで第2上側円弧状案内機構420Uを構成する第2円弧状レール421は、水平面内に位置する同じ第1仮想円AC1に沿って配置されている。
また、第1円弧状走行ユニット414とで第1下側円弧状案内機構410Dを構成する第1円弧状レール412と、第2円弧状走行ユニット424とで第2下側円弧状案内機構420Dを構成する第2円弧状レール422は、第1仮想円AC1より下方でこれと同軸で、水平面内に位置する同じ第2仮想円AC2に沿って配置されている。
なお、第1,第2仮想円AC1,AC2は、いずれも、この回線装置100のセット位置に鉄心3をセットした状態における鉄心3の軸線3Xと同軸にされている。
【0183】
従って、上述のように、リフタ441が、巻線装置100の正面視前後方向について往復直線運動をすると、連結アーム444,445を通じて、第1,第2保持プレート446,447がそれぞれ第1,第2円弧状案内機構410,420(410U,410D,420U,420D)によって円弧を往復して描く往復円弧運動を行うことになる。かくして、この第1,第2保持プレート446,447にそれぞれ接続された第1,第2巻線吐出部210,220を、第1,第2仮想円AC1,AC2の軸線、従って、鉄心3の軸線3Xの周りを回動(揺動)させることができる。また、容易に理解できるように、回動駆動軸430を一回転させると、第1,第2巻線吐出部210,220が、鉄心3の軸線3Xの周りを1回往復回動(揺動)する。
【0184】
しかも、この巻線装置100では、移動駆動軸340と回動駆動軸430とは同一である。従って、1つの移動駆動軸340(430)によって、第1,第2巻線吐出部210,220の上下動と回動(揺動)とを行わせる。このため、移動駆動軸340(430)を一回転させると、第1,第2巻線吐出部210,220が1往復上下運動をすると共に、1往復回動(揺動)するというように、巻線吐出部210,220の上下運動と回動とは同期する。
なお、移動駆動軸340(430)の駆動力は、図19,図20に示すように、回転軸341の回転をタイミングベルト342,ギアボックス343を通じて得ている。
また、第1,第2巻線吐出部210,220の上下動と回動(揺動)の位相は、移動駆動軸340(回動駆動軸430)にカム451を固着する際の、タイミングプレート355に対する位置関係(角度関係)から、容易に決定することができる。
【0185】
かくして、本実施形態の巻線装置100では、軸線方向移動機構300及び吐出部回動機構400によって、図23〜図26に示すような、第1,第2巻線吐出部210,220の上下動と回動(揺動)の動作を得ることできる。
このうち、図23は、ヘッド355及び第1,第2巻線吐出部210,220が上死点に位置するときの様子を示している。このとき、第1,第2巻線吐出部210,220の第1,第2ノズル211,221が、互いに逆側を向いた状態(正面視、左右に向く状態)となるように、移動駆動軸340(430)へのカム451の取付角度が設定されている。
その後、移動駆動軸340を回転させ、タイミングプレート351を図中時計方向に回転させると、図24に示すように、ヘッド355及び第1,第2巻線吐出部210,220が、図23に示す場合よりも下方に移動する。これと共に、カム451の回転によって、第1,第2保持プレート446,447及び第1,第2巻線吐出部210,220が回動して、図13に示す状態となる。
【0186】
さらに移動駆動軸340を回転させ、タイミングプレート351を図中時計方向に回転させると、図25に示すように、ヘッド355及び第1,第2巻線吐出部210,220が下死点に位置するようになる。これと共に、カム451の回転によって、第1,第2保持プレート446,447が逆方向に回動して、再び、第1,第2巻線吐出部210,220の第1,第2ノズル211,221が、互いに逆側を向いた状態(正面視、左右に向く状態)となる。
その後、さらに移動駆動軸340を回転させ、タイミングプレート351を図中時計方向に回転させると、図26に示すように、ヘッド355及び第1,第2巻線吐出部210,220が、図25に示す場合よりも上方に移動する。これと共に、カム451の回転によって、第1,第2保持プレート446,447が回動して、図14に示す状態となる。
そして、さらに移動駆動軸340を回転させ、タイミングプレート351を図中時計方向に回転させると、図23に示す状態に戻り、再びヘッド355及び第1,第2巻線吐出部210,220が上死点に位置する。これと共に、再び、第1,第2ノズル211,221が、互いに逆側を向いた状態(正面視、左右に向く状態)となる。
【0187】
この巻線装置100の軸線方向移動機構300及び吐出部回動機構400によって、第1,第2巻線吐出部210,220の第1,第2ノズル211,221について、このような上下動と回動(揺動)を繰り返しさせることにより、第1ノズル211については、軸線3Xから外向きに見た場合、巻線6を鉄心3のティース4に反時計回り(正巻き)に巻回することができる。また、第2ノズル221については、巻線6をティース4に時計回り(逆巻き)に巻回することができる。
なお、移動駆動軸340(430)を逆方向に回転させれば、上述とは逆に、第1ノズル211について巻線6を鉄心3のティース4に時計回り(逆巻き)に巻回し、第2ノズル221については、巻線6をティース4に反時計回り(正巻き)に巻回することができる。
【0188】
また、本実施形態の巻線装置100では、軸線方向移動機構300において、振幅調整機構370(第1軸間調整機構371)を有している。具体的には、連結ロッド353(図17,図18参照)の一端部に位置するクランク連結軸352は、その位置をタイミングプレート351の径方向について変化させることができるようになっている。具体的には、クランク連結軸352は、軸受け具373の周りに回動可能にされており、この軸受け具373は、スライダ372に固着されている。このスライダ372は、タイミングプレート351にスライド可能に取り付けられている。このため、このスライダ372の位置を止めネジ374で調整することによって、クランク連結軸352の径方向位置を調整することができる。かくして、移動駆動軸340とクランク連結軸352との間の軸間距離(第1軸間距離)を変えることができる、ヘッド355や第1,第2巻線吐出部210,220の上下動の中心位置を変えることなく、上下動の範囲、即ち振幅を変化させることができる。
【0189】
さらに、本実施形態の巻線装置100では、軸線方向移動機構300において、中心位置調整機構380(第2軸間調整機構381)を有している。具体的には、連結ロッド353は、右ネジが螺刻された第1ネジ付きロッド382と、左ネジが螺刻された第2ネジ付きロッド383と、これらにそれぞれ螺合する調整バー384とを有している。このため、連結ロッド353は、調整バー384を軸線周りに回転させることによって、その長さを伸縮することができる。これにより、クランク連結軸352とヘッド連結軸354との間の軸間距離(第2軸間距離)を変えることができるから、ヘッド355や第1,第2巻線吐出部210,220の上下動の振幅を変えることなく、上下動の範囲を上方あるいは下方にシフトさせる、つまり、上下動の中心位置を上方あるいは下方に移動・調整することができる。
【0190】
このように、本実施形態の巻線装置100では、振幅調整機構370及び中心位置調整機構380を有している。このため、この巻線装置100で、異なる厚さの鉄心3に巻線を施す際に、第1,第2巻線吐出部210,220の上下動の振幅や中心位置の調整を行うことにより、適切に巻線を施すことができる。具体的には、本実施形態の巻線装置100では、鉄心3の裏面(下面)3Bの高さを、その厚さに拘わらず一定位置をワーク基準位置(鉄心3の裏面3Bの高さ方向の位置)BPに一致させるので、図22に示すようにして調整すると良い。
図22(a)に示すように、鉄心3が基準厚さT0であり、形成されるコイルのコイルエンド高さを共にHC0、ノズルの上死点及び下死点におけるコイルエンドからノズルまでの高さをHN、クランク連結軸352とヘッド連結軸354との間の軸間距離(第2軸間距離)をL0とする。すると、移動駆動軸340とクランク連結軸352との間の軸間距離(第1軸間距離)R0は、R0=T0/2+HC0+HNとなる。
【0191】
一方、厚さがTの鉄心を用い、コイルエンドの高さをHCとしたステータ2を形成する場合には、上記の状態を基準として、ワーク基準位置BPを変えないとすると、以下のようにする。即ち、図22(b)に示すように、第1軸間距離Rを、R=T/2+HC+HNとすればよい。但し、ノズルの上死点及び下死点におけるコイルエンドからノズルまでの高さHNはいずれも変更しないとした。また、第2軸間距離Lは、L=L0−(T0−T)/2とすればよい。
このように調整することにより、鉄心3の厚さ(T0→T)やコイルエンド高さ(HCO→HC)を変えても、ノズルの上死点及び下死点におけるコイルエンドからノズルまでの高さHNを確保できる適切な振幅とすることができる。また、上下動の中心位置を鉄心3の厚さ方向中心に定めることができるので、第1,第2巻線吐出部210,220を、鉄心3の表面3A側及び裏面3B側に均等に移動させることができる。このため、表面3A側及び裏面3B側で均等に巻線6を巻くことができる。
【0192】
次いで、第1〜第4アーム501〜504及び対称第1〜対称第4アーム1501〜1504を動作させる機構及びこれらのアームの動作について説明する。まず、1−4アーム駆動機構560、2−3アーム駆動機構570、対称1−4アーム駆動機構1560、及び対称2−3アーム駆動機構1570(図10参照)について説明する。なお、1−4アーム駆動機構560に対して、他の駆動機構は、上下対称、あるいは左右対称など対称形状の機構としてあるので、代表して、1−4アーム駆動機構560について、図27〜図33を参照して説明することとする。
【0193】
この1−4アーム駆動機構560は、第1アーム501に関し、この第1アーム501を第1スロット方向51R(図33参照)に沿って往復進退させる第1アーム進退機構510と、この第1アーム501を第1アームセット位置611と第1アーム退避位置612との間で往復移動させる第1アーム退避機構610と、を有する。また、第4アーム504に関し、この第4アーム504を第2スロット方向52Rに沿って往復進退させる第4アーム進退機構540と、この第4アーム504を第4アームセット位置641と第1アーム退避位置642との間で往復移動させる第4アーム退避機構640と、を有する。
【0194】
なお、図27〜図30はいずれも、第1アーム進退機構510と第1アーム退避機構610に関しては、第1アーム501が第1アーム退避位置612に位置する場合の形態を示している。また、第4アーム進退機構540と第4アーム退避機構640に関しては、第4アーム504が第4アームセット位置641からさらに第2スロット外方向52Sに進行した引き位置598(後述する)に位置する場合の形態を示している。
【0195】
以下に説明するように、第1アーム進退機構510と第4アーム進退機構540とは、共通の駆動軸506を挟んで、略対称で同様な構造を用いて、第1,第4アーム501,504をそれぞれ進退させる。また、第1アーム退避機構610と第4アーム退避機構640も、共通の駆動軸506を挟んで、略対称で同様な構造を用いて、第1,第4アーム501,504をそれぞれ移動させる。そこで、以下の説明においては、図27〜図30において良く構造が現れている第4アーム進退機構540と第4アーム退避機構640を中心に説明する。
【0196】
まず、アームの進退機構に関し、第4アーム進退機構540について説明する。第4アーム進退機構540は、軸線506X(509X)を有し、第1アーム進退機構510と共通の1−4アーム駆動軸506(第1アーム駆動軸506,第4アーム駆動軸509)で駆動される。具体的には、この1−4アーム駆動軸506には第4進退カム541が固定されている。なお、第4進退カム541は、第1アーム進退機構510において、第1進退カム511としても用いられている。
【0197】
この第4進退カム541の回転により、その外周面で接するローラからなる第4進退カム接点542Tがカム541の径方向に往復運動をする(図29参照)。この第4進退カム接点542Tを有する第4進退カム従動節542は、そのうちの第4従動節固定端542Fが固定軸材944に回動自在に固定されている。このため、第4従動節固定端542Fを支点として、第4従動節移動端542Mが円弧状に往復運動する。第4進退移動プレート543には、第4進退案内ユニット544の走行ユニット544Aが固着されており、円弧レール544Bに沿う方向への移動のみが許されている(図28参照)。一方、この第4進退移動プレート543の開口543P内に、第4従動節移動端542Mを保持しているため、第4進退移動プレート543は、円弧レール544Bに沿って移動する。
【0198】
この第4進退移動プレート543は、図28に示すように、連結バー545に接続しており、この連結バー545の移動により、連結軸546が回動する。すると、この連結軸546の回動により、2つのリンク部材547A,547Bからなるリンク547により、固定ピン548Fでこの回りに回動自在に固定されたレバー部材548が回動させられる。このレバー部材548に結合したブロック581は、リニアブッシュ549及び軸部材582により、これらの軸方向のみに移動方向が規制されているから、レバー部材548の回動によって、軸部材582の軸方向に移動する。すると、この軸部材582に回動自在に取り付けられた回動ブロック583を通じて、進退ロッド584が軸部材582の軸方向に進退する。
【0199】
この進退ロッド584は、アームベースプレート587に搭載された直線レール585Bとで直線案内ユニット585を構成する走行ユニット585Aに固着されている(図27参照)。このため、走行ユニット585Aは、直線レール585Bが延びる進退案内軸線585Xに沿って進退することとなる。しかも、走行ユニット585Aには、第4アーム504が固着されている。従って、このような第4アーム進退機構540を用いることによって、1−4駆動軸506(第4アーム駆動軸509)の回転により、第4アーム504を進退案内軸線585Xに平行に進退させることができる。この第4アーム504の進退移動方向は、第4アーム504が、第4アームセット位置641に位置する場合には、この第4アーム504でたぐる巻線6が挿入された第2スロット52に沿う第2スロット方向52Rに一致する(図33参照)。
なお、軸部材582が挿通された圧縮バネ586は、ブロック581や進退ロッド584を軸部材582の軸方向に付勢して、第4アーム504を前方(鉄心3の径方向内側)に移動するのを補助している。
【0200】
しかも、第4アーム進退機構540では、第4進退カム541によって、第4進退カム接点542Tがリフトされるとき、即ち、第4進退カム541の中心から外周面までの距離が大きくなって、第4進退カム接点542Tが図27において図中右下方向に移動するときに、第4アーム504が径方向外側に移動進行する引き動作をする(以下では、各アームが径方向外側に進行移動する動作を、「引き動作」と表現する)。即ち、第4アーム504が同じく図27において図中右上方向に移動するように構成されている。一般に、カムは、接点をリフトするときに大きな力を発することができる。一方、第4アーム504は、巻線6を引き動作によってたぐり寄せるときに、これとは逆の戻り動作をする場合より大きな力を要することが多い。従って、この第4アーム進退機構540によれば、第4アーム504に引き動作をさせるときに大きな力を発生させ、確実に巻線6をたぐり寄せることができる。
【0201】
上記においては、第4アーム504を進退させる第4アーム進退機構540について説明をしたが、第1アーム501を進退させる第1アーム進退機構510についても、同様の構造を有している。そこで、各図において、第1アームに関する各部材にも対応する番号を付しておく。
かくして、第1アーム501についても、1−4駆動軸506(第1アーム駆動軸506)の回転により、第1アーム501を進退させることができる。また、この第1アーム501の移動する方向は、第1アーム501が、第1アームセット位置611に位置する場合には、この第1アーム501でたぐる巻線6が挿入された第1スロット51に沿う第1スロット方向51Rに一致する(図33参照)。
【0202】
しかも、容易に理解できるように、第4アーム進退機構540と第1アーム進退機構510とは、共通の1−4駆動軸506の回転によって動作させるから、駆動軸を少なくすることができ、これらの構造を簡単にすることができる。また、共通の1−4駆動軸506の回転を用いるので、第4アーム504の進退と第1アーム501の進退とを、互いに同期して動作させることができる。
さらに、第4アーム進退機構540と第1アーム進退機構510とは、共通の1−4進退カム511を第1進退カム511及び第4進退カム541として用いている。このため、これらの構造をさらに簡易にすることができる上、第4アーム504の進退に対する第1アーム501の進退の位相を、容易に調整することができる。
なお、図27〜図30では、第1アーム進退機構510のうち、第4アーム進退機構540における第4進退カム従動節542に対応する第1進退カム従動節512を省略して記載している。
【0203】
次いで、アームの退避動作に関し、第4アーム退避機構640について説明する。第4アーム退避機構640は、第1,第4アーム進退機構510,540と同じく、また、第1アーム退避機構610と共通の1−4アーム駆動軸506(第1アーム駆動軸506,第4アーム駆動軸509)で駆動される。具体的には、この1−4アーム駆動軸506には第4退避カム643が固定されている(図30参照)。なお、第4退避カム643は、第1アーム退避機構610において、第1退避カム613としても用いられている。
【0204】
この第4退避カム643の回転により、その外周面で接するローラからなる第4退避カム接点644Tがカム643の径方向に往復運動をする(図30参照)。この第4退避カム接点644Tを有する第4退避カム従動節644は、そのうちの第4従動節固定端644Fが、第4アーム進退機構540における第4進退カム従動節542と同じく、固定軸材944に回動自在に固定されている。このため、第4従動節固定端644Fを支点として、第4従動節移動端644Mが円弧状に往復運動する。第4退避移動プレート645には、第4退避案内ユニット646の走行ユニット646Aが固着されており、円弧レール646Bに沿う方向への移動のみが許されている。一方、この第4退避移動プレート645の開口645P内に、第4従動節移動端644Mを保持しているため、第4退避移動プレート645は、円弧レール646Bに沿って移動する。
【0205】
この第4退避移動プレート645は、係合ピン645Cによって、レバー部材647に接続しており、このレバー部材645が固定ピン647Fの周りに回動することにより、その先端に回動自在に結合されているシャフト648が移動する。このシャフト648は、略L字形の連結アーム649を介して、アームベースプレート587に設けられた連結ポスト588に結合している。さらに、アームベースプレート587は、軸部材589を介して、この軸部材589の軸線周りに回動自在にベース部材590に接続されている。このため、シャフト648が移動(図30において左右方向に移動)すると、アームベースプレート587及びこれに搭載されている直線案内ユニット585(走行ユニット585A及び直線レール585B)及び第4アーム504が、軸部材589の第4退避軸線640Xの周りに回動する。このため、第4アーム504は、第4アームセット位置641(図33参照)と第4アーム退避位置642(図34参照)との間を軸部材589の第4退避軸線640Xの周りに円弧状に往復移動することができる。
【0206】
なお、第4アーム進退機構540における第4進退カム541(1−4進退カム511)と、第4アーム退避機構640における第4退避カム643(1−4退避カム613)とは、隣同士に配置されて、第4アーム駆動軸509(1−4駆動軸506)に、共通の固着機構594によって固着されている。このように、第4進退カム541と第4退避カム643を隣同士に配置することで、第4アーム504について、第4アーム進退機構540による進退動作と第4アーム退避機構640によるセット・退避動作の位相の調整を、2つのカムの相対配置調整、具体的には、一方のカムに対する他方のカムの回転角の調整によって行うことができる。しかも、共通の固着機構594によって、第4アーム駆動軸509に固着されているので、調整も容易である。
【0207】
上記においては、第4アーム504を第4アームセット位置641と第4アーム退避位置642との間で往復移動させる第4アーム退避機構640について説明をした。しかし、第1アーム501を第1アームセット位置611(図33参照)と第1アーム退避位置612(図30,図33参照)との間で往復移動させる第1アーム退避機構610についても、同様の構造を有している。従って、第1アーム501についても、1−4駆動軸506(第1アーム駆動軸506)の回転により、第1アーム501についてもセット・退避位置間で第1退避軸線610Xの周りに円弧状に往復移動させることができる。
【0208】
しかも、容易に理解できるように、第4アーム退避機構640と第1アーム退避機構610とは、共通の1−4駆動軸506の回転によって動作させるから、駆動軸を少なくすることができ、これらの構造を簡単にすることができる。また、共通の1−4駆動軸506の回転を用いるので、第4アーム504の移動と第1アーム501の移動とを、互いに同期して動作させることができる。
さらに、第4アーム退避機構640と第1アーム退避機構610とは、共通の1−4退避カム613を第1退避カム613及び第4退避カム643として用いている。このため、これらの構造をさらに簡易にすることができる上、第4アーム504の進退動作のタイミングに対する第1アーム501のセット・退避動作のタイミングを、容易に調整することができる。
【0209】
また、第4アーム504について見ると、第4アーム進退機構540及び第4アーム退避機構640を1つの駆動軸(1−4駆動軸506,第4アーム駆動軸509)によって駆動しているため、第4アーム504の進退と、そのセット位置641と退避位置642と間の移動とを、互いに同期して動作させることができる。
同様に、第1アーム501についても、第1アーム進退機構510及び第1アーム退避機構610を共通の1−4駆動軸506(第1アーム駆動軸)によって駆動しているため、第1アーム504の進退と、そのセット位置641と退避位置642と間の移動とを、互いに同期して動作させることができる。
【0210】
さらに、本実施形態の巻線装置100では、1−4アーム駆動機構560において、上述のように1つの1−4駆動軸506によって、第1アーム進退機構510、第4アーム進退機構540、第1アーム退避機構610、及び第4アーム退避機構640の4つを駆動しているため、及び駆動軸を少なくすることができ、これらの構造を簡単にすることができる。
なお、以上では、第1,第4アーム501,504に関する1−4アーム駆動機構560について説明したが、第2,第3アーム502,503に関して共通の2−3駆動軸507で駆動する2−3アーム駆動機構570、対称第1,対称第4アーム1501,1504に関する対称1−4アーム駆動機構1560、及び対称第2,対称第3アーム1502,1503に関する対称2−3アーム駆動機構1570についても、同様な構造を有している。従って、これらにおいても、1つのアームにおける進退動作とセット・退避動作を同期させることができる上、2つのアーム間(例えば第2,第3アーム間)の動作についても、容易に同期を取ることができ、また、駆動軸の数を減らすことができる。具体的には、巻線装置100では、4つの駆動軸506,507等によって、8ヶのアーム501等の進退動作及びセット・退避動作を行わせることができ、駆動軸が少なく、構造が簡単である。
また、本実施形態の巻線装置100では、さらに、1−4アーム駆動機構560等をそれぞれ駆動する1−4駆動軸506等は、互いに同期して駆動される。従って、第1〜第4アーム501〜504及び対称第1〜対称第4アーム1501〜1504は、互いに同期してそれぞれが進退動作及びセット・退避動作を行うことができる。
【0211】
さらに、本実施形態の巻線装置100では、1−4アーム駆動機構560等を駆動する1−4駆動軸506等と、前述した軸線方向移動機構300及び吐出部回動機構400を駆動する移動駆動軸340(430)とも同期して駆動される。
このため、結局、1−4アーム駆動機構560等のほか、軸線方向移動機構300及び吐出部回動機構400も互いに同期して駆動され、第1,第2巻線吐出部210,220の上下動及び回動(揺動)と、第1〜第4アーム501〜504及び対称第1〜対称第4アーム1501〜1504の進退動作及びセット・退避動作とも、同期して動作させることができ、これによって、鉄心3のティース4に巻線6を適切に巻回して、各相のコイル7u等を成形することができる。
【0212】
次いで、第1,第2巻線吐出部210,220、及び第1〜第4アーム501〜504と対称第1〜対称第4アーム1501〜1504についての一連の動作を、図34〜図40を参照して説明する。なお、これらの図では、軸線方向移動機構300及び吐出部回動機構400に関して、巻線吐出装置200(第1,第2巻線吐出部210,220の動作及びレールサポート部材313,323や直線状レール311,321の回動の様子のみを示す。
【0213】
まず、図34は、第1,第2巻線吐出部210,220が鉄心3上方の上死点に位置する時点(図23参照)の状態を示す説明図である。この時点では、第1,第2巻線吐出部210,220は鉛直方向に最も高い位置に引き上げられると共に、第1巻線吐出部210と第2巻線吐出部220とは、互いに逆側を向いた状態(正面視、左右に向く状態)となる。
また、鉄心3の表面3Aより上方に位置する第1アーム501及び第4アーム504は、それぞれ第1,第4アーム退避位置612,642に位置している。一方、裏面3Bより下方に位置する第2,第3アーム502,503は、それぞれ巻線6をたぐって径方向外側(第1,第2スロット外方向51S,52S、図33参照)に移動進行した状態となっている。さらに詳細には、第2,第3アーム502,503は、巻線6のうち、第1,第2スロット51,52に挿入された第1,第2スロット挿入部63,64(図3参照)よりも第2軸線方向3X2側(つまり鉄心3の裏面側)に位置する巻線6に掛合し、これをたぐり寄せた状態となっている。以下では、各アームが引き動作により径方向外側に進行移動し終えた位置を、「引き位置」と表現する。従って、この時点では、第2,第3アーム502,503は、巻線6を掛合しつつ、引き位置596,597に配置されている。
なお、対称の位置に配置される対称第1〜対称第4アーム1501〜1504は、各々対応する第1〜第4アーム501〜504と同期して同じ動作(進退動作、及びセット・退避動作)を行うので、これらの説明は省略する。
【0214】
次いで、図35に示すように、第1,第2巻線吐出部210,220が、下方に移動すると共に、第1,第2巻線吐出部210,220が回動して、平面視、図13に示す状態となる。この状態では、第1,第2巻線吐出部210,220の第1,第2ノズル211,221が、第1スロット51及び対称第1スロット151に対応した位置に配置される。
この際には、第1アーム501は第1アーム退避位置612に配置されている。さらに、第1巻線吐出部210を下降させたときに、これが第1アーム501に干渉しないようにするためである。また、第2,第3アーム502,503は、引き位置596,597を維持している。さらに、第4アーム504も、図34に示す第4アーム退避位置642から、第4アームセット位置を経由して、引き位置598に配置されている。これにより、図示しない巻線が第4アーム504に係合してたぐられた状態で保持される。即ち、第4アーム504は、巻線6のうち、第2スロット52に挿入された第2スロット挿入部64(図3参照)よりも第1軸線方向3X1側(つまり鉄心3の表面側)に位置する巻線6に掛合し、これをたぐり寄せた状態となっている。
【0215】
その後、図36に示すように、第1,第2巻線吐出部210,220が、上方から鉄心3内に挿入される。この状態では、第1,第2巻線吐出部210,220の第1,第2ノズル211,221から吐出された巻線6が、第1スロット51及び対称第1スロット151に挿入される。
この時点でも、第1アーム501は第1アーム退避位置612に配置されている。このため、上述のように、第1巻線吐出部210は第1アーム501に干渉しないで降下することができる。一方、図35に示す状態では、引き位置に配置されていた第2アーム502は、保持していた巻線6を放し、第2アームセット位置を経由して、第2アーム退避位置622に移動する。第1巻線吐出部210との干渉を避けるためである。第3,第4アーム503,504は、引き位置597,598を維持している。
【0216】
その後、さらに第1,第2巻線吐出部210,220が下方に移動し、下死点に達すると、図37に示す状態となる。この時点では、第1,第2巻線吐出部210,220の第1,第2ノズル211,221が、互いに逆側を向いた状態(正面視、左右に向く状態)となる。
この時点では、第4,第1アーム504,501は引き位置598,595に配置されて、巻線が第1アーム501に係合してたぐられた状態で保持される。即ち、第4,第1アーム504,501は、巻線6のうち、第1,第2スロット51,52に挿入された第1,第2スロット挿入部63,64よりも第1軸線方向3X1側(つまり鉄心3の表面側)に位置する巻線6に掛合し、これをたぐり寄せた状態となっている。また、第2アーム502も、図36に示す第2アーム退避位置622から、第2アームセット位置を経由して、引き位置596に配置されている。これにより、巻線が第2アーム504に係合してたぐられた状態で保持される。一方、第3アーム50は、保持していた巻線を放して、第3アームセット位置631に配置される。その後、退避位置に移動するためである。
【0217】
次いで、図38に示すように、第1,第2巻線吐出部210,220が、上方に移動すると共に、第1,第2巻線吐出部210,220が回動して、平面視、図14に示す状態となる。この状態では、第1,第2巻線吐出部210,220の第1,第2ノズル211,221が、第2スロット52及び対称第2スロット152に対応した位置に配置される。
この時点でも、第4,第1,第2アーム504,501,502は、引き位置598,595,596に配置されている。一方、第3アーム503は、第3アーム退避位置632に配置されている。さらに、第1巻線吐出部210を上昇させたときに、これが第3アーム503に干渉しないようにするためである。
【0218】
その後、図39に示すように、第1,第2巻線吐出部210,220が、下方から鉄心3内に挿入される。この状態では、第1,第2巻線吐出部210,220の第1,第2ノズル211,221から吐出された巻線6が、第2スロット52及び対称第2スロット152に挿入される。
この時点でも、第4,第1,第2アーム504,501,502は、引き位置598,595,596に配置されている。一方、第3アーム503は、第3アーム退避位置632に配置されている。
【0219】
その後、図40に示すように、第1,第2巻線吐出部210,220が、さらに上方に移動する
この時点では、第1,第2,第3アーム501,502,503は、それぞれ引き位置595,596,597に配置されている。一方、第4アーム504は、保持していた巻線を放し、第4アームセット位置を経由して、第4アーム退避位置642に移動する。これによって、第1巻線吐出部210は第4アーム504に干渉しないで上昇することができる。
【0220】
その後、第1,第2巻線吐出部210,220が上昇すると、図34に示した状態に戻る。
かくして、第1,第2巻線吐出部210,220の1サイクル分の下降及び上昇と回動の間に、各アーム501等が、セット位置を経由して退避位置と引き位置との間を往復移動することで、第1,第2巻線吐出部210,220の第1,第2ノズル211,221から吐出される巻線6を鉄心3のティース4に巻回することができる。なお、上記の例では、第1ノズル211により、鉄心3の中心から径方向外側に向かって見て、反時計回りに巻線6が巻回された。また、第2ノズル221により、上記とは逆に、時計回りに巻線6が巻回された。
なお、容易に理解できるように、軸線方向移動機構300、吐出部回動機構400、1−4アーム駆動機構560等を、上述とは逆に動作させることによって、それぞれ逆巻きに巻線6を巻回することもできる。
【0221】
さらに、本実施形態の巻線装置100では、各アーム501等の進退動作やセット・退避動作のタイミングを、各アーム毎に調整することができる。以下に、第4アーム504について、具体的に説明する。1−4アーム駆動機構560は、第4接点移動機構940を備えている。この第4接点移動機構940は、第4アームについての進退のタイミングを調整する第4進退調整機構(図27〜図29参照)と、同じく第4アームについてのセット・退避のタイミングを調整する第4退避調整機構(図27,図28及び図30参照)とを兼用している。この第4接点移動機構940は、台座941と、この台座941上をスリット944Sに沿ってスライドしてその位置を調整して固定されるスライダ942と、このスライダ942に位置を調整する調整具945とを有する。またスライダ942には、固定軸線944Xを有する固定軸材944を保持する軸ポスト943が固着されており、固定軸材944には、既に説明したように、第4進退カム従動節542の第4従動節固定端542F(図29参照)、及び第4退避カム従動節644の第4従動節固定端644F(図30参照)が回動自在に軸支されている。
【0222】
このため、第4接点移動機構940において、調整具945を用いてスライダ942をスリット944Sに沿って移動させると、固定軸材944及びこれに軸支されている第4進退カム従動節542が移動する。この際、第4従動節移動端542Mは、進退移動プレート543の開口543Pに沿って移動する。
また、第4進退カム従動節542の第4進退カム接点542Tは第4進退カム541との接触を維持する。従って、第4接点移動機構940によって、第4進退カム541に対する第4進退カム接点542Tの接触位置を変更できることになる。これにより、第4進退カム541の回動に対して、これに従動する第4進退カム従動節542の運動のタイミングを変化させることができる。従って、第4接点移動機構940を用いることによって、第4アーム504の進退のタイミングを調整することができる。
【0223】
また、同じく、第4接点移動機構940において、調整具945を用いてスライダ942をスリット944Sに沿って移動させると、固定軸材944及びこれに軸支されている第4退避カム従動節644が移動する。この際、第4従動節移動端644Mは、退避移動プレート645の開口645Pに沿って移動する。
また、第4退避カム従動節644の第4退避カム接点644Tは第4退避カム643との接触を維持する。従って、第4接点移動機構940によって、第4退避カム643に対する第4退避カム接点644Tの接触位置を変更できることになる。これにより、第4退避カム643の回動に対して、これに従動する第4退避カム従動節644の運動のタイミングを変化させることができる。従って、第4接点移動機構940を用いることによって、第4アーム504のセット・退避のタイミングを調整することができる。
【0224】
第4アーム504のタイミング調整は、例えば、巻線を施す鉄心3の厚さを変更した場合などに必要となる。このため、第4アームの進退のタイミングとセット・退避のタイミングとを別々に調整する必要はなく、同時に遅らせたり進ませたりすることで足りる場合が多い。これに対し、本実施形態の巻線装置100では、第4進退調整機構と第4退避調整機構とを兼用する第4接点移動機構940を設けた。従って、調整具945によるスライダ942の位置調整で、第4アームの進退とセット・退避のタイミングを同時にかつ容易に調整することができる。また、調整機構を1つにできるので、構造が簡単で製造が容易である。
但し、第4進退調整機構と第4退避調整機構とを別々に設けることも可能であり、この場合には、第4アームの進退のタイミングとセット・退避のタイミングとを独立して調整することができる(図27〜図30参照)。
【0225】
なお、上記では、第4アーム504のタイミング調整をする第4接点移動機構940について説明した。しかし、第1アーム501の進退のタイミングとセット・退避のタイミングとを調整する第1接点移動機構910(第1進退調整機構,第1退避調整機構)についても同様である。そこで、各図において、第4接点移動機構940の各部材に対応する第1接点移動機構910の部材についても対応する番号を付してある。また、図示しないが第2,第3アーム502,503についても、同様である。
【0226】
次いで、この第1,第4アーム501,504についてのセット位置と退避位置間の往復移動(以下、セット・退避動作ともいう)と、鉄心3及び各相コイル7u,7v,7wとの関係について、図31〜図33を参照して説明する。
図31〜図33は、いずれも第1アーム501について、セット・退避動作の各時点における位置を連続的に示した図である。これらの図を見れば容易に理解できるように、第1アーム501が、第1アームセット位置611に位置する場合には、そのヘッド501Hが、鉄心3の内周円筒面3Iをその軸線方向3XP(図31において上下方向)に延ばした仮想内周円筒面3SIの内側に位置する。一方、第1アーム501が、第1アーム退避位置612に位置する場合には、そのヘッド501Hが、仮想内周円筒面3SIの外側に位置する。
このため、第1巻線吐出部210及び第2巻線吐出部220(図31及び図33では図示を省略した)を、前述した軸線方向移動機構300によって軸線方向3XPに移動させる場合に、第1アーム501を第1アーム退避位置612に位置させておけば、第1アーム501が第1巻線吐出部210と干渉(衝突)することを防止できる。
【0227】
また、鉄心3には、各相のコイル7u,7v,7wが順次形成され、その表面3A上には、各コイルの表面側コイルエンド部7Hu,7Hv,7Hwが存在する。一方、第1アーム501が第1アームセット位置611に位置する場合、図32に破線で示すように、そのヘッド501Hは、鉄心3の表面3Aから僅かに離れた位置に配置され、ヘッド501Hの一部は、各コイルの表面側コイルエンド部7Hu,’Hv,7Hwの上面より低位に位置する。このため、第1アーム501を仮想内周円筒面3SIの外側に退避させる際に、第1アームセット位置611から水平に移動させて、仮想内周円筒面3SIの外側に位置させようとすると、このヘッド501Hが、各コイルの表面側コイルエンド部7Hu,7Hv,7Hwと干渉してしまう。このため、第1アーム501を、一旦鉄心3の表面3Aから離れる方向(図32中上方)に移動させてから、水平移動させる2段階の移動によって、第1アーム501を仮想内周円筒面3SIの外側に退避させることが考えあられる。
【0228】
これに対して、本実施形態の巻線装置100では、第1アーム501を第1アームセット位置611から第1アーム退避位置622まで移動させる、あるいはこの逆にするのに、第1アーム退避機構610を用いて、第1アーム501を第1退避軸線610Xの周りに円弧状に回動させる(図32参照)という単一の動作で済ますことができる。このため、第1アーム501のセット・退避動作を他の機構を用いて複数の動作で行わせる場合に比して、簡単な機構で、速く動作させることができる。
【0229】
なお、第1アーム501が第1アームセット位置611に位置する場合、そのヘッド501Hは、鉄心3の表面3Aからよりも僅かに離れた位置に配置している。これは、前述したように(図9参照)、各スロット5内には、絶縁フィルム95が挿入されており、その一部が表面側突出部95Aとして鉄心3の表面3Aから突出しているから、この表面側突出部95Aとの干渉を避けるためである。裏面側も同様である。
【0230】
ところで、巻線6を第1〜第4アーム501〜504でたぐって、所望の形状のコイルを成形するに当たり、U相コイル7uを形成する場合には、表面側U相コイルエンド部7Huを各スロット5よりも径方向外側に位置させる(図6参照)。このため、U相コイル7u形成の際、絶縁フィルム95の表面側突出部95Aが外側に屈曲させられて、この部分に亀裂が生じる虞がある。
これを防止するため、本実施形態の巻線装置100では、図41に示すように、隣り合う2つのU相スロット5uに挿入された絶縁フィルム95の表面側突出部95Aのうち、径方向外側部分をカフササポート950で保持し、表面側突出部95Aの径方向外側への屈曲およびそれに伴う亀裂を防止している。なお、鉄心3の裏面3B側も同様に、絶縁フィルム95の裏面側突出部95Bの保護のため、カフササポート950を用いている。
【0231】
また、本実施形態の巻線装置100では、第1アーム510の第1アーム退避位置612は、仮想内周円筒面3SIよりも径方向外側であるが、その一部(例えばヘッド部501H)は、鉄心3の外周筒面3Tをその軸線方向3XPに延ばした仮想外周筒面3STよりも径方向内側に位置している(図31,図32参照)。このため、この巻線装置100の正面視略中央のセット位置に鉄心3をセットする際や、鉄心3にコイルを成形したステータ4を外部へ取り出す際に、鉄心3を軸線方向3XPに移動させると、鉄心3と各アーム501等とが干渉する。そこで、本実施形態の巻線装置100では、1−4アーム高さ調整機構580を用いて第1アーム501等を含む1−4アーム駆動機構560を鉛直方向に上下させることによって、第1アーム501等を上方に移動させる(図6参照)。また同様に、対称1−4アーム高さ調整機構1580を用いて対称第1アーム1501等を含む対称1−4アーム駆動機構1560を鉛直方向に上下させることによって、対称第1アーム1501等を上方に移動させる。このようにして、鉄心3との干渉を防いだ後、鉄心3のセットあるいは取り出しを行う。
【0232】
このように、通常の巻線作業時には、第1アーム501の第1アーム退避位置612を第1アームセット位置612から余り離さない位置に選択しておき、鉄心3のセットや取り出し時には、他の機構によって鉄心3と各アーム501等との干渉を防ぐと、第1アーム501の第1アーム退避位置612と第1アームセット位置612との間の移動距離が小さくなるので、より高速に動作させることができ、ステータ4の製造をより速く行うことができる。
なお、鉄心3のセットと取り出しは、鉄心3にコイルを形成する最初と最後に行うのみであるため、1−4アーム高さ調整機構580等を用いても、全体の作業時間に対する影響は少ない。但し、以下の変形形態1,2のようにしても良い。
【0233】
(変形形態1)
上述の実施形態では、第1アーム501を第1アーム退避位置612に配置しても、ヘッド501Hなどその一部が、仮想外周筒面3STよりも径方向内側に位置している。これに対し、この変形形態1では、図42に示すように、第1アーム501の円弧状の移動の中心となる第1退避軸線610Xを、前述の実施形態の場合より外側に位置させる。これによって、第1アーム501を第1アーム退避位置612Aに配置した場合に、鉄心3の外周筒面3Tをその軸線方向3XPに延ばした仮想外周筒面3STよりも径方向外側に、第1アーム501全体が位置するようにしている。他の7つのアームについても同様にする。
このようにすると、第1アームセット位置611と第1アーム退避位置612Aとの間の移動距離が、実施形態における第1アームセット位置611と第1アーム退避位置612との間の移動距離よりも大きくなるため、第1アーム501の高速移動に不利である。しかし、1−4アーム高さ調整機構580等によって、各アーム501等を上方に移動させなくても、各アーム501等に干渉することなく、鉄心3のセットや取り出しが可能となる利点がある。
【0234】
(変形形態2)
あるいは、図43に示すように、前述の実施形態と同じく、コイル形成時には、第1アーム501を第1アーム退避位置612に退避させる。一方、鉄心のセット時あるいは取出し時には、さらに、第1アーム進退機構510によって、第1アーム退避位置612に位置する第1アーム501に、さらに引き動作を起こさせて、第1アーム501を鉄心3の外周筒面3T及び仮想外周筒面3STよりも外側の第1アーム取出退避位置612Bに位置させるようにしても良い。具体的には、後述する1−4アンチバック機構690(図45参照)と同様の引き位置保持機構(図示しない)を用いて、進退移動プレート513,543の移動を制限可能とし、解放状態では第1アーム進退機構510による第1アーム501の往復進退移動を許す。一方、進退保持状態では、第1アーム501をアーム退避位置612からさらに引き動作を行った第1アーム取出退避位置612Bに保持する。他の7つのアームについても同様にする。
このようにすると、コイル形成時の第1アーム501の移動は、実施形態と同様に行うことができる上、1−4アーム高さ調整機構580等によって、各アーム501等を上方に移動させなくても、鉄心3のセットや取り出しが可能となる利点も得ることができる。
なお、鉄心3を上方に取り出す場合を考慮すると、第1,第4アーム501,504及び対称第1,対称第4アーム1501,1504のついてのみ、上述の2形態のいずれかとすることもできる。
【0235】
さて、実施形態にかかる巻線装置100に戻る。この巻線装置100で鉄心3のティース4に巻線6を巻回するにあたり、一対のコイルを形成し終えると、鉄心3を軸線3Xの周りに所定角度(本実施形態では45度)だけ回転させてから、再び隣接するコイルを巻き始める必要がある。この際、各アーム501等が巻線6をたぐって第1スロット外方向51Sまたは第2スロット外方向52Sに進行した状態、即ち、各アーム510等が引き動作を行って引き位置595等に位置する場合には、各アーム501等に巻線6が係合しているため、鉄心3を回動させることができない。
そこで、コイルを形成し終え、鉄心3を軸線3Xの周りに回動させる段階では、各アーム501等を、いずれも巻線6をたぐらない状態で、かつ、鉄心3の回動によって鉄心3や各相の形成済コイル7u等と干渉しない位置に保持しておく必要がある。このような位置としては、各アーム501等の退避位置612等がある。
これに対し、本実施形態の巻線装置100では、このような場合など必要に応じて、各アーム501等を第1アーム退避位置612等に強制的に保持するための第1アンチバック機構650等を有している。
【0236】
図44〜図46を参照して、第1アンチバック機構650及び第4アンチバック機構680を例にして、各アンチバック機構を説明する。
前述したように、第1アーム退避機構610及び第4アーム退避機構640にそれぞれ含まれる退避移動プレート615,645は、退避案内ユニット616,646(図28,図30参照)の円弧レール616B,646Bによって、円弧状に移動する。このため、退避移動プレート615,645のロック面615L,645Lは、第1,第4アーム501,504がそれぞれ、退避位置612,642にある場合と、セット位置611,641にある場合とで、異なる場所に位置する。しかも、この退避移動プレート615,645の移動を止め、これらを第1,第4アーム501,504がそれぞれ退避位置612,642にある時の位置に保持すると、第1,第4アーム501,504も退避位置に保持され続ける。そこで、上述したように、コイルを形成し終えた場合などでは、このようにして各アーム501等のいずれをも、第1アーム退避位置612等に保持すればよい。
【0237】
そこで、図44及びその部分拡大図である図45に示すように、本実施形態の巻線装置100では、第1アンチバック機構650及び第4アンチバック機構680を、共通の部材を用いて、第1,第4アーム501,504について、それぞれ第1,第4アーム退避位置612,642とする1−4アンチバック機構690によって実現している。この1−4アンチバック機構690は、ロック機構651,681を有している。このロック機構651,681は、図46(a)にその構造の概要を示すように、ロック部材652,682が、保持部材654,684の保持軸654X,584Xに軸支されると共に、弾性部材653,683によって保持部材654,684から離れる方向(図中下方)に付勢されている。
【0238】
このため、この図46(a)に示すように、ロック部材651,681が、退避移動プレート615,645から離れている場合には、この退避移動プレート615,645は自由に移動することができる。
しかし、図46(b)に示すように、ロック機構651,681を移動させて、退避移動プレート615,645の上面615A,645Aにロック部材652,682を押しつけると、弾性部材653,683が圧縮される。
一方、退避移動プレート615,645のロック面615L,645Lとして、第1,第4アーム501,504が、第1,第4セット位置611,641から、第1,第4アーム退避位置612,642となる場合に、図中左方に移動する面を選択しておく。すると、第1,第4アーム501,504が、第1,第4アーム退避位置612,642となった際に、弾性部材653,683が伸長して、図46(c)に示すように、ロック部材652,682がロック面615L,645Lに係合する位置を選択することができる。そして、この図のように、ロック部材652,682がロック面615L,645Lに係合している状態では、1−4退避カム613が回転し、第1,第4退避カム従動節614,644が移動しても、第1,第4退避移動プレート615,645は固定され、このために、第1,第4アーム501,504も第1,第4アーム退避位置612,642に位置したままとなる。
【0239】
かくして、このような1−4アンチバック機構690によれば、第1,第4アーム501,504が現在、どの位置に位置していても、各アームが、退避位置、セット位置、引き位置、セット位置、退避位置というように、退避位置にもどるまでの1サイクル分の時間内に、必ず退避位置に位置させることができ、しかもこの状態では、各アーム501等は巻線6をたぐっていない状態とすることができる。
なお、ロック機構651,681を持ち上げて、図46(a)に示す状態に戻せば、第1,第4アームは、再び、セット・退避動作及び進退動作が可能となる。
【0240】
さて、この1−4アンチバック機構690では、ロック機構651,681を図44及び図45に示すようにして移動させる。即ち、1−4アンチバック機構690は、ロック機構651,681の他に、シャフト693と、このシャフトを回転させるハンドル694と、移動バー691と、シャフト693の回転によって、接続している移動バー691を図中上下方向に移動させる偏心カム機構692と、移動バー691とロック機構651,681との間に介在して、ロック機構651等を移動バー691に固着する固定ブラケット655,685と、を有している。
【0241】
なお、移動バー691の可動範囲は、以下となるようにその範囲を選択する。即ち、移動バー691を図44及び図45において上方に持ち上げた場合には、ロック機構651,681が、第1,第4退避移動プレート615,645から十分離れた上方に位置する。一方、移動バー691を下方に引き下げた場合には、ロック機構651,681のロック部材652,682が、第1,第4退避移動プレート615,645の上面615A,645Aに押しつけられ、あるいは、ロック面615L,645Lに係合する。
かくして、この1−4アンチバック機構690では、ハンドル694を作業者が回動させて、シャフト693をその軸線周りに回動させることによって、第1,第4アーム501,504が、進退動作及びセット・退避動作する状態と、退避位置612等に保持された状態とを選択することができる。
【0242】
上述のようにして、コイル7を鉄心3のティース4に巻回して、図48に示すように、第1,第2スロット51,52及び対称第1,対称第2スロット151,152内に巻線6(素線6p)を挿入する。しかし、このままでは、その後に、一旦コイル成形済スロット55内に挿入された巻線6が、鉄心3の内周円筒面3Iよりも内側にはみ出る虞がある。そこで、この図48に示すように、コイル成形済スロット55のうちスロット内側開口部55Aに、絶縁体からなる断面略U字状のウェッジ部材8を配置して、コイル成形済スロット55内からスロット内側開口部55Aを閉塞し、巻線6がコイル成形済スロット55からはみ出るのを防止する。
なお、スロット内側開口部55Aにおけるスロット幅をWSとする。
また、鉄心3とコイル成形済スロット55内の巻線6との間には、前述したように、絶縁フィルム95が介在して、巻線6と鉄心3との間の絶縁を保持している。
【0243】
具体的には、図47に示すように、鉄心3(ステータ2)の裏面3B側から、コイル7が形成されたコイル成形済スロット55、つまり巻線6が挿入されたスロット51,52,151,152にそれぞれウェッジ部材8を挿入する。
また、ウェッジ部材8の挿入は、コイル7の形成の後であれば、いずれの時でも可能である。しかし、一旦巻線6がコイル成形済スロット55からはみ出ると、はみ出た巻線6をコイル成形済スロット55内に戻すのを自動化するのは困難であり、作業者の手作業となり易いことを考慮すると、各コイル7を巻回した直後にウェッジ部材8をコイル成形済スロット55内に挿入し、次いで、次のコイルの巻回作業を行うようにするのが好ましい。
【0244】
ウェッジ部材8は、絶縁性の樹脂成型体であり、図49(a)に示すように、基部83とその両端辺から延びる側壁部84とからなり、断面略U字状で、鉄心3の厚さに対応した長さを有している。なお、本実施形態では、ウェッジ部材8のうち、コイル成形済スロット55内に先に挿入される先端81では、側壁部84がテーパ状に切り欠いた形状とされている。一方、後端82は、側壁部84が先端83とは逆にテーパ状に延びた形状とされている。
【0245】
さて、このウェッジ部材8を巻線6が挿入されたコイル成形済スロット55内に挿入する。しかしながら、コイル成形済スロット55内に多数の巻線6(素線6p)が挿入されて、コイル成形済スロット55内の空間が少ない場合、即ち、コイル成形済スロット55における巻線6(素線6p)の占積率が大きい場合には、ウェッジ部材8の挿入の際に、ウェッジ部材8と巻線6および鉄心3(ティース4)との間に生じる摩擦が生じ挿入抵抗となる。この挿入抵抗が大きいと、ウェッジ部材8のコイル成形済スロット55内への挿入が困難となる。甚だしい場合には、図49(b)に示すように、後端82を図中矢印方向に押圧しても、ウェッジ部材8がコイル成形済スロット55内を進行しないために、基部83が反り、ついには、図49(c)に示すように、側壁部84が左右に開いて変形する座屈現象が生じる。このようになると、もやはウェッジ部材8のコイル成形済スロット55への挿入は極めて困難となる。
この現象は、モータ1をより高効率とするために、コイル成形済スロット55内おける素線6pの占積率を大きくすると顕著に現れる。
【0246】
そこで、本実施形態の巻線装置100では、占積率が大き場合でもウェッジ部材8をコイル成形済スロット55内に挿入可能なウェッジ挿入機構700を備えている。このウェッジ挿入機構700は、図50に示すように、ウェッジ部材8を移動、具体的には第1軸線方向3X1(図中上方向)に移動させるウェッジ移動機構710を含んでいる。
ウェッジ移動機構710は、貫通孔711Bを備えた筒状の昇降ロッド711と、この貫通孔711B内に挿通される軸状のガイドポール712とを有する。これらは、巻線装置100のセット位置SPにセットされた鉄心3の軸線3Xと同軸で鉛直に延びて配置されている。
ウェッジ移動機構710は、さらに、昇降ロッド711をガイドポール712及び軸線3Xに沿って昇降させるために、軸線3Xと平行で鉛直方向に延びて配置された直線レール714B及びこれに沿って走行する走行ユニット714Aからなるリニアガイド714(図64参照)と、昇降ロッド711をリニアガイド714(走行ユニット714A)に結合する連結部材713とを有する。
【0247】
さらに、走行ユニット714Aには、巻線装置100の下方に位置するシャフト715、複数のギアからなる減速器716、タイミングベルト717、回転方向変換のためのギアボックス718、及びハンドル719が順に接続されている。
従って、作業者が、ハンドル719を回転させると、ギアボックス718、タイミングベルト717、減速器716を通じてシャフト715が回転され、図示しないギヤ及びチェーンでこのシャフト715に結合された走行ユニット714Aが、直線レール714Bに沿って軸線3Xと平行に昇降するから、これと共に、連結部材713及び昇降ロッド711を昇降させることができる。
なお、昇降ロッド711の昇降を、作業者の手動によらず、モータその他の機械的駆動手段を用い行っても良いことは言うまでもない。
かくして、図51に示すように鉄心3に同軸に配置された昇降ロッド711を、ガイドポール712に沿って、軸線方向3XP(鉛直方向)に昇降させることができる。
【0248】
次いで、この昇降ロッド711に形成され、ウェッジ部材8をコイル成形済スロット55に挿入するための各機構について説明する。図52は、昇降ロッド711の要部を示す斜視説明図であり、後述するカバー部材744の1つを透視した状態としている。また、図53は、図52におけるカバー部材744及び圧縮バネ745を除去した状態とし、ブレード部材751及びローラ761とウェッジ部材8との関係を示す斜視説明図である。また、図55〜図58は、ステータ鉄心にウェッジ部材を挿入する動作を示す説明図である。
【0249】
昇降ロッド711は、鉄心3と同軸の貫通孔711Bを有する筒形状であり、その側面には軸線方向3XP(図中上下方向)に延びるガイド部材731が固着されている。図53に示すように、このガイド部材731には、溝部732が凹設されており、軸線方向3XPに延びる板状で、ウェッジ部材8を搭載するブレード部材751がこの溝部732に装着されている。このブレード部材751は、図54に示すように、スロット内側開口部5Aのスロット幅WS(図48参照)よりも薄い厚さWBの板材(WB<WS)からなり、その長手方向(図54(a)中左右方向)に延び、ウェッジ部材8の基部83に当接するウェッジ当接面752を有する。さらに、このウェッジ当接面752より軸線3Xの径方向外側(図54(a)中上方)に突出し、後述するようにウェッジ部材8の後端82を押すウェッジ押圧部753を有している。
【0250】
また、このガイド部材731には、リニア案内ユニット741が装着されている。具体的には、直線レール743がガイド部材731に軸線方向3XPに延びて固着されており、この直線レール743に沿って、走行ユニット742が軸線方向3XPに移動可能とされている(図53参照)。
またこのガイド部材731の溝部732のうち、第1軸線方向3X1上端側の内部には、ローラ761が、ガイド部材731に固着された軸部材764の周りに回動自在に設置されている。なお、このローラ761は、径大のローラ部762と、これと同軸でこれより径小の当接部係合部763とを備えている。このローラ761は、さらに詳細にはローラ部762は、コイル成形済スロット55の内側開口部55Aにおけるスロット幅WS(図48参照)よりも狭い幅を有しており、挿入路形成機構760をなす。つまり、ローラ部762は、後述するように、コイル成形済スロット55内にその一部が挿入されると、これに遅れてコイル成形済スロット55内を進むウェッジ部材8の挿入路SRを形成する挿入路形成部材として機能する。
【0251】
さらに、このガイド部材731は、当接部材径方向移動機構730をなし、ブレード部材751の両側に拡径保持面735と拡径面736とからなるスライド面734を有している。次述するように、当接部材721がこのスライド面734をスライド移動する。このスライド面734のうち、拡径面736は、鉄心3の軸線3Xからの距離が第2軸線方向(図53での下方)3X2に進むに従って大きくなる斜面をなしている。また、拡径保持面735は、拡径面736に続く面であり、軸線3Xに平行な面をなしている。
【0252】
ガイド部材731(当接部材径方向移動機構730)と共にコイルエンド拡径機構720をなす当接部材721は、側面視略L字形を有し、基端部721の断面は略U字状、先端部721Bの断面は=字状となる溝部724を備えている。この当接部材721は、その基端部721Aをカバー部材744で覆われている。またカバー部材744と当接部材721とは、ピン726で回動自在に結合されている。さらに、カバー部材744は走行ユニット742に固着されている。このため、カバー部材744及び当接部材721は、走行ユニット742と共に、軸線方向3XPに移動可能となる。カバー部材744と当接部材721との間には、図52に示すように、圧縮バネ745が介在して、しかも、図55を参照すると判るように、圧縮バネ745は、ピン726よりも第1軸線方向(図中上方)3X1に位置しているから、当接部材721は、スライド面734に押しつけられつつ移動することになる。
【0253】
このため、当接部材721が昇降ロッド711の上端付近に位置している場合には、この当接部材721は、その内側面725で斜面である拡径面736に当接してこれに倣う。従って、当接部材721の先端部721Bのうち径方向外側に位置するコイルエンド押圧面722が、第2軸線方向3X2に進むほど、径方向外側に向かうテーパ面をなす(図55,図56参照)。
一方、当接部材721が昇降ロッド711の上端付近から第2軸線方向3X2(図中下方)に移動した場合には、この当接部材721は、ピン726の回りに回動し、その内側面725が軸線3Xに平行な拡径保持面735に当接してこれに倣う。従って、当接部材721のコイルエンド押圧面722は、拡径保持面735と平行で、軸線3Xに平行な面となる(図57,図58参照)。
【0254】
さらに、この当接部材721の内側面725には、係合凹部723が形成されている。この係合凹部723は、前述したローラ761の当接部材係合部763の外周面に適合する凹形状とされている。このため、当接部材721が昇降ロッド711の上端付近に位置するときには、図55及び図56に示すように、当接部材係合部763に係合凹部723が係合することによって、当接部材721が昇降ロッド711の上端部付近に保持され、下方に滑り落ちることが防止されている。
また、ガイド部材731のうち、第1軸線方向3X1側の端面であり、昇降ロッド711の上端面711Aの一部をなす上端面731Aは、後述するように、昇降ロッド711を上昇させると、鉄心3の内周円筒面3I内に挿入できる寸法とされている。一方、当接部材721の先端面721Cは、昇降ロッド711を上昇させると、鉄心3の裏面3Bに当接するように配置されている。
【0255】
また、図52に示すように、カバー部材744には、ブレード部材751のウェッジ当接面752と対向して、ウェッジ部材8の径方向外側への移動及び変形防止するウェッジサポート面755を備えるサポート部材754が固着されている。
これにより、ウェッジ部材8は、落下することなく、ブレード部材751のウェッジ当接面752とサポート部材754のウェッジサポート面755との間に保持される。
また、次述するように、ウェッジ部材8をコイル成形済スロット55内に挿入するにあたり、巻線6との摩擦などにより、ウェッジ部材8に変形が生じほどの挿入抵抗が生じた場合でも、ブレード部材751のウェッジ当接面752が、ウェッジ部材8の変形を抑制する。さらには、このウェッジ当接面752と対向するサポート部材754のウェッジサポート面755が、ウェッジ部材8の変形を抑制するため、前述した変形や座屈(図49(b),(c)参照)を防止し、ウェッジ部材8を確実にコイル成形済スロット55内に挿入することができるようになる。
【0256】
特に、本実施形態の巻線装置100では、図55に示すように、このサポート部材754のウェッジサポート面755の軸線方向3XPの寸法であるサポート長さLSは、ウェッジ部材8の長さLWの半分以上とされている(LS≧LW/2)。このため、ウェッジ部材8の変形をウェッジサポート面755で確実に抑制してコイル成形済スロット55内に挿入できるようになっている。
しかも、本巻線装置100では、ウェッジサポート面755をカバー部材744及び当接部材721の第2軸線方向3X2側に隣接して配置している、つまり、ウェッジサポート面755をウェッジ部材8の進行方向前側に偏って位置させているので、ウェッジ部材8の挿入当初においてその長さLWの半分以上を覆う上、ウェッジ部材8が挿入されると、未挿入の部分のうちさらに多くの割合を覆うことができるから、ウェッジ部材8の変形を確実に抑制できる。
さらに、本実施形態の巻線装置100では、ウェッジ部材8の側壁部82の拡がり変形(図49(b),(c)参照)を防止すべく、サポート部材754に、ウェッジサポート面755に直交して軸線方向3XPにそって側壁部82を両側から挟む拡がり防止部756をも備えている。このため、さらにウェッジ部材8の変形を抑制できる。
【0257】
次いで、図55〜図58を参照して、この昇降ロッド711を用いて、ウェッジ部材8を鉄心3のコイル成形済スロット55内に挿入する様子を説明する。
図55は、当接部材721の先端面721Cが鉄心3の裏面3Bに当接するよりも前の状態を示している。昇降ロッド711のブレード部材751とサポート部材754との間にウェッジ部材8を保持し、かつ、係合凹部723がローラ761の当接部材係合部763に係合することによって、当接部材721が昇降ロッド711(ガイド部材731)の上端部に保持された状態から、ウェッジ部材8の挿入を開始する。
前述したように、作業者が、ハンドル719を回転させることにより、ギアボックス718、タイミングベルト717、減速器716、シャフト715、リニアガイド714がそれぞれ所定の動作をして、連結部材713と共に、ガイドポール712に沿って、軸線方向3X上方(第1軸線方向3X1、図中上方)に昇降ロッド711が持ち上げられる。
【0258】
このため、当接部材721は、ウェッジ部材8よりも第1軸線方向3X1に位置した状態、つまり上方に位置した状態で持ち上げられる。当接部材721の先端面721Cが鉄心3の裏面3Cに当接するに先だって、鉄心3に巻回されたコイル7の裏面側コイルエンド部7Rのうちコイル成形済スロット55の裏面側に位置するスロット裏面側コイルエンド部7RSよりも径方向内側に、当接部材721の先端部721Bを挿入される。この時点では、前述したように、当接部材721のコイルエンド押圧面722が、第2軸線方向3X2に進むほど径方向外側に向かうテーパ面をなすように、当接部材721に姿勢が保たれている。このため、スロット裏面側コイルエンド部7RSよりも径方向内側に、当接部材721の先端部721Bをスムーズに挿入することができる。
【0259】
そして、スロット裏面側コイルエンド部7RSの径方向内側に、当接部材721の先端部721Bが配置され、当接部材721の先端面721Cが鉄心3の裏面3Cに当接すると(図56参照)、当接部材721はこれよりも上方に進めなくなるが、ガイド部材731を含む昇降ロッド711はさらに上昇させることができる。
このため、図57に示すように、当接部材721の係合凹部723とローラ761の当接部係合部763との係合が解除され、ガイド部材731の進行(上昇)する一方、当接部材721は先端面721Cが鉄心3の裏面3Bに当接した状態で取り残される。つまり、相対的に見て、当接部材721がスライド面734をスライド移動することとなる。具体的には、当初、当接部材721の内側面725は、拡径面736に当接し、これに倣っていた。しかし、ガイド部材731の進行と共に、当接部材721の内側面725は、拡径保持面735に当接するようになる。すると、当接部材721が拡径保持面735に倣って、ピン726の周りに回動するから、コイルエンド押圧面722でスロット裏面側コイルエンド部7RS及びその近傍を拡径し、径方向外側に移動させることができる。逆に、当接部材721は、拡径保持面735によって、裏面側コイルエンド部7Rに押しつけられることとなるため、これらとの摩擦によって、下方に落下することなく、裏面側コイルエンド部7Rの径方向内側に保持される。
【0260】
一方、ウェッジ部材8は、昇降ロッド711の進行(上昇)に従って、ブレード部材751のウェッジ押圧部753に押されて、進行(上昇)する。先行する当接部材721がスロット裏面側コイルエンド部7RSを拡径するので、その後に、当接部材721の溝部724を通って、スロット裏面側コイルエンド部7RSの径方向内側を移動するウェッジ部材8が、このスロット裏面側コイルエンド部7RSと接触するのを防止でき、あるいは、接触してもこれとの間で大きな摩擦力を生じさせないようにできる。また、スロット裏面側コイルエンド部7RSを拡径することによって、コイル成形済スロット55内の巻線6(素線6p)も径方向外側に移動するから、挿入されたウェッジ部材8が、巻線6と接触する場合の摩擦力を低減することもできる。
【0261】
さらに、図58に示すように、ローラ761のローラ部762の一部が、ブレード部材751及びウェッジ部材8に先行してコイル成形済スロット55内を進むから、コイル成形済スロット55内の巻線6をこのローラ部762で径方向外側に移動させることとなる。これにより、ローラ部762の後方には、空間(挿入路SR)が形成される。この挿入路SR内をブレード部材751と共に、ウェッジ部材8が進行することとなるので、ウェッジ部材8がコイル成形済スロット55内の巻線6と接触して生じる摩擦力を低減することができ、ウェッジ部材8の挿入が容易になる。
さらに、前述したように、ウェッジ部材8は、ブレード部材751のウェッジ当接面752と、サポート部材754のウェッジサポート面755との間に挟まれて保持されている。このため、コイル成形済スロット55内に挿入される際に、巻線6や鉄心3(絶縁フィル部9)との間で摩擦が生じることによって挿入抵抗が発生しても、ウェッジ部材8が変形し座屈することが防止され、ウェッジ部材8をコイル成形済スロット55内に確実に挿入することができる。
【0262】
その後、ウェッジ部材8をコイル成形済スロット55内に挿入完了したら、ハンドル719(図50参照)を逆回転させて、昇降ロッド711を後退(下降)させる。これにより、ウェッジ部材8をコイル成形済スロット55内に保持させた状態で、ブレード部材751、ローラ761などが後退する。この時点では、当接部材721は、まだスロット裏面側コイルエンド部7RSを拡径している。そして、当接部材721がガイド部材731の上端部に位置するまで昇降ロッド711が下降すると、スロット裏面側コイルエンド部7RSは縮径し、当接部材721の係合凹部723が、ローラ761の当接部材係合部763と係合する。これ以降、当接部材721も、ブレード部材751、ローラ761などと共に後退(下降)する。かくして、ウェッジ移動機構710等を含むウェッジ挿入機構700によって、鉄心3のコイル成形済スロット55内にウェッジ部材8を挿入することができた。
なお、本実施形態の巻線装置100では、4ヶのウェッジ部材8を、それぞれ巻線6を挿入した4つのコイル成形済スロット55、具体的には、第1,第2スロット51,52、対称第1,対称第2スロット151,152に、同時に挿入することができるように構成されている。
【0263】
上述のようにして、本実施形態の巻線装置100では、鉄心3のティース4に巻線6を施し、コイル成形済スロット55内にウェッジ部材8を挿入した後に、鉄心3を所定角度(本実施形態では45度)だけ軸線3Xの回りに回動させる。この鉄心3は、図12、及び図59に示すように、鉄心保持機構900によって、所定位置(鉄心3のセット位置SP)に保持されている。具体的には、4つの保持アーム901によって、円環状の固定リングテーブル902が保持されている。このテーブル902の内側には、鉄心3を内側に保持する回動リングテーブル903が、固定リングテーブル902に対して回動可能に保持されている。固定リングテーブル902の内周面及び回動リングテーブル903の外周面には、それぞれ等角度ゴト(本実施形態では7.5度毎)に、それぞれ48ヶのU字形の内周凹溝902A及び外周凹溝903Aが形成されて、固定リングテーブル902に対して回動リングテーブル903が正しい角度に配置されたとき、内周凹溝902Aと外周凹溝903Aおりとが正対するように配置されている。
【0264】
回動リングテーブル903及びこの内側の保持された鉄心3は、鉄心回動機構960によって回動させる。具体的には、作業者がハンドル961を回すと、ギアボックス962によってベルト963が回り、回転ギア機構964によって、固定リングテーブル902に対して回動リングテーブル903が、所定角度(本実施形態では7.5度)毎に回動する。従って、本実施形態では、コイル7をティース4に巻回した後には、鉄心3をこの鉄心回動機構960によって45度回動させる。
【0265】
その後、再びティース4に巻線6を施し、コイル成形済スロット55内にウェッジ部材8を挿入する。これをU相巻線6uについて4回繰り返すことで、鉄心3に8ヶのU相コイル7uを形成する。次いで、V相巻線6vについても、ティース4へのV相巻線6vの巻回とウェッジ部材8の挿入とを4回繰り返すことで、鉄心3に8ヶのV相コイル7vを形成する。さらに、W相巻線6wについても、ティース4へのW相巻線6wの巻回とウェッジ部材8の挿入とを4回繰り返すことで、鉄心3に8ヶのW相コイル7wを形成する。かくして、8ヶずつU相,V相,W相コイル7u,7v,7wが形成され、各スロット5(コイル成形済スロット55)にはウェッジ部材8が挿入されたステータ2が完成する。
なお、各相のコイルの形成位置及び巻線の方向(正巻き、逆巻き)については、図2等を参照して説明したとおりであるので、説明を省略する。
また、第1アーム501等は、形成するコイル(U相,V相,W相の別)に応じて、適宜その形態を異なるものに付け替えて、各相のコイルを形成すると良い。
【0266】
次いで、本実施形態の巻線装置100において、巻線が未だ施されていない鉄心3、あるいはU相コイル7uのみ、あるいはU相コイル7uとV相コイル7vのみが形成された鉄心3を、この巻線装置100の所定位置にセットし、鉄心3を回動させ、また、巻線が施された鉄心3(ステータ2)を外部に取り出すための鉄心セット機構800について、図50及び図60〜図65を参照して説明する。
【0267】
本実施形態の巻線装置100において、図50に示すように、鉄心セット機構800は、鉄心水平移動機構810と鉄心鉛直移動機構820とを含む。鉄心水平移動機構810は、作業者の手前の外部セット位置OPに置かれた鉄心3を水平方向(図中左右方向)に移動させてガイドポール712及び昇降ロッド711と同軸の中間セット位置MPに移動させ、あるいは、この逆に移動させる。また、鉄心鉛直移動機構820は、中間セット位置MPにある鉄心3を鉄心水平移動機構810から載せ替え、下方に移動させて、回動リングテーブル903内のセット位置SPに位置させる。あるいはこの逆に、セット位置SPから鉄心3を上昇させて、中間セット位置MPで鉄心3を鉄心水平移動機構810に載せ替える。
【0268】
まず、鉄心鉛直移動機構820について説明する。鉄心3を上下方向に移動させる鉄心鉛直移動機構820は、リフト部材821とこれを鉛直方向に移動させるリフト部材鉛直移動機構840とを有している。このうち、リフト部材821は、鉄心3に当接して、リフト部材鉛直移動機構840によって鉄心3と共に上下動させられる。一方、リフト部材鉛直移動機構840は、本実施形態の巻線装置100では、前述したウェッジ移動機構710を兼用して用いる。
【0269】
リフト部材821は、図60(a)、(b)に示すように、鉄心3の内周円筒面3Iよりも僅かに小さな円筒面823を有する頭部822と、鉄心3の内周円筒面3Iよりも大きな外径を有する鍔部824と、この鍔部824に続く基部826、及び、この基部から径方向外側(図60(a)中左右方向)に突出し、後述するリフト部材退避機構830のリフト部材保持アーム831に保持される保持部827とを有している。上記したように、頭部822は鉄心3の内周円筒面3Iよりも僅かに小さな円筒面823を有する一方、鍔部824は鉄心3の内周円筒面3Iよりも大きな外径を有するため、このリフト部材821の頭部822を鉄心3の内周円筒面3I内に挿入すると、鍔部824の当接面824Aが鉄心3の裏面3Bに当接する(図60(a)参照)。従って、この状態で、リフト部材821を上昇させれば、鉄心3をも上昇させることができる。
【0270】
なお、リフト部材821の頭部822には、中心軸に沿って貫通孔821Aが穿孔されている。また、頭部822には、切り欠き部822Aが形成されている。また、貫通孔821Aと外周とを結ぶスリット822Cの両側に、突出ブレード825を締付具822Dで締め付けて保持するブレード保持部822Bが形成されている。突出ブレード825の厚さは、鉄心3のスロット5のうち、スロット内側開口部55Aのスロット幅WSよりも薄くされており、頭部822の円筒面823よりも径方向外側に突出した状態に保持されている。
このため、図60(a)に示すように、頭部822を鉄心3内に挿入した際、突出ブレード825の一部が、スロット5内に位置するから、この突出ブレード825によって、頭部822と鉄心3との周方向(軸線3X周り)の位置関係を規制することができる。
また、本実施形態では、リフト部材821の当接面824Aを鉄心3の裏面3Bの内周縁近傍に当接させたが、鉄心3をリフト部材821で上下動させることが出来ればよいので、裏面3Bの他の部分やコイル7の裏面側コイルエンド部7Rにリフト部材を当接させることもできる。
【0271】
図61〜図63は、鉄心3をリフト部材821を介して、ウェッジ挿入機構700(ウェッジ移動機構710、さらに具体的には昇降ロッド711)で持ち上げる動作を示す説明図である。まず、図61に示すように、鉄心3と、これと同軸に配置されたウェッジ移動機構710(昇降ロッド711)との間のリフト部材セット位置LSPに、リフト部材821を位置させる。その後、前述したように(図50参照)、作業者がハンドル719を操作することによって、ウェッジ移動機構710を作動させ、昇降ロッド711を図中上方に移動させる。
【0272】
すると、昇降ロッド711の上端面711Aが、リフト部材821の基部826の下面826Bに当接し(図60(a)参照)、さらに図62に示すように、リフト部材821を持ち上げる。
そして、昇降ロッド711をさらに上昇させると、図63に示すように、これと共に上昇しているリフト部材821の頭部822が、鉄心3の内周円筒面3I内に挿入され、鍔部824が鉄心3の裏面3Bに当接して、鉄心3をも上昇させる(図60(a)参照)。かくして、鉄心3を、図50に示す鉄心水平移動機構810に載せ替えができる高さ、具体的には、中間セット位置MPよりも若干上方まで、持ち上げる。
【0273】
なお、後述する鉄心水平移動機構810に鉄心3(ステータ4)を載せ替えるには、後述する載置アーム811を鉄心3の下方に移動させた後、昇降ロッド711を下降させる。これによって、鉄心3が載置アーム811に載置され、リフト部材821の頭部822が鉄心3から抜ける。
あるいはこの逆に、鉄心水平移動機構810から、鉄心3を鉄心鉛直移動機構820に、具体的にはリフト部材821に載せ替えるには、載置アーム811に載せて鉄心3を中間セット位置MPに位置させた後、リフト部材821及び昇降ロッド711を上昇させ、リフト部材821の頭部822を鉄心3に挿入し、鉄心3を中間セット位置MPよりも上方に持ち上げればよい。その後は、載置アーム811を復帰させてから、鉄心3、リフト部材821及び昇降ロッド711を下降させ、鉄心3を回動リングテーブル903内のセット位置SPに保持させる。
【0274】
ところで、前述したように、ウェッジ移動機構710を、ウェッジ部材8をスロット5に挿入するのに用いる場合には、リフト部材821は不要であるからこれを退避させておく必要がある。一方、ウェッジ移動機構710を、リフト部材821を上下させ、鉄心3を上下させるのに用いる場合には、リフト部材821をウェッジ移動機構710(具体的には、昇降ロッド711)の上方に配置する必要がある。そこで、鉄心鉛直移動機構820はさらに、リフト部材821を所定位置にセットしあるいは退避させるリフト部材退避機構830を含む。
【0275】
このリフト部材退避機構830を、図50及び図64を参照して説明する。このリフト部材退避機構830は、リフト部材821をその保持部827で保持するリフト部材保持アーム831と、アーム831を鉛直方向(図中上下方向)に延びる旋回軸832Xの回りに旋回可能に保持するアーム旋回軸部材832とを有する。さらに、アーム旋回軸部材832に連結され、リフト部材保持アーム831の旋回を操作するハンドル833とを備えている。リフト部材保持アーム831は、平面視(図64参照)略U字状をなし、基部831Aと、この基部831Aから延びる2本のアーム形状のアーム部831B,831Cとからなり、このアーム部831B,831Cの先端部は、リフト部材821の保持部827を係合保持する係合部831D,831Eとなっている。
【0276】
図64に示すように、このリフト部材退避機構830では、リフト部材821を、旋回軸832Xの回りに90度旋回させて、リフト部材退避位置LTPとリフト部材セット位置LSPとの間で移動できるようにしてある。なお、リフト部材セット位置LSPは、リフト部材821が、鉄心3及び昇降ロッド711と同軸となり、かつこれらの間に配置される位置である。
かくして、ウェッジ移動機構710を用いて、ウェッジ部材8をスロット5に挿入する場合には、作業者がハンドル833を操作して、リフト部材821をリフト部材退避位置LTPに位置させればよい。一方、ウェッジ移動機構710を用いて、リフト部材821を上下させ、鉄心3を上下させる場合には、作業者がハンドル833を操作して、リフト部材821をリフト部材セット位置LSPに位置させればよい(図61参照)。なお、本実施形態の巻線装置100では、ハンドル833を作業者が手動で操作する形態としたが、モータその他のアクチュエータを用いて、自動的にリフト部材を移動させるリフト部材退避機構を構成しても良いことは言うまでもない。
【0277】
次いで、鉄心水平移動機構810について説明する。外部セット位置OPに置かれた鉄心3を水平方向に移動させ、中間セット位置MPに位置させる鉄心水平移動機構810は、図65に示すように、旋回軸811Xの周りに約180度旋回可能に構成された載置アーム811を有している。この載置アーム811の先端部分は、切り欠き部814によって、旋回軸811Xを中心とした周方向の一方側(本実施形態では、平面視反時計周り側)が開口する略コ字形状で、鉄心3が載置されるコ字状載置部812とされている。このコ字状載置部812のうち、載置部内周縁813は略3/4円周形状とされ、この載置部内周縁813近傍の上面と鉄心3の裏面3Bの外周縁近傍とが当接することによって、鉄心3がコ字状載置部812に載置される。
この鉄心水平移動機構810を用いることで、外部セット位置OPに置かれた鉄心3を、作業者が旋回軸811Xの周りに水平に旋回させ、中間セット位置MPに位置させる、あるいはこの逆に移動させることが可能となる。
なお、本実施形態の巻線装置100では、載置アーム811を作業者が手動で操作する形態としたが、モータその他のアクチュエータを用いて、載置アーム811を旋回させる鉄心水平移動機構を構成しても良いことは言うまでもない。
【0278】
そして、前述したように、このような鉄心水平移動機構810及び鉄心鉛直移動機構820を用いることによって、外部セット位置OPに置かれた鉄心3を、中間セット位置MPを経由して、セット位置SPにセットすることができる。又この逆に、セット位置SPにセットされている鉄心3あるいはこれにコイル7及びウェッジ部材8が取り付けられたステータ2や半完成の鉄心3を、外部セット位置OPまで排出することができる。
【0279】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施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、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、巻線装置100を用いて、巻線6が巻回されていない鉄心3を用い、U相,V相,W相コイル7u,7v,7wをそれぞれ形成して、ステータ2を形成した。しかし、巻線装置100を各相のコイルを巻くための専用巻線装置とすることもできる。即ち、巻線6が巻回されていない鉄心3にU相コイル7uを巻回する巻線装置、既にU相コイル7uが巻回された鉄心3に、V相コイル7vを巻回する巻線装置、あるいは、既にU相,V相コイル7u,7vが巻回された鉄心3に、W相コイル7wを巻回する巻線装置とすることもできる。各相のコイルを形成するには、それぞれの相に適合した形状の第1〜第4アームを用いるのが好ましく、そのため、連続して複数の相のコイルを巻回する場合には、形成するコイルの相の違いによって、第1アーム等を交換する必要がある。これに対して、各相専用の巻線装置とすることで、第1アーム等の交換が不要となり、工数低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態にかかるモータの模式図である。
【図2】実施形態にかかるステータの模式図である。
【図3】実施形態にかかるステータの斜視図である。
【図4】各相コイルの結線を示す結線図である。
【図5】(a)はステータ鉄心の平面図、(b)はステータ鉄心の縦断面図である。
【図6】ステータ鉄心にU相巻線を巻き付けた状態を示す部分拡大斜視図である。
【図7】ステータ鉄心にU相巻線及びV相巻線を巻き付けた状態を示す部分拡大斜視図である。
【図8】ステータ鉄心にU相巻線、V相巻線及びW相巻線を巻き付けた状態を示す部分拡大斜視図である。
【図9】ステータ鉄心のスロット内に絶縁フィルムを挿入する様子を示す説明図であり、(a)は絶縁フィルムをスロットの挿入する様子を、(b)は絶縁フィルムがスロットに挿入された状態を示す。
【図10】実施形態にかかるステータ鉄心の巻線装置の概要を示す正面説明図である。
【図11】実施形態にかかるステータ鉄心の巻線装置の概要を示す左側面説明図である。
【図12】実施形態にかかるステータ鉄心の巻線装置の概要を示す右側面説明図である。
【図13】巻線吐出装置のうち素線を吐出する第1,第2巻線吐出部の構造、およびこれらとステータとの位置関係を示す模式図である。
【図14】第1,第2巻線吐出部を図13とは逆相に配置した状態とステータとの関係を示す模式図である。
【図15】巻線吐出装置の第1,第2巻線吐出部と、アームの進退およびセット・退避の様子を示す説明図であり、第1,第2巻線吐出部が上死点より前に位置するときの様子を示す説明図である。
【図16】巻線吐出装置の第1,第2巻線吐出部と、アームの進退およびセット・退避の様子を示す説明図であり、第1,第2巻線吐出部が上死点を越えて下方に位置するときの様子を示す説明図である。
【図17】巻線吐出装置のうち、第1,第2巻線吐出部に上下動させる軸線方向移動機構および揺動させる吐出部回動機構を示す説明図である。
【図18】巻線吐出装置のうち、吐出部回動機構の要部を示す説明図である。
【図19】巻線吐出装置のうち、軸線方向移動機構および吐出部回動機構の要部を示す説明図である。
【図20】巻線吐出装置のうち、吐出部回動機構の要部を示す説明図である。
【図21】巻線吐出装置の吐出部回動機構のうち、回動駆動軸とカム機構との関係を示す説明図である。
【図22】巻線吐出装置のうち、軸線方向移動機構の振幅調整機構とステータ鉄心の厚さとの関係を説明する説明図であり、(a)は基準厚さの鉄心を用いた場合、(b)は異なる厚さの鉄心を用いた場合である。
【図23】この図23〜図26は、巻線吐出装置の動き、具体的には第1,第2巻線吐出部に上下動を行わせる軸線方向移動機構と、揺動を行わせる吐出部回動機構の動きを示す説明図であり、このうち本図は、第1,第2巻線吐出部が上死点に位置するときの状態を示す説明図である。
【図24】第1,第2巻線吐出部が上死点より下方に位置するときの様子を示す説明図である。
【図25】第1,第2巻線吐出部が下死点に位置するときの様子を示す説明図である。
【図26】第1,第2巻線吐出部がさらに上方に位置するときの様子を示す説明図である。
【図27】第1アームおよび第4アームを動作させる第1,第4アーム進退機構および第1,第4退避機構の構造を示す斜視説明図である。
【図28】第1アームおよび第4アームを動作させる第1,第4アーム進退機構および第1,第4退避機構の構造を下方から見た斜視説明図である。
【図29】第1アームおよび第4アームを動作させる第1,第4アーム進退機構および第1,第4退避機構のうち一部の部品を除去して示す斜視説明図である。
【図30】第1アームおよび第4アームを動作させる第1,第4アーム進退機構および第1,第4退避機構のうち、さらに一部の部品を除去して示す斜視説明図である。
【図31】第1アーム退避機構による第1アームの退避動作時の連続動作を示す斜視説明図である。
【図32】第1アーム退避機構による第1アームの退避動作時の連続動作を回動軸の正面から見た示す説明図である。
【図33】第1アーム退避機構による第1アームの退避動作時の連続動作を平面視した説明図である。
【図34】この図34〜図40は、巻線吐出装置の第1,第2巻線吐出部の上下動と、2組8ヶのアームの進退動作およびセット・退避動作の様子を示す説明図であり、このうち本図は、第1,第2巻線吐出部が鉄心上方の上死点に位置するときの様子を示す説明図である。
【図35】第1,第2巻線吐出部が鉄心上方の上死点より下方に位置するときの様子を示す説明図である。
【図36】第1,第2巻線吐出部の一部が鉄心内に挿入されたときの様子を示す説明図である。
【図37】第1,第2巻線吐出部が鉄心下方の下死点に位置するときの様子を示す説明図である。
【図38】第1,第2巻線吐出部がそれぞれ逆相に揺動し、鉄心下方の下死点より上方に位置するときの様子を示す説明図である。
【図39】第1,第2巻線吐出部の一部が鉄心内に挿入されたときの様子を示す説明図である。
【図40】第1,第2巻線吐出部が図39よりもさらに上昇させた時点で上方から見た状態を示す説明図である。
【図41】押圧具でスロット2つ分の絶縁フィルムの突出部を同時に押圧して絶縁フィルムの屈曲を防ぎつつスロット内に通したU相巻線を曲げる様子を示す説明図である。
【図42】変形形態1にかかり、第1アーム退避機構により第1アームを大きく退避させた場合のアームと鉄心との関係を示す説明図である。
【図43】変形形態2にかかり、第1アーム退避機構により第1アームを大きく退避させ、且つ第1アーム進退機構によってアームを外側に進ませた場合のアームと鉄心との関係を示す説明図である。
【図44】第1アームおよび第4アームを動作させる第1、第4アーム進退機構および第1,第4退避機構の構造と、第1,第4アンチバック機構との関係を示す斜視説明図である。
【図45】第1,第4アンチバック機構と退避移動プレートの関係を示す斜視説明図である。
【図46】アンチバック機構の構造を示す説明図であり、(a)はアンチバック機構が機能していない状態、(b)はプレートにロック部材が押しつけられた状態、(c)はロック部材でプレートをロックした状態を示す。
【図47】ステータとそのスロットに挿入されるウェッジ部材との関係を示す説明図である。
【図48】ステータ鉄心のスロットと、巻線、絶縁フィルム、およびウェッジ部材との関係を示す説明図である。
【図49】(a)はウェッジ部材を示し、(b)、(c)はウェッジ部材の変形を示す説明図である。
【図50】巻線装置におけるステータ鉄心とウェッジ挿入機構との位置関係、および鉄心セット機構の動作を示す説明図である。
【図51】ステータとウェッジ挿入機構との位置関係を示す説明図である。
【図52】ウェッジ挿入機構のうち昇降ロッドの要部を示す斜視説明図である。
【図53】図52に示すウェッジ挿入機構の要部において、ブレード部材、ローラとウェッジ部材との関係を示す斜視説明図である。
【図54】ブレード部材およびこれとウェッジ部材との関係を示す説明図である。
【図55】図55〜図58は、ステータ鉄心にウェッジ部材を挿入する動作を示す説明図であり、本図は、当接部材が鉄心に当接する前の状態を示す説明図である。
【図56】当接部材が鉄心に当接したときの様子を示す説明図である。
【図57】当接部材によってコイルエンドが拡径され、ローラがスロット内に挿入された状態を示す説明図である。
【図58】ローラによって形成された挿入路にウェッジ部材が挿入されている状態を示す説明図である。
【図59】ステータ鉄心を保持する鉄心保持機構を示す説明図である。
【図60】(a)はステータ(ステータ鉄心)とリフト部材との関係を示す説明図であり、(b)はリフト部材の平面図である。
【図61】図61〜図63は、ステータ鉄心をリフト部材を介して、ウェッジ挿入機構で持ち上げる動作を示す説明図であり、本図は、ウェッジ挿入機構がリフト部材に当接する前の状態を示す説明図である。
【図62】ウェッジ挿入機構がリフト部材に当接し、リフト部材が鉄心に当接した状態を示す説明図である。
【図63】ウェッジ挿入機構でリフト部材を介して鉄心を持ち上げた状態を示す説明図である。
【図64】リフト部材をセットおよび退避させるリフト部材退避機構およびその動作を示す説明図である。
【図65】鉄心セット機構のうち、鉄心水平移動機構およびその動作を示す説明図である。
【符号の説明】
1 モータ
9 ロータ
91 回転軸
92 ロータ本体
93S スリット
94 永久磁石
2 ステータ
3 ステータ鉄心
3X (ステータ鉄心の)軸線
3XP 軸線方向
3X1 第1軸線方向
3X2 第2軸線方向
3A (ステータ鉄心の)表面
3B (ステータ鉄心の)裏面
3I 内周円筒面
3SI 仮想内周円筒面
3T 外周筒面
3ST 仮想外周筒面
39 鋼板
BP ワーク基準位置
SP 鉄心のセット位置(第1所定位置)
MP 鉄心の中間セット位置(第3所定位置)
OP 鉄心の外部セット位置(第2所定位置)
4 (ステータ鉄心の)ティース(内歯)
5 (ステータ鉄心の)スロット
5A スロット内側開口部
5u,5v,5w スロット
5up,5vp,5wp 引出スロット
51 第1スロット
52 第2スロット
51R 第1スロット方向
52R 第2スロット方向
51S 第1スロット外方向
52S 第2スロット外方向
51u 第1U相スロット
52u 第2U相スロット
55 コイル成形済スロット
55A (コイル成形済スロットの)スロット内側開口部
WS スロット内側開口部のスロット幅
6 巻線
6p 素線
6u,6Au,6Bu U相巻線
61Au,61Bu U相外部接続端
62Au,62Bu U相中性接続端
6v,6Av,6Bv V相巻線
61Av,61Bv V相外部接続端
62Av,62Bv V相中性接続端
6w,6Aw,6Bw W相巻線
61Aw,61Bw W相外部接続端
62Aw,62Bw W相中性接続端
63 第1スロット挿入部
64 第2スロット挿入部
65u,65v,65w 外部接続端子
7 コイル
7R 裏面側コイルエンド部
7RS スロット裏面側コイルエンド部
7u,71u〜78u U相コイル
7Au,7Bu U相コイル列
7Hu 表面側U相コイルエンド部(表面側コイルエンド部)
7Ru 裏面側U相コイルエンド部(裏面側コイルエンド部)
7v,71v〜78v V相コイル
7Av,7Bv V相コイル列
7Hv 表面側V相コイルエンド部(表面側コイルエンド部)
7Rv 裏面側V相コイルエンド部(裏面側コイルエンド部)
7w,71w〜78w W相コイル
7Aw,7Bw W相コイル列
7Hw 表面側W相コイルエンド部(表面側コイルエンド部)
7Rw 裏面側W相コイルエンド部(裏面側コイルエンド部)
8 ウェッジ部材
81 先端(第1軸線方向端)
82 後端(第2軸線方向端)
LW (ウェッジ部材の)長さ
95 絶縁フィルム
95A 表面側突出部
95B 裏面側突出部
100 巻線装置(ステータ鉄心の巻線装置)
200 巻線吐出装置
210 第1巻線吐出部
211 第1ノズル
220 第2巻線吐出部
221 第2ノズル
AS 仮想対称平面
300 軸線方向移動機構(移動装置)
310,320 軸線方向案内機構
311,321 直線状レール
312,322 直線走行ユニット
330 吐出装置移動機構
340 移動駆動軸(駆動軸)
350 クランク機構(第1変換機構、変換機構)
351 タイミングプレート(クランク節)
352 クランク連結軸(第1連結軸)
353 連結ロッド(連結節)
354 ヘッド連結軸(第2連結軸)
355 ヘッド
356 案内部
370 振幅調整機構
371 第1軸間調整機構
380 中心位置調整機構
381 第2軸間調整機構
T0 基準ステータ鉄心の軸線方向の基準厚さ
T ステータ鉄心の軸線方向の厚さ
L 第2軸間距離
L0 基準第2軸間距離
400 吐出部回動機構(移動装置)
410,410U,410D,420,420U,420D 円弧状案内機構
AC,AC1,AC2 仮想円
411,412,421,422 円弧状レール
413,414,423,424 円弧状走行ユニット
430 回動駆動軸(駆動軸)
440 回動変換機構(第2変換機構)
450 カム機構
451 カム
452 接点ローラ
501,502,503,504 アーム
506 第1アーム駆動軸,1−4駆動軸
507 第2アーム駆動軸,2−3駆動軸
508,509 アーム駆動軸
506X,507X,508X,509X (駆動軸の)軸心
510,520,530,540 アーム進退機構
511 第1進退カム,1−4進退カム
521,531,541 進退カム
512,522,532,542 進退カム従動節
512T,522T,532T,542T 進退カム接点
591,592,593,594 (進退カムと退避カムの)固着機構
595,596,597,598 (アームの)引き位置
610,620,630,640 アーム退避機構
610X,620X,630X,640X 退避軸線
611,621,631,641 アームセット位置
612,612A 第1アーム退避位置
622,632,642 アーム退避位置
613 第1退避カム,1−4退避カム
623,633,643 退避カム
614T,624T,634T,644T 進退カム接点
615L,645L ロック面(保持端面)
615A,645A 上面(保持端面)
650,660,670,680 アンチバック機構(移動規制機構,退避位置保持機構)
690 1−4アンチバック機構(第1移動規制機構,第1退避位置保持機構,第4移動規制機構,第4退避位置保持機構)
652,662,672,682 ロック部材
653,663,673,783 弾性部材
700 ウェッジ挿入機構
710 ウェッジ移動機構(リフト部材鉛直移動機構)
720 コイルエンド拡径機構
721 当接部材
723 係合凹部(当接部材移動保持機構)
730 当接部材径方向移動機構
751 ブレード部材(ウェッジサポート部,ブレード部)
752 ウェッジ当接面
WB (ブレード部材の)幅
753 ウェッジ押圧部
754 サポート部材
755 ウェッジサポート面
LS サポート長さ
760 挿入路形成機構
761 ローラ(挿入路形成部材)
762 ローラ部(挿入路形成部材)
763 当接部材係合部(当接部材移動保持機構)
764 軸部材
SR 挿入路
800 鉄心セット機構
810 鉄心水平移動機構
811 載置アーム(載置具)
820 鉄心鉛直移動機構
821 リフト部材
821A 貫通孔
822 頭部
823 円筒面
824 鍔部
830 リフト部材退避機構(退避位置)
840 リフト部材鉛直移動機構
950 カフササポート
960 鉄心回動機構(回動機構)
910,920,030,940 接点移動機構(進退調整機構,進退接点移動機構,退避調整機構,退避接点移動機構)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stator in which a coil is formed by winding a winding around an internal tooth-shaped stator core, a motor using the stator, and a stator having a winding wound around the internal teeth of an internal tooth-shaped stator core. Method, as well as, Winding device of stator core that forms a coil by winding a coil around an internal tooth-shaped stator core In place Related.
[0002]
[Prior art]
As a type of a stator used for an electric motor, there is one in which a stator iron core having an inner tooth shape is prepared, and a coil is formed by winding a winding around the inner teeth from the radial inner side of the stator core. However, it is more difficult to wind the winding around the inner-tooth type stator core than to wind the winding around the outer-tooth type stator core. Thus, for example, Patent Document 1 proposes an automatic winding device for a rotating electrical machine. That is, in order to wind the winding of the stator core having a skew angle in the core groove (slot) of the stator core (stator core), the wire nozzle is moved forward and backward by the spindle along the core groove, and the stator core is shaken. An apparatus is shown in which the position of the wire nozzle and the stator iron core is relatively changed by moving the wire nozzle and the winding is wound in the iron core groove.
[0003]
On the other hand, in
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 61-173650 (
[Patent Document 2]
JP-A-2-214447 (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the apparatus described in Patent Document 1, one winding is wound around the stator core, and there is no disclosure about the case where a large number of pair strands are wound around the stator core in parallel.
Further, in the case of an internal tooth-shaped stator core, since the winding is wound around the inner tooth from the radial inner side of the ring-shaped stator core, the space that can be used for winding is limited. For this reason, when you want to wind a large number of pairs of wires in parallel to the inner teeth of the stator core, or when you want to wind multiple-phase windings simultaneously when forming a stator for a multi-phase motor such as a three-phase motor The space is easily limited and winding may be difficult.
[0006]
On the other hand, in the apparatus described in
In addition, in order to make a small and highly efficient motor, it is necessary to insert the strands in the slot at a high density. However, it is necessary to consider the shape of the coil end portion. However, these
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and a winding device for a stator core that forms a coil by winding a winding around a stator core having a reasonable internal tooth shape, a method for using the same, and a rational stator It aims at providing the manufacturing method of.
Furthermore, it aims at providing the stator which can be made compact in size, or a motor using the same.
[0008]
[Means, actions and effects for solving the problems]
The solution is made up of a ring-shaped, internally-toothed U-phase, V-phase, and W-phase three-phase distributed winding stator core having a front surface and a back surface parallel thereto, and one or more strands. Two sets of U-phase windings, two sets of V-phase windings each consisting of one or more strands, and two sets of W-phase windings each consisting of one or more strands; The two sets of U-phase windings are wound around the inner teeth of the stator core by distributed winding, and a plurality of U-phase coils are electrically connected in series with two rows of U-phase coils Each of the two sets of V-phase windings is wound around the inner teeth of the stator core by distributed winding, and a plurality of V-phase coils are electrically connected in series. The two sets of W-phase windings constituting a phase coil array are both distributed to the inner teeth of the stator core. A plurality of W-phase coils are wound to form two W-phase coil arrays electrically connected in series. The two U-phase coil arrays, the two V-phase coil arrays, and the above-mentioned The two W-phase coil arrays are stators having a double star connection, and the stator iron core has U-phase slots, V-phase slots, and W-phase slots composed of the inner teeth adjacent to each other. The U-phase slot, the V-phase slot, and the W-phase slot are arranged so that the two U-phase slots, the two V-phase slots, and the two W-phase slots are repeatedly arranged in this order in the circumferential direction. The U-phase coils connected in series in the two U-phase coil arrays are all arranged in the circumferential direction of the stator in the order of connection, and in the two V-phase coil arrays, respectively. In series Each of the V-phase coils formed is arranged in the circumferential direction of the stator in the connection order, and the W-phase coils connected in series in the two W-phase coil arrays are all in the connection order. Of the U-phase windings forming the U-phase coil array and the end connected to the outside as the U-phase external connection end, 2 in the two sets of U-phase windings. The two U-phase external connection ends are respectively drawn out from the two U-phase slots adjacent to each other to one of the specific surfaces of the front and back surfaces of the stator core, and the V-phase windings forming the V-phase coil array When the end connected to the outside is a V-phase external connection end, the two V-phase external connection ends in the two sets of V-phase windings are connected to the specific surface from the two adjacent V-phase slots. Each pulled out to the side When the end connected to the outside of the W-phase winding forming the W-phase coil array is a W-phase external connection end, the two W-phase external connection ends in the two sets of the W-phase windings Is a stator drawn out from the two adjacent W-phase slots to the specific surface side.
[0009]
In the stator of the present invention, two U-phase external connection ends of the U-phase winding, two V-phase external connection ends of the V-phase winding, and two W-phase external connection ends of the W-phase winding are all adjacent to each other. It is pulled out from the U-phase, V-phase, and W-phase slots to the specific surface side. For this reason, in forming the U-phase terminal, the V-phase terminal, and the W-phase terminal for connecting these and connecting them to the outside, it is only necessary to connect the lines drawn from the slots that are connected later. An external terminal (such as a U-phase terminal) can be easily formed. In addition, the entire stator or this is used because the lead wiring for connecting the external connection ends (U-phase external connection ends) of the two sets of windings (U-phase winding, etc.) to each other is unnecessary or very short. The size of the motor can be made compact.
[0010]
Double star connection refers to a connection structure of three-phase coils formed on a stator, two U-phase coil arrays in parallel, two V-phase coil arrays in parallel, and two W-phase coil arrays. Are connected in parallel with each other, and the coil array of each phase is a star connection.
[0011]
2. The stator according to claim 1, wherein two of the U-phase external connection ends of the U-phase slot are respectively drawn and adjacent to each other, and two of the V-phase slots are two of the V-phase slots. Two V-phase lead-out slots that are each drawn out from the two V-phase external connection ends, and two W-phase lead-out slots that are drawn out from the two W-phase external connection ends and are adjacent to each other among the W-phase slots. When the slots are defined as a first drawer slot, a second drawer slot, and a third drawer slot in the order in which they are positioned in the circumferential direction of the stator core, a third slot is provided between the first drawer slot and the second drawer slot. Only the two slots in the same phase as the drawer slot are arranged, and the two slots in the same phase as the first drawer slot are disposed between the second drawer slot and the third drawer slot. May the stator only slot is located.
[0012]
In general, a U-phase terminal is formed using two U-phase external connection ends, a V-phase terminal is formed using two V-phase external connection ends, and a W-phase terminal is formed using two W-phase external connection ends. When the three-phase input terminal (external input terminal) of the stator (motor) is formed, the U-phase terminal, the V-phase terminal, and the W-phase terminal are closer to each other so that the connection with the outside is better. Easy. When the three are closest, each phase coil array can be formed so that the U-phase, V-phase, and W-phase extraction slots are arranged adjacent to each other. However, in a stator having a double star connection, in order to do this, a phase corresponding to the drawer slots on both sides of the three-phase drawer slots and a phase corresponding to the center drawer slot, for example, U phase, V phase, W Assuming that the phase extraction slots are arranged in this order, the winding direction (forward winding and reverse winding) of each coil row is reversed between the U phase, the W phase, and the V phase. For this reason, three-phase coils (coil arrays) cannot be wound with the same winding pattern, and it is necessary to change the winding pattern between two phases and one phase (for example, U phase, W phase, and V phase). This tends to be cumbersome to produce.
On the other hand, in the stator of the present invention, the U-phase extraction slot, the V-phase extraction slot, and the W-phase extraction slot are in the same phase as the third extraction slot between the first extraction slot and the second extraction slot. Only two slots are arranged, and only two slots of the same phase as the first drawer slot are arranged between the second drawer slot and the third drawer slot. For example, when the U-phase extraction slot, the W-phase extraction slot, and the V-phase extraction slot are the first, second, and third extraction slots in this order, the V-phase extraction slot is between the U-phase extraction slot and the W-phase extraction slot. Are arranged such that only the U-phase slot of the same phase as the U-phase extraction slot is located between the W-phase extraction slot and the V-phase extraction slot. For this reason, the U-phase terminal, the V-phase terminal, and the W-phase terminal formed using the U-phase external connection end and the like can be arranged at positions close to each other.
In addition, when the coils of each phase are formed in this way, the winding direction of the coils in the U-phase, V-phase, and W-phase coil arrays can be made the same, so the coils are formed with the same winding pattern in any phase. The stator can be manufactured easily and inexpensively.
[0013]
Furthermore, it is good to set it as the motor provided with the stator of Claim 1 or
[0014]
In the motor of the present invention, since the stator to be used does not need or is very short in the routing wiring for conducting the external connection ends (U-phase external connection ends) of the two sets of windings (U-phase winding, etc.), Since the size can be made compact, the size of the motor using this can also be made compact.
[0015]
Furthermore, it is the manufacturing method of the stator of Claim 1 or
[0016]
The stator manufacturing method according to
[0017]
The stator manufacturing method according to
[0018]
In the stator manufactured by these, the coil belonging to the first coil row of each phase and the coil belonging to the second coil row are symmetrical with respect to the axis of the stator (when viewed in cross section, with respect to the center). (Point symmetry).
Therefore, in these manufacturing methods, for example, in the U-phase coil forming step, for the U-phase coil of the first U-phase coil array, the first U-phase winding is started from the U-phase external connection end side, and the second U-phase coil array For the U-phase coil, winding of the second U-phase winding is started from the U-phase neutral connection end side. Moreover, the U-phase coil is formed in synchronization with the first U-phase coil array and the second U-phase coil array. In this way, the two U-phase coils formed at each stage during the formation are always in a line-symmetrical position with respect to the stator axis (point-symmetric with respect to the axis in the cross section). That is, in forming the two U-phase coils, the winding work can be performed at the two most distant locations in the inner space of the stator iron core (hereinafter also simply referred to as the iron core). For this reason, when inserting the first and second U-phase windings into the U-phase slots and winding the U-phase winding around the inner teeth, a winding discharge device for discharging two windings and other jigs are used as the stator core. Therefore, it is possible to easily form a U-phase coil.
These are also the same in the V-phase coil forming process. When the first and second V-phase windings are inserted into the V-phase slots and the V-phase windings are wound around the inner teeth, the windings for discharging the two windings are used. Since the wire discharge device and other jigs and tools can be easily arranged in the inner space of the stator core, the V-phase coil can be easily formed.
Similarly, in the W-phase coil forming process, the first and second W-phase windings are inserted into the W-phase slots, and when winding the W-phase winding around the inner teeth, the winding discharge is performed to discharge two windings. Since the apparatus and other jigs can be easily arranged in the inner space of the stator iron core, W-phase coil formation can be facilitated.
[0019]
Still another solution is to provide a ring-shaped, internal-tooth-shaped three-phase distributed winding stator core having a front surface and a back surface parallel to the first surface. A first winding made of one or more strands is inserted into the inner and second slots, and a coil is formed by passing the first winding between the first slot and the second slot. In addition, the first and second symmetric slots, which are located at positions symmetrical with respect to the axis of the stator core with respect to the first and second slots, respectively, include a second wire composed of one or more strands. A winding is inserted, and the second winding is passed between the first symmetric slot and the second symmetric slot to form a symmetric coil, which is performed n times in order in the circumferential direction of the stator core; Stator iron core A winding device for a stator core that forms n coils and symmetric coils over a half circumference, the first winding discharge unit having a first nozzle that discharges the first winding, and the second winding A winding discharge device having a second winding discharge portion having a second nozzle that discharges, and at least one of the stator iron core and the winding discharge device is reciprocated in the axial direction so that the relative An axial direction moving mechanism for changing the relative positional relationship in the axial direction, and the first winding discharge portion of the winding discharge device, the position where the first nozzle faces the first slot and the second slot And a reciprocating rotation around the axis by a predetermined angle formed by the first slot, the axis of the stator iron core, and the second slot, and the second winding discharge part, Up Between the position where the second nozzle faces the first symmetrical slot and the position opposed to the second symmetrical slot, around the axis by the predetermined angle and in the opposite phase to the first winding discharge section Each time the discharge part rotating mechanism for reciprocating rotation, the coil and the symmetric coil are formed, at least one of the stator iron core and the winding discharge device is rotated around the axis line, And a rotating device that changes the relative positional relationship by 180 / n (deg) around the axis.
[0020]
According to the winding device of the present invention, the first winding discharge part used for forming the coil and the second winding discharge part used for forming the symmetrical coil are reciprocated in opposite phases. To form a coil and a symmetric coil. For this reason, in a state where n coils and n symmetrical coils have been formed over the half circumference of the stator core, respectively, the slot from which the winding start end of the first winding used for the n coils is drawn out The slots from which the winding end ends of the second windings used for the n symmetrical coils are drawn are adjacent to each other. Therefore, both the winding start end of the first winding and the winding end of the second winding that are drawn close to each other may be conducted to serve as a power supply terminal. Alternatively, these may be connected to the power supply terminal. Accordingly, it is possible to eliminate or extremely shorten the routing for supplying power to the first winding and the second winding. For this reason, the whole stator or the size of the motor using the stator can be made more compact. Note that the winding end of the first winding and the winding start of the second winding are electrically connected to each other and used as a neutral point.
In addition, according to this winding device, 2n coils (coil and symmetrical coil) can be formed by n times of coil forming operations, so that the coils can be formed efficiently.
[0021]
In addition, the winding discharge apparatus should just be comprised so that a 1st strand discharge part and a 2nd strand discharge part can be reciprocally rotated by a predetermined angle each in a reverse phase. Therefore, the winding discharge device can be configured such that the first strand discharge portion and the second strand discharge portion are connected to each other via a mechanism such as a hinge. Further, the winding discharge device may be configured such that the first strand discharge portion and the second strand discharge portion are separated from each other and can be reciprocally rotated independently.
[0022]
The stator core winding device according to
[0023]
In the winding device of the present invention, at least the first winding discharge portion and the second winding discharge portion of the winding discharge device are configured to have a plane symmetry with respect to the virtual symmetry plane. For this reason, even if the first winding discharge portion and the second winding discharge portion are rotated in opposite phases, unnecessary vibrations, twists, and the like are hardly generated, and the operation can be stably performed. In addition, by using a bilaterally symmetric shape, the winding device can be easily designed and can be made inexpensive.
[0024]
The stator core winding device according to
[0025]
As the axial direction moving mechanism, there are a method of reciprocating the stator core in the axial direction and a method of reciprocating the winding discharge device in the axial direction of the stator core, and a method of performing both simultaneously. A case may be considered. The stator iron core has a predetermined shape and weight. In contrast, the winding discharge device can be reduced in size or weight by design. Generally, it can be lighter than the stator core. For this reason, if an axial movement mechanism that reciprocates in the axial direction is used, it is necessary to make the apparatus robust, and the apparatus must be enlarged. It is also disadvantageous for winding at high speed. In the third method, the apparatus tends to be complicated.
On the other hand, the winding device of the present invention includes an axial direction guide mechanism and a discharge device movement mechanism as the axial direction movement mechanism, and moves the winding discharge device, so that the winding discharge device and further the axial direction guide are provided. By reducing the weight of the mechanism and the discharge device moving mechanism, the entire device can be reduced in weight, size, and speed.
Furthermore, in the present invention, since the axial guide mechanism guides the movement of the winding discharge device in the axial direction, the winding discharge device (the first nozzle and the second nozzle) can be reliably moved along the axial direction. it can.
[0026]
The stator core winding device according to
[0027]
In the winding device of the present invention, the axial direction guide mechanism is composed of a linear rail and a linear traveling unit, and the discharge device moving mechanism moves the linear traveling unit or the winding discharge device mounted on the linear traveling unit. Can guide the winding discharge device.
[0028]
Alternatively, the stator core winding device according to
[0029]
Both the first winding discharge portion and the second winding discharge portion of the winding discharge device must be able to move in the axial direction and be reciprocally rotatable around the axis. On the other hand, when they are not rotated, such as when moving in the axial direction, it is desirable that they have high rigidity around the axis. If there is rattling around the axis, such as when moving in the axial direction, it may come into contact with the stator iron core when the winding is inserted into the slot, causing problems such as damage to the nozzle or winding. Because there is.
On the other hand, in the winding device of the present invention, the first and second winding discharge parts are slid on the first and second linear rails using the first and second traveling units, respectively. The backlash can be suppressed to a high degree.
[0030]
Furthermore, it is a winding apparatus of the stator core of any one of Claims 9-11, Comprising: The said discharge device moving mechanism is a movement drive shaft which generate | occur | produces a rotational drive force, and the said movement drive shaft. A stator iron winding device including a first conversion mechanism that converts rotation into a reciprocating movement of the winding discharge device in the axial direction is preferable.
[0031]
The winding device of the present invention includes a moving drive shaft that generates a rotational driving force, and changes the driving force of the moving drive shaft to the reciprocating movement in the axial direction of the winding discharge device by the first conversion mechanism. The reciprocation of the apparatus in the axial direction can be easily performed.
As the first conversion mechanism, any mechanism including a crank mechanism, a cam mechanism, and the like can be adopted as long as the rotation of the moving drive shaft can be converted into the reciprocating movement in the axial direction of the winding discharge device.
[0032]
Furthermore, in the stator iron core winding device according to any one of
[0033]
In order to rotate the first and second winding discharge portions in opposite phases, as the winding discharge device, for example, as in the case of opening and closing the hinge around the hinge, The first and second winding discharge portions can be configured to open and close.
However, when the winding discharge device is in such a form, the winding discharge device tends to be large, and it is difficult to dispose the winding discharge device in a region within the inner peripheral surface of the narrow stator iron core.
In contrast, the winding device of the present invention includes first and second arcuate guide mechanisms. For this reason, the first and second winding discharge portions are guided along the same virtual circle, and thus take the same movement as being rotated around the axis. That is, the first and second winding discharge parts rotate around the axis.
In addition, since the first and second arcuate guide mechanisms are located axially outward from the front or back surface of the stator core, the winding discharge device itself does not become large even if such a guide mechanism is provided. The winding discharge device can be easily arranged in a region in the inner peripheral surface of the narrow stator core.
[0034]
Note that the first and second arcuate guide mechanisms can adopt either method as long as the first and second winding discharge portions are configured to guide along the virtual circle. For example, specifically, in addition to directly guiding the first and second winding discharge portions along a circle, the first and second linear rails on which the first and second winding discharge portions are mounted. By guiding the members coupled to the first and second winding discharge parts along the circular or arc-shaped rails respectively, the first and second winding discharge parts are indirectly guided along the virtual circle. This includes cases where
[0035]
14. The winding device for a stator core according to claim 13, wherein the first arcuate guide mechanism is coupled to a first arcuate rail extending along the virtual circle and the first winding discharge part. A second arcuate traveling unit that slides along the first arcuate rail, the second arcuate guide mechanism extending along the virtual circle, and the second arcuate rail. The stator core winding device may include a second arc-shaped traveling unit that is coupled to the winding discharge portion and slides along the second arc-shaped rail.
[0036]
In the winding device of the present invention, the first and second arcuate guide mechanisms are coupled to the first and second arcuate rails and the first and second winding discharge parts, respectively, and slide along these rails. It is comprised from the 1st, 2nd arc-shaped traveling unit. For this reason, it is possible to guide and rotate the first and second winding discharge portions of the winding discharge device with a simple structure.
[0037]
Furthermore, it is a winding apparatus of the stator core of
[0038]
In the winding device of the present invention, the driving force of the rotational drive shaft is changed to the reciprocating movement in the direction orthogonal to the axis, and the first and second arcuate traveling units are reciprocated in the same phase as seen in the direction orthogonal to the axis. As a result, the first and second arc-shaped traveling units travel along the first and second arc-shaped rails while reciprocating in the same phase in the direction orthogonal to the axis, and are thus coupled to the first and second arc-shaped traveling units. Each of the first and second winding discharge parts rotates around an axis. Moreover, since the first and second arcuate travel units are reciprocated in the direction orthogonal to the axis, the first and second winding discharge parts are rotated in opposite phases. In this way, the first and second winding discharge portions can be easily rotated in opposite phases.
In addition, as such a 2nd conversion mechanism, what is necessary is just to be able to convert rotation of a rotational drive shaft into the reciprocating movement of the 1st, 2nd arc-shaped traveling unit in the direction orthogonal to an axis, and various mechanisms including a crank mechanism, a cam mechanism, etc. Can be adopted.
[0039]
Alternatively, the stator core winding device according to
[0040]
In the winding device of the present invention, the axial movement device and the discharge portion rotating mechanism are operated by one drive shaft that generates a rotational driving force. In addition, the rotation angle of the drive shaft and the phase of the reciprocating movement in the axial direction moving device maintain a corresponding relationship, while the rotation angle of the drive shaft and the phase of the reciprocating rotation in the discharge unit rotating mechanism also maintain a corresponding relationship. Therefore, a correspondence relationship is also established between the phase of the reciprocating movement in the axial movement device and the phase of the reciprocating rotation in the discharge unit rotating mechanism. That is, the reciprocating movement in the axial movement device and the reciprocating rotation in the discharge part rotating mechanism are synchronized. Therefore, according to the present invention, the reciprocating movement and the reciprocating rotation can be synchronized without using various sensors and other complicated control mechanisms, and a simple and inexpensive apparatus can be obtained.
[0041]
In order to maintain the correspondence between the rotation angle of the drive shaft and the phase of the reciprocating movement, or to maintain the correspondence between the rotation angle of the drive shaft and the phase of the reciprocating rotation, Power transmission in the discharge unit rotation mechanism is preferably rigidly coupled to each other. For example, a cam, a link, a gear, a timing belt, or the like can be used.
[0042]
The stator core winding device according to claim 16, wherein the axial movement device converts a rotation of the driving shaft into the reciprocating movement using a crank mechanism driven by the driving shaft. The discharge portion rotating mechanism may be a stator core winding device that converts the rotation of the drive shaft into the reciprocating rotation using a cam mechanism attached to the drive shaft.
[0043]
In the winding device of the present invention, the rotation of one drive shaft is used to convert to a reciprocating movement by a crank mechanism in an axial direction moving device and to a reciprocating rotation by a cam mechanism in a discharge portion rotating mechanism. At the same time. For this reason, the reciprocating movement and the reciprocating rotation can be synchronized, and the relationship between the phase of the crank mechanism and the phase of the cam mechanism can be easily correlated, so the phase of the reciprocating movement and the reciprocating rotation can be easily established. Can be adjusted.
[0044]
In addition, as conversion to the reciprocating movement by the crank mechanism in an axial direction moving apparatus, the form which attached the ring to the crankshaft (drive shaft) and connected the link rod to this ring is good. In this way, the operator can manually adjust the phase of the crank mechanism by turning the ring. In addition, at the same time, the phase of the cam mechanism of the discharge portion rotating mechanism can be adjusted.
[0045]
Or One or a plurality of ring-shaped, internal-tooth-shaped stator iron cores having a front surface and a back surface parallel to the surface, in the first slot and the second slot among the slots formed by the internal teeth adjacent to each other. A winding device for a stator iron core, in which a winding consisting of two strands is inserted, and the winding is passed between the first slot and the second slot to form a coil. A winding discharge device having a winding discharge portion having a nozzle that performs the rotation, a moving drive shaft that generates a rotational driving force, and a reciprocating movement of the moving drive shaft in the axial direction of the stator core of the winding discharge device. And a conversion mechanism that converts the amplitude of the reciprocating movement of the winding discharge device, and a center position adjustment that changes the center position of the reciprocating movement of the winding discharge device. Mechanism, including Data core of the winding apparatus Preferably .
[0046]
When winding a winding around a stator core using a winding device, there may be a dedicated machine with a fixed dimension of the stator core to be wound, but it may also be a device that winds multiple types of stator cores with different dimensions. is there. For example, there are cases where several types of stator cores having different axial thicknesses are desired to be processed by a single winding device.
This Since the winding device of FIG. 1 has an amplitude adjusting mechanism and a center position adjusting mechanism, by adjusting the reciprocating amplitude and the reciprocating center position of the winding discharge device, one winding is provided for the stator core having different axial thicknesses. Winding processing can be performed by the apparatus.
As the conversion mechanism, it is only necessary to convert the rotation of the moving drive shaft into the reciprocating movement in the axial direction of the winding discharge device, and various mechanisms including a crank mechanism and a cam mechanism can be employed.
Further, as the amplitude adjustment mechanism, a mechanism that can change the amplitude of the reciprocating movement of the winding discharge device according to the conversion mechanism to be employed may be employed. For example, when a crank mechanism is used as the conversion mechanism, There is a mechanism for changing the inter-axis length. When a cam is used as the conversion mechanism, it is preferable that at least one of the minimum radial direction dimension and the maximum radial direction dimension from the shaft can be replaced with a cam.
[0047]
further, Paragraph 0045 The stator core winding device according to claim 1, wherein the conversion mechanism includes a crank mechanism, the crank mechanism being coupled to the movable drive shaft and rotating around the movable drive shaft; A connecting node that is coupled to the crank node by a connecting shaft and forms a counter-pair with the crank node, a head that is connected to the connecting node by a second connecting shaft and forms a counter-pair with the connecting node, and the head A guide portion that guides in the axial direction of the stator iron core, and the amplitude adjusting mechanism is capable of changing a first inter-axis distance between the moving drive shaft and the first connecting shaft. And a center position adjusting mechanism including a second inter-axis adjusting mechanism capable of changing a second inter-axis distance between the first connecting shaft and the second connecting shaft. And good.
[0048]
This The winding device includes a crank mechanism as a conversion mechanism, the amplitude adjustment mechanism includes a first inter-axis adjustment mechanism, and the center position adjustment mechanism includes a second inter-axis adjustment mechanism. Therefore, rotation of the output drive shaft can be converted into reciprocating movement with a simple crank mechanism. In addition, the amplitude can be adjusted by the first inter-axis adjusting mechanism. Furthermore, the center position of the amplitude can be adjusted by the second inter-axis adjusting mechanism. For this reason, with regard to the stator iron cores having different thicknesses in the axial direction, the magnitude and center position of the reciprocating movement of the winding discharge device are adjusted according to the respective dimensions. Can be wound.
[0049]
The first inter-shaft adjusting mechanism may be any mechanism as long as the distance between the moving drive shaft and the first connecting shaft can be adjusted according to the structure of the crank node or the connecting node. . For example, there is a mechanism configured so that the mounting position of the first connecting shaft with respect to the crank node can be changed. Alternatively, a mechanism that allows the length of the rod-shaped crank node itself to be expanded and contracted can be mentioned.
Further, as the second inter-axis adjusting mechanism, any mechanism may be used as long as the distance between the first connecting shaft and the second connecting shaft can be adjusted according to the structure of the connecting node or the head. . For example, there is a mechanism configured so that the mounting position of the first connecting shaft or the second connecting shaft relative to the connecting node can be changed. Alternatively, a mechanism that allows the length of the rod-shaped connecting node itself to be expanded and contracted can be mentioned.
Further, as the crank node, a rod-shaped crank node or a disk-shaped or wheel-shaped crank node centering on the moving drive shaft can be used. In particular, the use of a disk-shaped or wheel-shaped crank joint is convenient because it is easy to rotate the crank joint when manually adjusting the phase of the crank joint.
[0050]
further, Paragraph 0046 The winding method of the stator core according to claim 1, wherein when winding is performed on the reference stator core whose axial thickness is the reference thickness T0, the center position of the winding discharge device for reciprocal movement Is positioned at the center of the reference stator core in the thickness direction, and a stator core having a thickness T in the axial direction is used by using a winding device that sets the distance between the second axes in the crank mechanism to a reference second axis distance L0. When the winding is applied to the stator, the second inter-axis adjusting mechanism sets the second inter-axis distance L to L = L0− (T0−T) / 2 or L = L0 + (T0−T) / 2. It is good to use the winding device of the iron core.
[0051]
When winding the stator core with the winding device described above, the stator core is set at a predetermined position and then wound. At this time, it is convenient to set the stator core so that the front surface or the back surface of the stator core is a predetermined position (iron core reference position) in the axial direction. For example, when the axis is aligned with the vertical line and the stator core is mounted on the mounting surface of the mounting table, the position (height) of the lower surface of the stator core in contact with the mounting surface of the mounting table is the core reference It is convenient to use the position. This is because even if the thickness of the stator iron core changes, the height (vertical position) of the mounting surface that becomes the iron core reference position does not change. In this case, the center position of the reciprocation of the winding discharge device is set to the thickness of the stator core so that the center position of the reciprocation of the winding discharge device coincides with the center in the thickness direction (axial direction) of the stator core. It is preferable to adjust according to the thickness.
[0052]
On the other hand, first, when the reference stator iron core having the reference thickness T0 is set in this winding device, the center position of the reciprocating movement of the winding discharge device is located at the center in the thickness direction of the reference stator iron core. And the distance between the second axes of the crank mechanism in this state is assumed to be L0.
Moreover, Book In the usage method, when a stator core having a thickness T is set in the winding device, the second inter-axis distance L is set to L = L0− (T0−T) / 2 by the second inter-axis adjusting mechanism. Alternatively, L = L0 + (T0−T) / 2. In this case, even if the stator core having a thickness T is set on this winding device in a state where the iron core reference position does not change, such as when the stator core is set on the mounting surface of a predetermined mounting table, the reciprocation of the winding discharge device The center position of the movement is located at the center in the thickness direction of the stator core. Thus, since the winding discharge device moves evenly on both the front surface side and the back surface side of the stator core, the winding can be wound equally equally on the front surface side and the back surface side.
Note that whether L = L0− (T0−T) / 2 or L = L0 + (T0−T) / 2 is used may be determined from the positional relationship between the crank mechanism and the stator iron core.
[0053]
More In addition, One or more of the slots formed of the inner teeth adjacent to each other in the ring-shaped and internally-toothed stator core having the front surface and the back surface parallel to the front surface, in the first slot and the second slot. A stator iron core winding device for forming a coil by inserting a coil consisting of a plurality of strands and passing the coil between the first slot and the second slot, the axis of the stator iron core Among the directions, the direction from the back surface to the front surface is defined as a first axial direction, and the opposite is defined as a second axial direction. Of the radial directions of the stator core, the direction along the first slot is defined as a first slot direction. The direction along the second slot is the second slot direction, the outer direction of the first slot direction is the first slot outer direction, and the outer direction of the second slot direction is the second slot outside. A winding discharge device that discharges the winding, and a moving device that moves at least one of the stator iron core and the winding discharge device to change the relative positional relationship between them, When the first arm located in the first axial direction from the surface of the stator core and moved in the first arm set position is moved outward from the first slot, A first arm that engages the winding positioned in the first axial direction from a first slot insertion portion that is inserted into the first slot of the winding, and passes the winding. A first arm advance / retreat mechanism for advancing and retreating in the first slot direction, turning the first arm around a first retraction axis extending in a direction intersecting the axis direction, the first arm set position, It is assumed that the stator core of the stator core is out of the coils when it is assumed that the coil is formed radially outside the virtual inner peripheral cylindrical surface extending in the axial direction of the inner peripheral cylindrical surface of the theta iron core and in the slot. A first arm retracting mechanism for reciprocating the first arm between a first arm retracting position spaced from the surface side coil end portion located in the first axial direction from the front surface, and the back surface of the stator iron core A second arm located in the second axial direction, wherein the first arm of the winding is moved when the second arm located at the second arm set position is moved outwardly of the first slot. A second arm that engages with the winding located in the second axial direction from the slot insertion portion and passes around the winding, and a second arm advance / retreat machine that advances and retracts the second arm in the first slot direction And the second arm is rotated around a second retraction axis extending in a direction intersecting the axial direction, and the second arm set position and radially outside the virtual inner circumferential cylindrical surface, And when it is assumed that the coil is formed in each of the slots, between each coil and a second arm retracting position separated from the back surface side coil end portion located in the second axial direction from the back surface of the stator core. A second arm retracting mechanism for reciprocating the second arm, and a third arm positioned in the second axis direction from the back surface of the stator core, the third arm positioned at a third arm set position. When moved outward from the second slot, the winding is engaged with the winding located in the second axial direction from the second slot insertion portion inserted into the second slot of the winding. A third arm that traverses the winding, a third arm advancing / retracting mechanism that moves the third arm back and forth in the second slot direction, and a third retraction axis that extends in a direction intersecting the axial direction. The third arm set position between the third arm set position and the third arm retracted position that is radially outward from the virtual inner circumferential cylindrical surface and separated from the back-side coil end portion. A third arm retracting mechanism for reciprocating the arm, and a fourth arm positioned in the first axis direction from the surface of the stator core, wherein the fourth arm positioned at a fourth arm set position is the second arm. A fourth arm that engages with the winding positioned in the first axial direction from the second slot insertion portion of the winding and moves around the winding when moved toward the outside of the slot; and 4th ar A fourth arm advancing / retreating mechanism for advancing and retreating the second arm in the second slot direction, and rotating the fourth arm around a fourth retraction axis extending in a direction intersecting the axial direction, A fourth arm retraction mechanism that reciprocally moves the fourth arm between a fourth arm retraction position that is radially outward from the virtual inner circumferential cylindrical surface and that is separated from the surface side coil end portion. Iron core winding device Preferably .
[0054]
This In addition to the first to fourth arms and the first to fourth arm advancing and retracting mechanisms, the winding device includes first to fourth arm retracting mechanisms for retracting each arm radially outward from the virtual inner circumferential cylindrical surface. Prepare. Therefore, when the winding discharge device is moved and the winding is inserted into the first slot or the second slot, and the winding is passed between the first and second slots, the winding discharge device and the first to second slots are arranged. The first to fourth arms can be retracted in advance to the first to fourth arm retracting positions in advance so as not to collide (interfer) with the four arms.
Moreover, This In each of the winding devices, the first to fourth arm retracting mechanisms rotate each arm around the first to fourth retracting axes extending in the direction intersecting the axial direction, so that the surface side of the coil The arm is retracted to an arm retracting position separated from the coil end or the back side coil end. If each arm is rotated around an axis parallel to the axial direction and retracted, each arm is temporarily moved to the surface of the iron core (or to avoid colliding with the coil end on the front surface side or the back surface side. After moving in a direction away from the back surface, the arm needs to be retracted by rotating around an axis parallel to the axial direction, and two operations of movement and rotation are required. in this way, Main volume In the wire device, the coil ends do not interfere with each other, and the retracting operation can be performed. Further, since the retracting operation can be performed by only one rotation operation, the mechanism is simple and the design becomes easy. Further, since the retracting operation can be made faster, the processing speed (winding speed) of the apparatus can be made faster.
[0055]
The first retraction axis to the fourth retraction axis indicate virtual axes extending in a direction intersecting with the axial direction of the stator core. Therefore, it refers to an axis that is not parallel to the axis of the stator core but intersects with this axis (or a line parallel to this axis) at an angle.
Further, it is preferable that the first arm retracting position to the fourth arm retracting position are located radially outside the virtual outer peripheral cylindrical surface obtained by extending the outer peripheral surface of the stator core in the axial direction. If it does in this way, if each arm, such as a 1st arm retraction position, is located, even if it rotates a stator iron core, or when attaching or detaching a stator iron core to this winding device, it does not interfere with each arm. That is, the retracted position of each arm at the time of winding and the retracted position of each arm when the iron core rotates or when the iron core is removed can be made the same position.
[0056]
further, Paragraph 0053 The stator core winding device according to claim 1, wherein the first arm retracting mechanism rotates and retracts the first arm in a direction away from the fourth arm, and the second arm retracting mechanism includes the second arm retracting mechanism. The arm is rotated and retracted in a direction away from the third arm, the third arm retracting mechanism is rotated and retracted in a direction away from the second arm, and the fourth arm retracting mechanism is It is preferable that the fourth arm be a winding device of a stator core that rotates and retracts in a direction away from the first arm.
[0057]
This In the winding apparatus, the first and fourth arm retracting mechanisms rotate and retract the first and fourth arms away from each other. Similarly, the second and third arm retracting mechanisms rotate and retract the second and third arms in directions away from each other. For this reason, there is no possibility of interference with the fourth arm when the first arm is rotated and retracted. Similarly, when the fourth arm is rotated and retracted, the possibility of interference with the first arm can be eliminated. Similarly, there is no possibility of interference with the third and second arms when the second and third arms are rotated and retracted.
[0058]
further, Paragraph 0053 Or Paragraph 0056 The stator iron core winding device according to claim 1, wherein at least one specific arm selected from the first arm to the fourth arm is related to the specific arm among the first arm advance / retreat mechanism to the fourth arm advance / retreat mechanism. The specific arm advancing / retreating mechanism includes a mechanism that converts the rotation of the specific arm driving shaft into the advancing / retreating of the specific arm, and the specific arm retraction mechanism related to the specific arm among the first arm retraction mechanism to the fourth arm retraction mechanism is It is preferable to use a winding device for a stator iron core composed of a mechanism for converting the rotation of the specific arm drive shaft into a rotation around the specific retraction axis of the specific arm.
[0059]
This In the winding apparatus, for the specific arm (for example, the first arm) among the first arm to the fourth arm, the specific arm advance / retreat mechanism (first arm advance / retreat mechanism) and the specific arm retract mechanism (first arm retract mechanism) Are driven by a common specific arm drive shaft (first arm drive shaft), and the rotation of the specific arm drive shaft is converted into advance / retreat and rotation of the specific arm, respectively. For this reason, it is possible to perform two operations, ie, a reciprocating operation related to the advance and retreat of the specific arm and a reciprocating operation related to setting and retracting of the specific arm, with one specific arm drive shaft. Therefore, the number of drive shafts can be reduced, the structure can be simplified, and the advance / retreat operation and the set / retreat operation can be operated in synchronization.
[0060]
In addition, if it carries out as mentioned above about at least one specific arm, the above-mentioned effect can be acquired, such as the number of drive shafts being reduced. However, it is more preferable that the arm advance / retreat mechanism and the arm retracting mechanism are driven by a common drive shaft for any of the four arms (first to fourth arms).
In addition, it is more preferable that the drive axes of the first arm and the fourth arm, and the second arm and the third arm, which are located relatively close to each other among the four arms, are shared. Alternatively, the drive shafts of the first arm and the second arm, and the third arm and the fourth arm may be shared.
[0061]
further, Paragraph 0058 2. The stator core winding device according to claim 1, wherein the specific arm advance / retreat mechanism includes a plate-like specific advance / retreat cam fixed to the specific drive shaft, and the specific arm retracting mechanism is fixed to the specific drive shaft. It is preferable that the specific advance cam and the specific retract cam be a stator iron core winding device that is fixed to the specific drive shaft adjacent to each other by a single fixing mechanism.
[0062]
This In the winding device, for a specific arm, a plate-shaped specific advance / retreat cam for operating a specific arm advance / retreat mechanism and a plate-shaped specific retraction cam for operating a specific arm retracting mechanism are fixed to a specific drive shaft by a single fixing mechanism. Has been. Therefore, the structure of the specific arm advance / retreat mechanism and the specific arm retracting mechanism relating to the specific arm is simplified. Further, since the two plate cams may be fixed to the specific drive shaft by a single fixing mechanism, the fixing is easy. Further, the advance / retreat timing and set / retreat timing of the specific arm can be easily adjusted by appropriately adjusting the phase between the two cams when the cam is fixed.
[0063]
Or Paragraph 0061 The stator core winding device according to claim 1, wherein the specific arm is a first arm and a fourth arm, and the first arm drive shaft and the fourth arm drive shaft, which are the specific drive shafts, are common. It is preferable to use a winding device for the stator core that is the 1-4 drive shaft.
[0064]
This In the winding apparatus, the above-described first drive shaft and fourth arm drive shaft are the same 1-4 drive shaft. That is, a total of four reciprocating operations can be performed with one 1-4 drive shaft, ie, advance / retreat and set / retreat of the first arm and advance / retreat and set / retreat of the fourth arm. Thus, synchronization can be easily achieved even between the operations of the first arm and the fourth arm. Furthermore, the number of drive shafts can be reduced, and the apparatus can be made simpler and cheaper.
[0065]
further, Paragraph 0063 In the stator iron core winding device according to claim 1, the first advance / retreat cam, which is the specific advance / retreat cam, and the fourth advance / retreat cam are common 1-4 advance / retreat cams, and the first retreat cam, which is the specific retraction cam. The cam and the fourth evacuation cam may be a stator iron core winding device that is a common 1-4 evacuation cam.
[0066]
This In the winding apparatus, the first advance / retreat cam and the fourth advance / retreat cam are common 1-4 advance / retreat cams, and the first retreat cam and the fourth retraction cam are common 1-4 retraction cams. . Thus, the number of forward / backward cams and retracting cams can be further reduced, and the apparatus can be made simpler and cheaper.
[0067]
Paragraph 0061 ~ Paragraph 0065 The stator core winding device according to any one of claims 1 to 3, wherein the specific arm is a second arm and a third arm, and the second arm drive shaft and the third arm drive shaft that are the specific drive shafts. Is preferably a winding device of a stator core that is a common 2-3 drive shaft.
[0068]
This In the winding apparatus, the above-described second drive shaft and third arm drive shaft are the same 2-3 drive shaft. That is, a total of four reciprocating operations can be performed with one 3-4 drive shaft, ie, advance / retreat and set / retreat of the third arm, and advance / retreat and set / retreat of the fourth arm. Thus, synchronization can be easily achieved even between the operations of the third arm and the fourth arm. Furthermore, the number of drive shafts can be reduced, and the apparatus can be made simpler and cheaper.
[0069]
further, Paragraph 0067 In the stator iron core winding device according to
[0070]
This In the winding apparatus, the second advance / retreat cam and the third advance / retreat cam are a common 2-3 advance / retreat cam, and the second retracting cam and the third retract cam are a common 2-3 retract cam. . Thus, the number of forward / backward cams and retracting cams can be further reduced, and the apparatus can be made simpler and cheaper.
[0071]
further, Paragraph 0058, Paragraph 0061, Paragraph 0063, Paragraph 0065, Paragraph 0067, Paragraph 0069 The stator core winding device according to any one of claims 1 to 4, wherein the specific arm advance / retreat mechanism is driven by contacting a specific advance / retreat cam fixed to the specific drive shaft and a specific advance / retreat cam contact with the specific advance / retreat cam. A stator core that is configured to move the specific arm radially outward during a period when the distance between the axis of the specific drive shaft and the specific advance / retreat cam contact increases. It is preferable to use a winding device.
[0072]
This In the winding device, the specific arm advancing / retreating mechanism includes a specific advancing / retracting cam and a specific advancing / retreating cam follower, and the specific arm is radially outward in a period during which the distance between the shaft center and the specific advancing / retreating cam contact is large (lift period). Specifically, it is configured to move in the outward direction of the first slot or the outward direction of the second slot. In general, the cam can transmit a greater force during the lift period than during the return period. Therefore, by doing in this way, the specific arm can engage with the winding when moving outward in the radial direction, and can wind the winding outward in the radial direction with a large force.
[0073]
More In addition, One or more of the slots formed of the inner teeth adjacent to each other in the ring-shaped and internally-toothed stator core having the front surface and the back surface parallel to the front surface, in the first slot and the second slot. A stator iron core winding device for forming a coil by inserting a coil consisting of a plurality of strands and passing the coil between the first slot and the second slot, the axis of the stator iron core Among the directions, the direction from the back surface to the front surface is defined as a first axial direction, and the opposite is defined as a second axial direction. Of the radial directions of the stator core, the direction along the first slot is defined as a first slot direction. The direction along the second slot is the second slot direction, the outer direction of the first slot direction is the first slot outer direction, and the outer direction of the second slot direction is the second slot outside. A winding discharge device that discharges the winding, and a moving device that moves at least one of the stator iron core and the winding discharge device to change the relative positional relationship between them, When the first arm located in the first axial direction from the surface of the stator core and moved in the first arm set position is moved outward from the first slot, A first arm that engages the winding positioned in the first axial direction from a first slot insertion portion that is inserted into the first slot of the winding, and passes the winding. A first arm advance / retreat mechanism for advancing and retreating in the first slot direction; a first arm drive shaft for driving the first arm advance / retreat mechanism; and a second arm located in the second axis direction from the back surface of the stator core. And when the second arm located at the second arm set position is moved outward from the first slot, the first slot insertion portion of the windings causes the second axial direction. A second arm that engages with and winds around the winding, a second arm advance / retreat mechanism that advances and retracts the second arm in the first slot direction, and a second arm that drives the second arm advance / retreat mechanism. A second arm driving shaft and a third arm positioned in the second axial direction from the back surface of the stator iron core, the third arm positioned in the third arm set position facing the second slot outward direction. A third arm that engages with the winding positioned in the second axial direction from the second slot insertion portion inserted into the second slot of the winding and moves around the winding when moved. , The third arm A third arm advancing / retreating mechanism for moving the arm in the second slot direction, a third arm driving shaft for driving the third arm advancing / retreating mechanism, and a fourth arm located in the first axis direction from the surface of the stator core When the fourth arm located at the fourth arm set position is moved outward from the second slot, the second slot insertion portion of the winding is moved in the first axial direction from the second slot insertion portion. A fourth arm that engages with and winds the winding, a fourth arm advance / retreat mechanism that advances and retracts the fourth arm in the second slot direction, and a fourth arm that drives the fourth arm advance / retreat mechanism. An at least one specific arm selected from the first arm to the fourth arm, and the first arm advance / retreat mechanism to the fourth arm advance / retreat mechanism. The specific arm advancing / retreating mechanism includes a specific advancing / retreating cam fixed to a specific driving shaft related to the specific arm among the first to fourth drive shafts, and a specific advancing / retreating contacted by a specific advancing / retreating cam contact with the specific advancing / retreating cam. The specific arm includes a cam follower, and the specific arm relates to the specific arm among the first slot outer direction and the second slot outer direction during a period when the distance between the axis of the specific drive shaft and the specific advance / retreat cam contact is large Winding device for stator core configured to move outward in a specific slot Preferably .
[0074]
This This winding device has first to fourth arm advance / retreat mechanisms. Moreover, regarding the specific arm advancing / retreating mechanism, it includes a specific advancing / retracting cam and a specific advancing / retreating cam follower, and in a period (lift period) in which the distance between the axis of the specific driving shaft that drives this and the specific advancing / retreating cam contact is large. Each of the specific arms is configured to move radially outward. In general, the cam can transmit a greater force during the lift period than during the return period. Therefore, by doing in this way, the 1st arm etc. can engage with a coil at the time of movement to the diameter direction outside, and can wind a coil to the diameter direction outside reliably with big power.
[0075]
More In addition, One or more of the slots formed of the inner teeth adjacent to each other in the ring-shaped and internally-toothed stator core having the front surface and the back surface parallel to the front surface, in the first slot and the second slot. A stator iron core winding device for forming a coil by inserting a coil consisting of a plurality of strands and passing the coil between the first slot and the second slot, the axis of the stator iron core Among the directions, the direction from the back surface to the front surface is defined as a first axial direction, and the opposite is defined as a second axial direction. Of the radial directions of the stator core, the direction along the first slot is defined as a first slot direction. The direction along the second slot is the second slot direction, the outer direction of the first slot direction is the first slot outer direction, and the outer direction of the second slot direction is the second slot outside. A winding discharge device that discharges the winding, and a moving device that moves at least one of the stator iron core and the winding discharge device to change the relative positional relationship between them, When the first arm located in the first axial direction from the surface of the stator core and moved in the first arm set position is moved outward from the first slot, A first arm that engages the winding positioned in the first axial direction from a first slot insertion portion that is inserted into the first slot of the winding, and passes the winding. A first arm advance / retreat mechanism for advancing and retreating in the first slot direction; and a second arm located in the second axis direction from the back surface of the stator core, wherein the second arm is located at a second arm set position. When the coil is moved in the outward direction of the first slot, the winding is engaged with the winding located in the second axial direction from the first slot insertion portion of the winding and is wound around the winding. A second arm, a second arm advancing / retreating mechanism for moving the second arm back and forth in the first slot direction, and a third arm positioned in the second axial direction from the back surface of the stator core, the third arm When the third arm located at the set position is moved outward from the second slot, the second axial direction from the second slot insertion portion inserted into the second slot of the winding. A third arm that engages with and winds around the winding located at a position, a third arm advancing and retracting mechanism that moves the third arm forward and backward in the second slot direction, and the first surface from the surface of the stator iron core. In the axial direction When the fourth arm located at the fourth arm set position is moved toward the outside of the second slot, the fourth slot is positioned from the second slot insertion portion of the winding. A first arm that engages with the winding located in the first axial direction and passes through the winding; and a fourth arm advance / retreat mechanism that moves the fourth arm forward and backward in the second slot direction. Regarding the specific arm selected from the arm to the fourth arm, the specific arm advance / retreat mechanism for the specific arm among the first arm advance / retreat mechanism to the fourth arm advance / retreat mechanism adjusts the advance / retreat timing of the specific arm. Winding device for stator core including specific advance / retreat adjustment mechanism Preferably .
[0076]
In a winding device, when winding is performed on stator iron cores having different thicknesses, there are cases where it is desired to change the advance / retreat timing of each arm. Specifically, there is a case where it is desired to adjust the timing of moving the arm in the outward direction of the first and second slots (spinning operation) in order to engage the arm with the winding. For example, assuming that the first, second, third, and fourth arms are moved in this order, when the thickness of the stator iron core is increased, the first arm and the third arm are compared with those having a smaller thickness. I would like to advance the timing of arm movement while delaying the timing of movement of the second and fourth arms. This is because when the stator core becomes thick, the winding discharge device is positioned in the iron core at an early timing and comes out of the stator core at a later timing.
In contrast, This The winding apparatus includes first to fourth arm advance / retreat mechanisms, and further includes a specific advance / retreat adjustment mechanism for adjusting the advance / retreat timing of the specific arm. For this reason, since the advance / retreat timing of the specific arm can be adjusted, the winding can be performed by appropriately adjusting the advance / retreat timing, for example, when the winding is applied to the stator core having a different thickness.
[0077]
The specific advance / retreat adjustment mechanism (for example, the first advance / retreat adjustment mechanism) can be an appropriate mechanism according to the structure of the specific arm advance / retreat mechanism. For example, when a cam is attached to the drive shaft and the rotary motion is converted to reciprocating motion, a mechanism for moving and adjusting the cam fixing position relative to the drive shaft in the circumferential direction of the drive shaft, or a cam contact of a follower driven by the cam It is possible to adopt a mechanism for moving and adjusting the position in the circumferential direction of the drive shaft. Further, in the case of converting the rotational motion of the drive shaft into reciprocating motion using a crank mechanism, a mechanism for moving and adjusting the fixing position of the crank node with respect to the drive shaft in the circumferential direction of the drive shaft can be mentioned.
Further, for the arm advance / retreat mechanism belonging to at least one of the first arm advance / retreat mechanism and the fourth arm advance / retreat mechanism, and the second arm advance / retreat mechanism, the arm advance / retreat timing is determined. It is preferable to include an advance / retreat adjustment mechanism for adjustment. When winding cores with different thicknesses, it is necessary to adjust the advance / retreat of the arm for at least one of the first arm and the fourth arm or the second arm and the third arm. There are many. Accordingly, by providing an advance / retreat adjustment mechanism for at least the arm advance / retreat mechanism belonging to any of the groups, it is possible to appropriately wind the iron cores having different thicknesses.
Furthermore, it is preferable that each of the first to fourth arm advance / retreat mechanisms includes a first advance / retreat adjustment mechanism to a fourth advance / retreat adjustment mechanism for adjusting the advance / retreat timing with respect to the first to fourth arms. . Since the four arms can be adjusted, appropriate and fine adjustment is possible.
[0078]
further, Paragraph 0075 The specific arm advance / retreat mechanism includes a specific advance / retreat cam fixed to a specific drive shaft, and a specific advance / retreat cam follower that is driven by contacting the specific advance / retreat cam with a specific advance / retreat cam contact. The specific advance / retreat adjustment mechanism includes a joint, and the stator core winding device is a specific advance / retreat contact moving mechanism that changes a position of the specific advance / retreat cam contact of the specific advance / retreat cam follower in a circumferential direction of the specific arm drive shaft. And good.
[0079]
This In the winding device, the specific advance / retreat adjustment mechanism includes a specific advance / retreat cam and a specific advance / retreat cam follower, and only by changing the position of the specific advance / retreat cam contact of the specific advance / retreat cam follower in the circumferential direction of the specific arm drive shaft. The timing of advance / retreat of a specific arm can be adjusted. Therefore, the structure is simple and the operation timing of the specific arm can be easily adjusted.
[0080]
The specific advance / retreat contact moving mechanism (for example, the first advance / retreat contact moving mechanism) can adopt any configuration as long as the position of the specific advance / retreat cam contact can be changed in the circumferential direction of the specific arm drive shaft. For example, when the form of the specific advance / retreat cam follower is changed, that is, the position of the specific advance / retreat cam contact is moved by using the specific advance / retreat cam follower having a structure capable of changing the position of the specific advance / retreat cam contact by its deformation. There are cases. Further, there is a case where the position of the specific advance / retreat cam contact is changed by moving the specific advance / retreat cam follower itself.
In addition to manual operation, the contact point can be moved by a numerically controlled actuator.
[0081]
More In addition, One or more of the slots formed of the inner teeth adjacent to each other in the ring-shaped and internally-toothed stator core having the front surface and the back surface parallel to the front surface, in the first slot and the second slot. A stator iron core winding device for forming a coil by inserting a coil consisting of a plurality of strands and passing the coil between the first slot and the second slot, the axis of the stator iron core Among the directions, the direction from the back surface to the front surface is defined as a first axial direction, and the opposite is defined as a second axial direction. Of the radial directions of the stator core, the direction along the first slot is defined as a first slot direction. The direction along the second slot is the second slot direction, the outer direction of the first slot direction is the first slot outer direction, and the outer direction of the second slot direction is the second slot outside. A winding discharge device that discharges the winding, and a moving device that moves at least one of the stator iron core and the winding discharge device to change the relative positional relationship between them, When the first arm located in the first axial direction from the surface of the stator core and moved in the first arm set position is moved outward from the first slot, A first arm that engages the winding positioned in the first axial direction from a first slot insertion portion that is inserted into the first slot of the winding, and passes the winding. A first arm advance / retreat mechanism for advancing and retreating in the first slot direction; a first arm retracting mechanism for reciprocating the first arm between the first arm setting position and the first arm retracting position; and the stay When the second arm located in the second axial direction from the back surface of the iron core and moved in the second arm set position is moved outward from the first slot, the winding is performed. A second arm that engages with the winding located in the second axial direction from the first slot insertion portion of the wire and passes through the winding; and a second arm that advances and retracts the second arm in the first slot direction. An arm advancing / retreating mechanism, a second arm retracting mechanism for reciprocating the second arm between the second arm set position and the second arm retracting position, and a position in the second axis direction from the back surface of the stator core. When the third arm located at the third arm set position is moved outward from the second slot, the third arm is inserted into the second slot among the windings. Second A third arm that engages the winding located in the second axial direction from the lot insertion portion and passes around the winding; a third arm advance / retreat mechanism that advances and retracts the third arm in the second slot direction; A third arm retracting mechanism for reciprocating the third arm between a third arm set position and a third arm retracting position; and a fourth arm positioned in the first axial direction from the surface of the stator core. When the fourth arm located at the fourth arm set position is moved outward from the second slot, the coil is located in the first axial direction from the second slot insertion portion of the winding. A fourth arm engaged with the winding and passing through the winding; a fourth arm advance / retreat mechanism for moving the fourth arm forward and backward in the second slot direction; the fourth arm set position and the fourth arm retracted position; of A fourth arm retracting mechanism for reciprocally moving the fourth arm, and the first arm retracting mechanism to the fourth arm retracting mechanism with respect to at least one specific arm selected from the first arm to the fourth arm. The specific arm retraction mechanism for the specific arm includes a specific retraction adjustment mechanism that adjusts the set and retraction timing of the specific arm. Preferably .
[0082]
In a winding apparatus, when winding is performed on stator iron cores having different thicknesses, it may be desired to change the timing of retracting the first to fourth arms. For example, assuming that the first, second, third, and fourth arms are retracted in order, when the thickness of the stator iron core is increased, the first arm and the third arm are compared with those having a smaller thickness. I want to advance the retraction operation timing of the second and fourth arms while delaying the retraction operation timing. This is because, when the stator core becomes thick, the winding discharge device approaches the stator core at an early timing, and comes away from the stator core at a later timing.
In contrast, This The winding apparatus includes first to fourth arm retraction mechanisms, and further includes a specific retraction adjustment mechanism for adjusting the advance / retreat timing of the specific arm. For this reason, since the timing of retracting the specific arm can be adjusted, interference between the winding discharge device and the arm can be appropriately avoided in the case where winding is performed on a stator core having a different thickness.
[0083]
The specific retraction adjustment mechanism (for example, the first retraction adjustment mechanism) can be an appropriate mechanism depending on the structure of the specific arm retraction mechanism. For example, when a cam is attached to the drive shaft and the rotary motion is converted to reciprocating motion, a mechanism for moving and adjusting the cam fixing position relative to the drive shaft in the circumferential direction of the drive shaft, or a cam contact of a follower driven by the cam It is possible to adopt a mechanism for moving and adjusting the position in the circumferential direction of the drive shaft. Further, in the case of converting the rotational motion of the drive shaft into reciprocating motion using a crank mechanism, a mechanism for moving and adjusting the fixing position of the crank node with respect to the drive shaft in the circumferential direction of the drive shaft can be mentioned.
In the present invention, the first arm retracting position means that the winding discharge device is moved relative to the stator core to insert the winding into the first slot or the second slot, or between the first and second slots. In order to prevent the first arm from interfering with the winding discharge device, the stator iron core, the molded coil, etc., when the winding is passed over, the position where the first arm is moved and held in advance is set. Point to. The same applies to the second to fourth arm retreat positions.
Further, the first arm set position means that the first arm is moved to engage with the winding positioned in the first axial direction from the first slot insertion portion of the winding, and the first arm is moved to the first arm at the beginning of the movement. Refers to the position to be located.
[0084]
Further, for the arm retracting mechanism belonging to at least one of the first arm retracting mechanism and the fourth arm retracting mechanism and the second arm retracting mechanism and the third arm retracting mechanism, the timing of retracting the arm is set. It is preferable to include a retracting adjustment mechanism to be adjusted. When winding the iron cores having different thicknesses, it is necessary to adjust the timing of retracting the arm for at least one of the first arm and the fourth arm or the second arm and the third arm. There are many cases. Therefore, the arm retracting mechanism belonging to at least one of the groups can be appropriately wound even on the iron cores having different thicknesses by providing the retract adjusting mechanism.
Further, any of the first to fourth arm retracting mechanisms preferably includes a first retracting adjusting mechanism to a fourth retracting adjusting mechanism for adjusting the retracting timing with respect to the first to fourth arms. . Since the four arms can be adjusted, appropriate and fine adjustment is possible.
[0085]
further, Paragraph 0081 The specific arm retraction mechanism includes a specific retraction cam fixed to a specific drive shaft, and a specific retraction cam follower that is driven by contacting the specific retraction cam with a specific retraction cam contact. The specific retraction adjusting mechanism includes a node, and the winding device for the stator core is a specific retraction contact moving mechanism that changes the position of the specific retraction cam contact of the specific retraction cam follower in the circumferential direction of the specific arm drive shaft. And good.
[0086]
This In the winding device, the specific retraction adjusting mechanism includes a specific retraction cam and a specific retraction cam follower, and only changes the position of the specific retraction cam contact of the specific retraction cam follower in the circumferential direction of the specific arm drive shaft. The timing of retracting a specific arm can be adjusted. Therefore, the structure is simple and the retraction timing of the specific arm can be easily adjusted.
[0087]
The specific retraction adjustment mechanism (for example, the first retraction adjustment mechanism) can adopt any configuration as long as the position of the specific retraction cam contact can be changed in the circumferential direction of the specific arm drive shaft. For example, when changing the form of the specific retraction cam follower, that is, using the specific retraction cam follower having a structure capable of changing the position of the specific retraction cam contact by its own deformation, the position of the specific retraction cam contact is moved. There are cases. Further, there is a case where the position of the specific retraction cam contact is changed by moving the specific retraction cam follower itself.
In addition to manual operation, the contact point can be moved by a numerically controlled actuator.
[0088]
further, Paragraph 0085 The specific arm advance / retreat mechanism related to the specific arm among the first arm advance / retreat mechanism to the fourth arm advance / retreat mechanism includes a specific advance / retreat cam fixed to the specific drive shaft, A specific advancing / retracting cam follower that is driven by contacting the specific advancing / retreating cam with a specific advancing / retreating cam contact, and a specific advancing / retreating contact for changing the position of the specific advancing / retreating cam contact of the specific advancing / retreating cam follower in the circumferential direction of the specific arm drive shaft And a stator core winding device including a moving mechanism.
[0089]
This In the winding apparatus, the specific arm advance / retreat mechanism includes a specific advance / retreat cam, a specific advance / retreat cam follower, and a specific advance / retreat contact moving mechanism. Therefore, it is possible to adjust the advance / retreat timing of the specific arm simply by changing the position of the specific advance / retreat cam contact point of the specific advance / retreat cam follower in the circumferential direction of the specific arm drive shaft. Easy to adjust.
In addition, this winding device has a specific retraction adjustment mechanism in the specific arm retraction mechanism for the same specific arm, and the specific advance / retreat cam is fixed to the specific arm drive shaft in the same manner as the specific retraction cam. For this reason, the setting / retracting operation and the advancing / retreating operation of the specific arm (for example, the first arm) can be performed simultaneously and in synchronization with each other.
[0090]
The specific advance / retreat contact moving mechanism can employ any configuration as long as the position of the specific advance / retreat cam contact can be changed in the circumferential direction of the specific arm drive shaft. For example, when the form of the specific advance / retreat cam follower is changed, that is, the position of the specific advance / retreat cam contact is moved by using the specific advance / retreat cam follower having a structure capable of changing the position of the specific advance / retreat cam contact by its deformation. There are cases. Further, there is a case where the position of the specific advance / retreat cam contact is changed by moving the specific advance / retreat cam follower itself.
In addition to manual operation, the contact point can be moved by a numerically controlled actuator.
The specific retraction cam and the specific advance / retreat cam (first retraction cam and first advance / retreat cam) are adjacently fixed to the specific arm drive shaft (first arm drive shaft) by a single fixing mechanism. preferable. When the two cams are fixed by a single fixing mechanism in this way, the structure of the fixing mechanism is simplified. Further, since the two plate-like cams may be fixed to the drive shaft by one fixing mechanism, the fixing is easy. Further, the phase between the two cams can be easily adjusted when the cam is fixed.
[0091]
further, Paragraph 0089 The specific retracting contact moving mechanism may be a stator iron winding device that also serves as the specific advance / retreat contact moving mechanism.
[0092]
This In the winding apparatus, the specific retracting contact moving mechanism also serves as the specific advance / retreat contact moving mechanism. For example, the first retracting contact moving mechanism also serves as the first advance / retreat contact moving mechanism. For this reason, the position of the specific retraction cam contact (first retraction cam contact) and the position of the specific advance / retreat cam contact (first advance / retreat cam contact) are adjusted simultaneously to adjust the timing of setting / retreating the specific arm (first arm). In addition, the advance / retreat timing of the specific arm (first arm) can be adjusted at the same time.
[0093]
More In addition, One or more of the slots formed of the inner teeth adjacent to each other in the ring-shaped and internally-toothed stator core having the front surface and the back surface parallel to the front surface, in the first slot and the second slot. A stator iron core winding device for forming a coil by inserting a coil consisting of a plurality of strands and passing the coil between the first slot and the second slot, the axis of the stator iron core Among the directions, the direction from the back surface to the front surface is defined as a first axial direction, and the opposite is defined as a second axial direction. Of the radial directions of the stator core, the direction along the first slot is defined as a first slot direction. The direction along the second slot is the second slot direction, the outer direction of the first slot direction is the first slot outer direction, and the outer direction of the second slot direction is the second slot outside. A winding discharge device that discharges the winding, and a moving device that moves at least one of the stator iron core and the winding discharge device to change the relative positional relationship between them, When the first arm located in the first axial direction from the surface of the stator core and moved in the first arm set position is moved outward from the first slot, A first arm that engages the winding positioned in the first axial direction from a first slot insertion portion that is inserted into the first slot of the winding, and passes the winding. A first arm advance / retreat mechanism for advancing and retreating in the first slot direction; a first arm retracting mechanism for reciprocating the first arm between the first arm set position and the first arm retracting position; A first retraction position holding mechanism that allows the first arm to reciprocate by the first arm retraction mechanism and holds the first arm at the first arm retraction position in the retraction holding state; A second arm located in the second axial direction, wherein the second arm located in the second arm set position is moved outwardly of the first slot, and the second of the windings A second arm that engages with the winding located in the second axial direction from the one-slot insertion portion and passes around the winding; a second arm advance / retreat mechanism that advances and retracts the second arm in the first slot direction; A second arm retracting mechanism for reciprocating the second arm between the second arm set position and a second arm retracting position; and in a released state, the second arm reciprocating by the second arm retracting mechanism. A second retracted position retaining mechanism that allows movement and retains the second arm at the second arm retracted position in the retracted retained state, and a third arm positioned in the second axial direction from the back surface of the stator core. When the third arm located at the third arm set position is moved outwardly of the second slot, the second slot insertion portion inserted into the second slot of the windings A third arm that engages with the winding positioned in the second axial direction and passes through the winding; a third arm advancing / retracting mechanism for moving the third arm forward and backward in the second slot direction; and the third arm set A third arm retracting mechanism for reciprocating the third arm between a position and a third arm retracting position, and allowing the third arm to reciprocate by the third arm retracting mechanism in the released state, Then, a third retracted position retaining mechanism for retaining the third arm in the third arm retracted position, and a fourth arm positioned in the first axial direction from the surface of the stator iron core, the fourth arm set position When the fourth arm located in the second slot is moved outwardly from the second slot, it engages with the winding located in the first axial direction from the second slot insertion portion of the winding. A fourth arm that passes through the winding; a fourth arm advance / retreat mechanism that advances and retracts the fourth arm in the second slot direction; and the fourth arm between the fourth arm set position and the fourth arm retracted position. A fourth arm retracting mechanism for reciprocally moving the fourth arm, and allowing the fourth arm to reciprocate by the fourth arm retracting mechanism in the released state, and holding the fourth arm in the fourth arm retracted position in the retracted holding state. Winding apparatus of a stator core comprising a fourth retracted position holding mechanism for the Preferably .
[0094]
In the winding device, during the period when the coil is formed by winding the winding around the inner teeth, any one or more of the four arms are engaged with the winding at any point in time It has become. However, after winding the coil, in order to wind the next coil, once all the four arms are not engaged with the windings, the stator iron core is rotated around the axis, etc. It is necessary to change the positional relationship of the stator core. In addition, when all the coils are formed and the stator core (stator) is detached from the winding device, or when the stator core is attached to the winding device, all four arms are used as windings. It is necessary to be in a state that does not involve.
On the contrary, This In the winding apparatus, the first to fourth retracted position holding mechanisms are provided. When the first to fourth retracted position holding mechanisms are set to the retracted holding state, the first to fourth arms are respectively held at the arm retracted positions. The Accordingly, it is possible to prevent the arms from being engaged with the windings by moving back and forth after each arm set position. Therefore, after all the four arms are held at the arm retracted position, the positional relationship between the stator iron core and the winding discharge device and each arm can be changed to wind the next coil. It becomes possible. Further, the stator iron core can be attached to and detached from the winding device.
[0095]
In addition The second The one-arm retracted position means that the winding discharge device is moved relative to the stator core so that the winding is inserted into the first slot or the second slot, or the winding is passed between the first and second slots. In order to prevent the first arm from interfering with the winding discharge device, the stator core, the formed coil, etc., the first arm is moved and held in advance. The same applies to the second to fourth arm retreat positions.
[0096]
further, Paragraph 0093 The stator core winding device according to claim 1, wherein the specific arm is selected from the first arm set position to the fourth arm set position with respect to at least one specific arm selected from the first arm to the fourth arm. When the set position related to the specific arm among the first arm retracted position to the fourth arm retracted position is the specific arm retracted position, the first retracted position holding mechanism to the fourth Among the retraction position holding mechanisms, the specific retraction position holding mechanism related to the specific arm allows the specific arm to move from the specific arm set position to the specific arm retraction position in the retraction holding state, while the specific arm It is not allowed to move from the specific arm retracted position to the specific arm set position, and the specific arm is moved to the specific arm. May the winding device of the stator core is a specific movement restricting mechanism for holding the arm retracted position.
[0097]
This In the winding apparatus, the specific retraction position holding mechanism related to the specific arm among the first to fourth retraction position holding mechanisms is a specific movement restriction mechanism. For this reason, when in the retracted holding state, the specific arm retracts from the specific arm set position when the specific arm reciprocates between the specific arm set position and the specific arm retracted position by the specific arm retracting mechanism. You are allowed to move to a position, but not vice versa. In the end, the specific arm is held in the specific arm retracted position within one reciprocation period between the specific arm set position and the specific arm retracted position regardless of the timing when the specific movement restricting mechanism is in the retracted and held state. Will be. Therefore, if this specific movement restricting mechanism is used, it becomes easy to select the timing for setting the specific restricting moving mechanism to the retracted holding state.
The first to fourth retraction position holding mechanisms are preferably first to fourth movement restriction mechanisms, respectively.
[0098]
further, Paragraph 0096 The specific arm retracting mechanism related to the specific arm among the first arm retracting mechanism to the fourth arm retracting mechanism has a driving force for reciprocating the specific arm. A specific transmission member that performs a predetermined reciprocating motion, and the specific holding end surface moves between when the specific arm is located at the specific arm set position and when the specific arm is located at the specific arm retracted position. The specific movement restricting mechanism is a specific anti-back mechanism having a specific lock member and a specific elastic member that biases the specific lock member in the lock direction, and when in the released state, When the specific lock member is separated from the specific transmission member and is in the retracted holding state, the specific arm is moved from the specific arm set position to the specific arm. When the specific transmission member is positioned in the retracted position, the specific transmission member is pressed in the locking direction by the specific lock member, and when the specific arm is positioned in the specific arm retracted position, the specific lock member is The stator iron core winding device may include a specific anti-back mechanism that moves in the locking direction and engages with the specific holding end surface of the specific transmission member.
[0099]
This In the winding apparatus, the specific transmission member can be put into a released state and a retracted holding state by using a specific anti-back mechanism, which is a simple mechanism, so that it is inexpensive and easy to operate.
The first to fourth movement restriction mechanisms preferably include first to fourth anti-back mechanisms, respectively.
[0100]
further, Paragraph 0093 Or Paragraph 0096 The stator iron winding device according to claim 1, wherein the specific arm is the first arm to the fourth arm, and the first arm retracted position, the second arm retracted position, and the third arm are the specific arm retracted positions. Both the retracted position and the fourth arm retracted position may be a winding device for the stator core that is positioned radially outward from the virtual outer peripheral cylindrical surface in which the outer peripheral surface of the stator core extends in the axial direction.
[0101]
This In this winding apparatus, the retracted position of each arm is positioned radially outward from the virtual outer peripheral cylindrical surface of the stator core. By retracting each arm to such a position, when windings are wound, the first to fourth arms do not interfere with the winding discharge device, and the stator iron core is attached to and removed from this device. Even if the iron core is moved in the axial direction, the first to fourth arms and the stator iron core do not interfere with each other, so that the stator iron core can be easily attached and detached.
That is, for each arm, the retracted position at the time of winding, the retracted position at the time of rotating the iron core, and the retracted position at the time of attaching / detaching the iron core can be set to the same position.
[0102]
Or Paragraph 0093, Paragraph 0096, Paragraph 0100 The stator core winding device according to any one of the preceding claims, wherein the first arm is allowed to reciprocate forward and backward by the first arm advance / retreat mechanism in the released state, and the first arm is moved to a predetermined state in the advance / retreat state. A first advancing / retracting position holding mechanism that holds the first arm in a retreating position; and in a released state, the second arm is allowed to reciprocate in a reciprocating manner by the second arm advancing / retreating mechanism; A second advancing / retreating position holding mechanism that holds the arm in the advancing / retreating position; and in the released state, the reciprocating / retreating movement of the third arm by the third arm advancing / retreating mechanism is permitted; A third advancing / retreating position holding mechanism that holds the position, and a reciprocating / retreating movement of the fourth arm by the fourth arm advancing / retreating mechanism is permitted in the released state, and in the advancing / retreating holding state, the fourth arm is A fourth advancing / retracting position holding mechanism for holding the arm at a 4-arm advancing / retreating position, and when the first arm retracting mechanism is in the retracting holding state and the first arm advancing / retreating mechanism is in the advancing / retreating holding state, The first arm retracting position, which is the first arm retracting position where the first arm is positioned, and the first arm retracting position is the retracting holding state of the second arm retracting state and the retracting holding state of the second arm retracting mechanism. When the second arm retracting position, which is the second arm retracting position where the second arm is located and is the second arm retracting position, places the third arm retracting mechanism in the retracted holding state, and the third arm retracting position is When the mechanism is in the forward / backward holding state, the third arm withdrawal position at which the third arm is located and the third arm advance / retreat position is the third arm withdrawal / retraction position and the fourth arm withdrawal position. A fourth arm withdrawal / retraction position that is a fourth arm withdrawal position where the fourth arm is located and a fourth arm advance / retreat position when the structure is in the withdrawal holding state and the fourth arm advance / retreat mechanism is in the advance / retreat holding state; In any case, the stator core winding device may be located radially outside the virtual outer peripheral cylindrical surface obtained by extending the outer peripheral surface of the stator core in the axial direction.
[0103]
This In the winding device, each arm is positioned radially outward from the virtual outer peripheral cylindrical surface of the stator core when the arm is taken out and retracted. If each arm is retracted to such a position, the stator core is attached to and detached from this device, so even if the stator core is moved in the axial direction, the first to fourth arms and the stator core do not interfere with each other. The stator core can be easily attached and removed.
[0104]
More In addition, One or more of the slots formed of the inner teeth adjacent to each other in the ring-shaped and internally-toothed stator core having the front surface and the back surface parallel to the front surface, in the first slot and the second slot. A winding device for a stator core for forming a coil by inserting a winding made of a single wire and passing the winding between the first slot and the second slot, and forming the coil Later, without moving the stator core, the stator core of the coil-formed slot is inserted into at least one of the coil-formed slots of the first slot and the second slot in which the coil has already been formed. A stage provided with a wedge insertion mechanism for inserting a wedge member that closes the slot inner opening from the inside of the coil-formed slot from the back side. Data core of the winding apparatus Preferably .
[0105]
When a coil is formed by winding a winding with high density in the slot, there is a possibility that part of the winding (element wire) may protrude from the slot inner opening to the inside of the stator core. It is desirable to insert and prevent the winding (element wire) from protruding from the slot inner opening. By the way, if the stator core is moved or moved after the winding is wound in the slot, the risk of the winding (element wire) protruding due to vibration or the like increases. Once the winding protrudes from the opening inside the slot, it is difficult to return the winding into the slot by mechanical automatic processing, and the operator must insert the wedge member after performing the returning operation with fingers. It will be up.
In contrast, This In this winding device, after forming the coil, the wedge member can be inserted without moving the stator core. For this reason, before the wedge member is inserted, the winding does not easily protrude, and the wedge member can be efficiently inserted into the coil-formed slot.
[0106]
More In addition, One or more of the slots formed of the inner teeth adjacent to each other in the ring-shaped and internally-toothed stator core having the front surface and the back surface parallel to the front surface, in the first slot and the second slot. A stator iron core winding device for forming a coil by inserting a winding made of a single wire and passing the winding between the first slot and the second slot, and the coil is already formed A slot-inner opening that opens to the inside of the stator core of the coil-formed slot is inserted into the coil-formed slot from at least one of the first slot and the second slot that is formed. A wedge insertion mechanism for inserting a wedge member to be closed from the back side, and the wedge insertion mechanism is configured to insert the wedge member prior to insertion of the wedge member; Of the surface side coil end portion, a stator core including a coil end diameter increasing mechanism for moving at least a slot back surface side coil end portion positioned on the back surface side of the coil-formed slot toward a radially outer side of the stator core. Winding device Preferably .
[0107]
When a coil is formed in the slot, especially when a large number of windings (element wires) are arranged in the slot at a high density, the coil that protrudes from the front or back surface of the stator core among the windings forming the coil The end portion also expands radially inward and has a slight form. For this reason, when inserting the wedge member into the slot (coil-formed slot) from the back side, it is difficult to insert the wedge member due to this part becoming an obstacle, such as hitting the coil end part (slot back side coil end part) There is. Alternatively, since the wedge member is inserted into the slot while being in contact with the winding of the coil end portion, the friction generated between them becomes resistance, and the wedge member may buckle when the wedge member is inserted. . Further, there is a possibility that the surface (insulating coating) of the winding (element wire) of the coil end portion may be damaged by being rubbed by the wedge member.
[0108]
In contrast, Book Since the winding device has a coil end diameter increasing mechanism, the coil rear surface side coil end portion is moved outward in the radial direction, and a wedge member abuts against this slot rear surface side coil end portion to make insertion difficult. Can be prevented. Alternatively, friction due to contact with the slot rear surface side coil end portion can be reduced, or friction can be prevented from occurring without contact with the slot rear surface side coil end portion. Thus, the wedge member can be easily inserted. Also, problems such as buckling of the wedge member can be prevented. In addition, the winding can be prevented from being damaged.
Examples of the wedge member include a so-called wedge paper, an insulating paper or an insulating resin sheet formed into a predetermined shape, an insulating resin molded body, and the like. In addition, the shape of the wedge member may be any shape that can prevent the winding disposed in the slot from protruding from the slot inner opening to the inner peripheral side of the stator core in consideration of the shape near the slot inner opening. Can also be used. For example, those having a substantially U-shaped or V-shaped cross section can be mentioned.
[0109]
In the above description, the winding device for the stator core includes a wedge insertion mechanism having a coil end diameter increasing mechanism. However, it is also possible to provide a coil end diameter increasing mechanism in a wedge insertion device in which a coil is separately formed on a stator iron core and the stator iron core is set and a wedge is inserted. However, it is preferable to provide a wedge insertion mechanism in the winding device rather than providing a wedge insertion device separately from the winding device. In a coil in which the winding is wound and the wedge member is not inserted into the slot, a part of the winding may protrude from the slot inner opening to the inside of the stator core. The risk increases when intermediary work such as iron core transfer is involved. Once the winding protrudes, it is difficult to return the winding into the slot by automatic mechanical processing, and the wedge member is inserted after the work by the operator. Therefore, it is convenient to insert the wedge member after the coil has been formed without undergoing an operation such as transfer.
[0110]
further, Paragraph 0106 The coil winding device for the stator core according to claim 1, wherein the coil end diameter increasing mechanism is disposed on the back surface side and radially inward of the coil back surface side coil end portion, and on the contact surface thereof, the slot A contact member that is in contact with the back surface side coil end portion or its vicinity from the inside in the radial direction, and the contact member is moved outward in the radial direction so that the slot back surface side coil end portion is moved through the contact member. The stator core winding device may include a contact member radial movement mechanism that moves radially outward.
[0111]
Main volume In the wire device, the abutting member abuts on the abutting surface at or near the coil back surface side of the slot, and the abutting member moves toward the outside in the radial direction by the abutting member moving mechanism. Is moved radially outward. By doing so, the coil end portion on the back surface side of the slot can be easily moved radially outward, so that the wedge member can be easily inserted, and the wedge member can be buckled or damaged. Can be prevented.
Various mechanisms can be adopted as the abutting member moving mechanism. For example, the abutting member moving mechanism is a radial positioning surface that slides while abutting on the abutting member from the radially inner side, and the radial position is in the axial direction. One having a mechanism for moving a shaft having a changing radial positioning surface in the axial direction of the stator core may be mentioned. According to this mechanism, when the shaft is moved, the radial position of the portion of the radial positioning surface that is in contact with the contact member changes, so that the contact member can be moved radially outward. it can. That is, the contact member can be moved radially outward (or vice versa) simply by moving the shaft back and forth in the axial direction.
[0112]
further, Paragraph 0110 The stator core winding device according to claim 1, wherein at least the contact member is moved from the back surface side until it is arranged radially inside the slot back surface side coil end portion. The stator core winding device is preferably configured such that the abutting surface is positioned radially inward as the surface is directed to the surface side.
In this winding device, when the abutting member is arranged from the back surface side to the inside of the slot back surface side coil end portion in the radial direction, the shape of the abutting surface of the abutting member is positioned to be radially inward as it goes to the back surface side. It is. For example, specifically, the contact surface is a tapered surface tapered toward the iron core. For this reason, when the contact member is moved to the back surface side and disposed inside the slot back surface side coil end portion in the radial direction, problems such as engagement of the windings of the coil end portion with the contact member can be prevented.
[0113]
further Paragraph 0110 The stator core winding device according to claim 1, wherein when the direction from the back surface to the front surface is the first axial direction among the axial directions of the stator core, the wedge insertion mechanism is configured to cause the wedge member to be A wedge moving mechanism that moves the stator core in the first axial direction from the back surface side, and a period from when the contact member moves from the back surface side to the radially inner side of the slot back surface side coil end portion. The abutting member is moved in the first axial direction while being positioned in the first axial direction relative to the wedge member, and the abutting member is disposed radially inward of the slot rear surface side coil end portion. The abutting member moving and holding machine that holds the abutting member on the radially inner side of the coil end portion on the back surface side of the slot regardless of the movement of the wedge member in the first axial direction. When, may the winding device of the stator iron core including.
[0114]
This In this winding device, the abutting member is positioned in the first axial direction (that is, forward in the moving direction) from the wedge member until the abutting member is arranged radially inward of the coil end portion on the back surface side of the slot. Move in one axis direction. Accordingly, when the abutting member is disposed on the radially inner side of the slot rear surface side coil end portion, the wedge member is located on the rear side when viewed in the first axial direction.
Thereafter, the abutting member is held in that position, and as described above, the slot rear surface side coil end portion is moved radially outward by the abutting member radial direction moving mechanism. On the other hand, the wedge member is further moved in the first axial positive direction and inserted into the coil-formed slot.
For this reason, while preventing the wedge member from contacting the slot back surface side coil end portion, etc., until the contact member is arranged from the back surface side of the stator core to the inside of the slot back surface side coil end portion in the radial direction, It can be moved reliably. After that, while the wedge member is inserted into the slot, the wedge member can be easily inserted by holding the coil member at this position and moving the coil rear surface side coil end portion radially outward.
When the abutting member is moved in the first axial direction while being positioned in the first axial direction relative to the wedge member, the abutting member can be moved together with the wedge member. The wedge member may be moved after that.
[0115]
further, Paragraph 0106, Paragraph 0110, Paragraph 0113 The stator core winding device according to any one of the above, wherein when the direction from the back surface to the front surface is the first axial direction among the axial directions of the stator core, the wedge insertion mechanism is: A wedge moving mechanism for moving the wedge member in the first axial direction from the back surface side of the stator core; and an insertion path forming mechanism, the insertion path forming member having the insertion path forming member. The wedge member moved by the moving mechanism is moved in the first axial direction while being positioned in the first axial direction from the end in the first axial direction of the wedge member, and at least a part of the insertion path forming member is located inside the slot. The insertion path is formed by inserting into the coil-formed slot through the opening, and moving the winding arranged in the coil-formed slot outward in the radial direction. An insertion path forming mechanism for forming an insertion path of the wedge member to be inserted following the wood in the coil forming already in the slot, it is preferable to winding apparatus of a stator core including.
[0116]
More In addition, One or more of the slots formed of the inner teeth adjacent to each other in the ring-shaped and internally-toothed stator core having the front surface and the back surface parallel to the front surface, in the first slot and the second slot. A stator iron core winding device for forming a coil by inserting a coil consisting of a plurality of strands and passing the coil between the first slot and the second slot, the axis of the stator iron core Among the directions, when the direction from the back surface to the front surface is the first axis direction, the coil is already formed in at least one of the first slot and the second slot in which the coil is already formed. A wedge member that closes the slot inner opening that opens to the inside of the stator iron core from the coil molded slot is inserted from the back surface side. A wedge insertion mechanism, wherein the wedge insertion mechanism is a wedge moving mechanism that moves the wedge member in the first axial direction from the back side of the stator core, and an insertion path forming mechanism, the insertion path forming member being The insertion path forming member is moved in the first axial direction while being positioned in the first axial direction with respect to the first axial direction end of the wedge member moved by the wedge moving mechanism. At least a part of the insertion path forming member is inserted into the coil-formed slot through the slot inner opening, and the winding arranged in the coil-formed slot is moved radially outward, A winding device for a stator core including an insertion path forming mechanism for forming an insertion path for the wedge member to be inserted into the coil-formed slot Preferably .
[0117]
In general, when a wedge member is inserted into a coil-formed slot in which a large number of windings are arranged at high density, the already inserted portion of the wedge member is formed between the winding and the stator core constituting the inner wall of the slot. It is sandwiched between them, and friction is generated between them to provide insertion resistance. This insertion resistance increases as the insertion of the wedge member progresses, making further insertion difficult. In some cases, since the insertion resistance is large, the wedge member may be deformed such as buckling, making insertion difficult.
In the winding devices described in the above two, before the wedge member is inserted into the coil-formed slot, the winding disposed in the coil-formed slot is moved radially outward by the insertion path forming mechanism. Thus, a gap is formed between the winding serving as the insertion path for the wedge member and the inner wall of the slot. For this reason, the insertion resistance of the wedge member is reduced, and the wedge member can be easily inserted into the slot without causing buckling or the like.
[0118]
further, Paragraph 0115 Or Paragraph 0116 The stator core winding device according to claim 1, wherein the insertion path forming member has a rotation axis orthogonal to the first axial direction and the radial direction, and is a disk that is rotatably held around the rotation axis. It is preferable that a part of the roller is inserted into the coil-formed slot through the slot inner opening and the stator core winding device is a roller that forms the insertion path.
[0119]
This In the winding apparatus, the insertion path forming member is a roller, and the insertion path is formed by this roller. For this reason, in forming the insertion path, the roller abuts against the winding in the slot while rotating, and moves it outward in the radial direction. Therefore, since the winding is not rubbed against the insertion path forming member (roller), it is difficult to damage the insulating coating of the winding.
[0120]
More In addition, One or more of the slots formed of the inner teeth adjacent to each other in the ring-shaped and internally-toothed stator core having the front surface and the back surface parallel to the front surface, in the first slot and the second slot. A stator iron core winding device for forming a coil by inserting a coil consisting of a plurality of strands and passing the coil between the first slot and the second slot, the axis of the stator iron core Among the directions, when the direction from the back surface to the front surface is the first axial direction and the opposite is the second axial direction, at least one of the first slot and the second slot in which the coil has already been formed In the coil-formed slot, a wedge part that closes the slot-inner opening that opens to the inside of the stator core of the coil-formed slot from the coil-formed slot. Including a wedge moving mechanism for moving the wedge member in the first axial direction from the back surface side of the stator core, and the wedge moving mechanism includes: A wedge support portion that moves together with the wedge member, extends in the axial direction of the stator core, and has a wedge contact surface that contacts the wedge member from the inside in the radial direction, and the second axial direction from the wedge contact surface A wedge pressing portion that contacts the second axial end of the wedge member and presses the wedge member in the first axial direction when the wedge member is inserted into the coil-formed slot; Winding device for stator iron core Preferably .
[0121]
When inserting the wedge member into the coil-formed slot, the rear end (second axial end) may be pushed forward (first axial direction) and inserted into the slot from the front end (first axial end) side. . In this case, if the insertion resistance generated between the winding and the inner wall of the slot increases, stress is applied to the wedge member itself, so that the wedge member may be bent or deformed, or further buckled. .
In contrast, Main volume In the wire device, the wedge contact surface of the wedge support portion contacts the wedge member from the inside in the radial direction, and the second axial direction end (rear end) of the wedge member is the second axial direction from the wedge contact surface. Press and move in one axial direction. For this reason, at the time of inserting the wedge member into the slot, at least the wedge member can be prevented from being deformed so as to swell radially inward (wedge contact surface side). Therefore, deformation of the wedge member is prevented, and the wedge member can be reliably inserted into the coil-formed slot.
[0122]
In some cases, a wedge member having a U-shaped cross section is used as a wedge member arranged in a slot so as to protrude radially inward of the stator core. When such a wedge member having a U-shaped cross section is bent so as to swell toward the bottom side when subjected to a compressive stress in the longitudinal direction, or vice versa. It is limited to almost any of.
When such a wedge member is used, This In this winding device, since the wedge member is disposed so that the U-shaped bottom portion comes into contact with the wedge contact surface, it is particularly effective for a bending pattern that is bent so as to swell toward the bottom side. This can be prevented.
[0123]
further, Paragraph 0120 The stator iron core winding device according to claim 1, wherein the wedge support portion is a flat plate extending in the axial direction and the radial direction, and a blade portion having the wedge contact surface as an outer end surface in the radial direction. The width of the blade portion is smaller than the width of the slot inner opening of the coil-formed slot, and when the wedge member is inserted into the coil-formed slot, at least a part of the blade portion outside in the radial direction is The stator core winding device can be moved so as to be positioned in the coil-formed slot.
[0124]
This In this winding device, when the wedge member is inserted into the coil-formed slot, at least a part of the outer side in the radial direction is the slot part of the blade part having the wedge contact surface abutting on the wedge member as the end surface radially outward. The wedge member is inserted so as to be located inside. Therefore, when the wedge member is inserted into the slot, the wedge member is inserted so as to be pushed radially outward by the blade member, so that the friction between the wedge member and the slot inner wall surface (stator core) is reduced. Therefore, the wedge member can be easily inserted with a smaller insertion resistance.
[0125]
Paragraph 0120 Or Paragraph 0123 The winding device for the stator core according to claim 1, wherein the wedge moving mechanism is positioned in a second axis direction with respect to the back surface of the stator core, and the wedge member is inserted into the coil-formed slot. The stator core winding device may include a support member that has a wedge support surface facing a part of the wedge contact surface and contacting or approaching the wedge member via the wedge member.
[0126]
This In the winding apparatus, the wedge moving mechanism includes not only a wedge support portion having a wedge contact surface but also a support member having a wedge support surface facing the wedge contact surface. Since the wedge support surface is in contact with or close to the wedge member, the wedge member is prevented from being deformed, in particular, the wedge member is prevented from being deformed so as to expand radially outward. Accordingly, the deformation and buckling of the wedge member can be further prevented, and the wedge member can be reliably inserted into the coil-formed slot.
[0127]
further, Paragraph 0125 The stator core winding device according to claim 1, wherein the support member covers a range of at least half of the axial length of the wedge member at least at the beginning of the insertion of the wedge member during the insertion period. Preferably, the winding device of the stator core includes the wedge support surface that is in contact with or close to the wedge member.
In general, at the beginning of insertion during the insertion period, only the front end (first axial end) of the wedge member is inserted into the slot, so that the wedge member is first inserted from the rear end (second axial end). This is the time when the wedge member is most easily deformed or buckled when pushed in the axial direction.
In this winding apparatus, at the beginning of the insertion period, the wedge support surface is in contact with or close to the wedge member over a range of half or more of the axial length of the wedge member. For this reason, a deformation | transformation and buckling of a wedge member can be prevented effectively.
[0128]
further, Paragraph 0106, Paragraph 0110, Paragraph 0113, Paragraph 0115, Paragraph 0116, Paragraph 0118, Paragraph 0120, Paragraph 0123, Paragraph 0125 The stator core winding device according to any one of claims 1 to 3, wherein the wedge insertion mechanism simultaneously inserts the wedge member into both the first slot and the second slot, which are the coil-formed slots. A winding device for the stator iron core is preferable.
[0129]
This In the winding apparatus, the wedge member is simultaneously inserted into both the first slot and the second slot in which the coil is already formed. For this reason, since the wedge member can be inserted into the two slots by one insertion operation, the time required for the wedge insertion can be reduced to half.
[0130]
Or Paragraph 0106, Paragraph 0110, Paragraph 0113, Paragraph 0115, Paragraph 0116, Paragraph 0118, Paragraph 0120, Paragraph 0123, Paragraph 0125 The stator core winding device according to any one of the above, wherein the winding device is a multi-coil simultaneous winding device that simultaneously molds the coils, and the wedge insertion mechanism is molded simultaneously. A stator core winding device in which the wedge member is simultaneously inserted into any of the molded slots of the coil may be used.
[0131]
This In the winding apparatus, a plurality of coils are simultaneously formed, and a wedge member is simultaneously inserted into any of the coil-formed slots of the already formed coils.
For this reason, since a wedge member can be simultaneously inserted into a large number of slots corresponding to each coil in a single insertion operation, a plurality of coils can be formed simultaneously with this winding device, and a wedge can be inserted at a time. And the time required for wedge insertion can be greatly reduced.
[0132]
More In addition, A stator manufacturing method in which a plurality of coils are formed on a ring-shaped, internal-tooth-shaped stator iron core having a front surface and a back surface parallel to the front surface, the axial direction of the stator iron core from the back surface to the front surface. When the direction to go is the first axial direction, among the slots constituted by the internal teeth adjacent to each other, a winding made of one or more strands is inserted into the first slot and the second slot. A winding step of forming the coil by passing the winding between the first slot and the second slot, and at least one of the first slot and the second slot in which the coil is already formed In the coil-formed slot, a wedge part that closes the slot-inner opening that opens to the inside of the stator core of the coil-formed slot from the coil-formed slot. A wedge insertion step of inserting the wedge member from the back surface side, wherein the wedge insertion step includes at least the coil-molded portion of the coil on the back surface side before and during the insertion of the wedge member. A stator manufacturing method including a coil end diameter increasing step of moving a slot rear surface side coil end portion positioned on the rear surface side of the slot toward a radially outer side of the stator core. Preferably .
[0133]
This In this stator manufacturing method, after the coil is formed in the winding process, the wedge member is inserted into the coil-formed slot of the stator core in the wedge insertion process. For this reason, the winding does not easily protrude before the wedge member is inserted, and the wedge member can be inserted efficiently, so that the stator can be manufactured efficiently and inexpensively.
Moreover, this wedge insertion step includes a coil end diameter expansion step for expanding the diameter of at least the slot rear surface side coil end portion before and during the insertion period of the wedge member. For this reason, at the time of inserting the wedge member, the slot rear surface side coil end portion is moved radially outward, and it is possible to prevent the wedge member from coming into contact with the coil end portion and making it difficult to insert. Alternatively, friction due to contact with the slot rear surface side coil end portion can be reduced, or friction can be prevented from occurring without contact with the slot rear surface side coil end portion. Thus, the wedge member can be easily and reliably inserted in the wedge insertion step. Also, problems such as buckling of the wedge member can be prevented. In addition, the winding can be prevented from being damaged.
[0134]
More In addition, A stator manufacturing method in which a plurality of coils are formed on a ring-shaped, internal-tooth-shaped stator core having a front surface and a back surface parallel to the front surface, and among the slots constituted by the internal teeth adjacent to each other, A coil made of one or more strands is inserted in the first slot and the second slot, and the coil is formed between the first slot and the second slot to form the coil. A winding step, and at least one of the first and second slots in which the coil has already been formed, and a slot that opens to the inside of the stator core in the coil-formed slot. A wedge insertion step of inserting, from the back side, a wedge member that closes the inner opening from within the coil-formed slot, and the wedge insertion step includes the wedge insertion step. The member is moved in the first axial direction from the back surface side of the stator core, and the insertion path forming member is positioned in the first axial direction with respect to the first axial direction end of the wedge member. It is moved in the axial direction, and at least a part of the insertion path forming member is inserted into the coil-formed slot through the slot inner opening, and the winding arranged in the coil-formed slot is radially outward. And inserting the wedge member into the insertion path and forming the insertion path of the wedge member inserted into the coil-formed slot following the insertion path forming member. Of manufacturing a stator Preferably .
[0135]
This In this stator manufacturing method, after the coil is formed in the winding process, the wedge member is inserted into the coil-formed slot of the stator core in the wedge insertion process. For this reason, the protrusion of the winding hardly occurs before the wedge member is inserted, and the wedge member can be inserted efficiently, so that the stator can be manufactured efficiently and inexpensively.
Moreover, in this wedge insertion step, prior to the insertion of the wedge member, an insertion path for the wedge member is formed by the insertion path forming member, and the wedge member is inserted into the insertion path. For this reason, the insertion resistance of the wedge member is reduced, and the wedge member can be easily and reliably inserted into the slot without causing buckling or the like.
[0136]
More In addition, A method of manufacturing a stator by forming a plurality of coils on a ring-shaped, internal-tooth-shaped stator iron core having a front surface and a back surface parallel to the front surface, the axial direction of the stator iron core from the back surface to the front surface When the direction toward the first axis direction is the first axis direction and the opposite is the second axis direction, one or a plurality of slots in the first slot and the second slot among the slots constituted by the internal teeth adjacent to each other A winding step of inserting a winding made of a plurality of strands and passing the winding between the first slot and the second slot to form the coil, and the coil already formed with the coil Inside the coil-formed slot of at least one of the first slot and the second slot, a slot-inner opening portion that opens to the inside of the stator core of the coil-formed slot is provided with the coil-formed slot. A wedge insertion step of inserting a wedge member that closes from within the lid from the back surface side, and in the wedge insertion step, the wedge member is disposed radially outward on a wedge contact surface extending in the axial direction of the stator core. The stator manufacturing method in which the wedge member is pressed and moved in the first axial direction at the second axial end thereof while being in contact with Preferably .
[0137]
This In this stator manufacturing method, after the coil is formed in the winding process, the wedge member is inserted into the coil-formed slot of the stator core in the wedge insertion process. For this reason, the protrusion of the winding hardly occurs before the wedge member is inserted, and the wedge member can be inserted efficiently, so that the stator can be manufactured efficiently and inexpensively.
Moreover, in the wedge insertion step, the wedge member is brought into contact with the wedge contact surface, and the wedge member is pushed and moved at the second axial end (that is, the rear end of the wedge member moving in the first axial direction). . Therefore, if the wedge member is simply pushed, the wedge member may be deformed and buckled. However, since this wedge member moves while coming into contact with the wedge contact surface from the outside in the radial direction, at least the wedge contact surface. It is possible to prevent buckling due to deformation so as to bulge to the side. Therefore, the wedge member can be prevented from buckling and the wedge member can be reliably inserted into the slot.
[0138]
further, Paragraph 0137 In the stator manufacturing method according to claim 1, in the wedge insertion step, during the insertion period of the wedge member into the coil-formed slot, the wedge abuts in the second axial direction from the back surface of the stator core. A method of manufacturing a stator may be adopted in which a wedge support surface facing a part of the surface is brought into contact with or close to the wedge member.
[0139]
This In this manufacturing method, the wedge member is brought into contact with the wedge contact surface during the insertion period of the wedge member in the wedge insertion process, and the wedge support surface facing a part of the wedge contact surface is brought into contact with the wedge member. Or close. For this reason, in addition to the case where it deforms and buckles so as to swell toward the wedge contact surface side, it can also be prevented from being buckled due to deformation so as to swell toward the wedge support surface side. Thus, buckling of the wedge member can be reliably prevented, and the wedge member can be more reliably inserted into the slot without buckling.
[0140]
More In addition, A stator iron core having a ring-like internal tooth shape having a front surface and a back surface parallel to the front surface, the front surface being the upper side, and the front surface and the back surface being set in a first predetermined position in a horizontal orientation, Among the slots composed of the adjacent internal teeth, a winding made of one or more strands is inserted into the first slot and the second slot, and between the first slot and the second slot. A stator core winding device for forming a coil by moving the stator core to the first predetermined position by moving the stator iron core from a second predetermined position; and An iron core setting mechanism that removes the stator iron core from a position to the second predetermined position, wherein the iron core setting mechanism holds the stator iron core in a posture in which the front and back surfaces thereof are horizontal, and the second predetermined position and the first Predetermined Winding apparatus of a stator core including a third predetermined position above the location or the first predetermined position, the core horizontal moving mechanism for moving horizontally between the Preferably .
[0141]
This In the winding apparatus, the iron core setting mechanism has the second predetermined position and the first predetermined position (or a third predetermined position above the first predetermined position) in a state where the stator core is held in a posture in which the front and back surfaces are horizontal. It includes an iron core horizontal movement mechanism that moves horizontally between the two positions. For this reason, it becomes easy to set an iron core in the 1st predetermined position of a winding apparatus, or to take out from a 1st predetermined position.
[0142]
further, Paragraph 0140 The stator core winding device according to claim 1, wherein the iron core setting mechanism abuts from the back surface side near the inner peripheral edge of the back surface of the stator core or a back surface side coil end portion of the formed coil. The stator core is moved from the third predetermined position to the first predetermined position vertically below the first predetermined position, with the front surface of the stator core being the upper side and the front and back surfaces being held in a horizontal posture. An iron core vertical movement mechanism that moves the position from the position to the third predetermined position above the vertical direction, and the iron core horizontal movement mechanism horizontally moves the stator iron core between the second predetermined position and the third predetermined position. An iron core horizontal movement mechanism for moving, a mounting surface having a mounting surface on which the stator iron core is mounted in contact with the outer peripheral edge of the back surface of the stator core, and is movable horizontally And when this mounting tool is moved from the second predetermined position to the third predetermined position, the front portion is cut away to prevent interference with the iron core vertical movement mechanism. A stator core winding device including a mounting tool having a substantially U shape may be used.
[0143]
This In the winding apparatus, the iron core setting mechanism includes an iron core vertical movement mechanism, and the iron core horizontal movement mechanism includes a mounting tool having a substantially U shape. When setting the stator iron core with this winding device, first, the iron core is horizontally moved from the second predetermined position to the third predetermined position with the front and back surfaces held in a horizontal posture by the iron horizontal movement mechanism. Further, the iron core vertical movement mechanism is moved from the third predetermined position to the first predetermined position in this posture. On the contrary, when taking out the stator iron core in which the coil is formed, the reverse occurs. Therefore, while winding the iron core at the first predetermined position, the second predetermined position higher than the first predetermined position in consideration of the ease of setting and taking out the operator, the relation with the previous process and the next process, etc. The iron core can be easily set on the winding device or taken out of the winding device.
And when setting or taking out an iron core in this way, the mounting tool of an iron core horizontal movement mechanism is made into a substantially U shape. For this reason, when setting the iron core, the iron core is positioned at the third predetermined position by the iron horizontal movement mechanism, and then the iron core is lifted and held above the third predetermined position by the iron core vertical movement mechanism. The mounting tool can be returned without interfering with the iron core vertical movement mechanism or the iron core. Alternatively, when taking out the iron core, after placing the iron core above the third predetermined position by the iron core vertical movement mechanism, set the mounting tool without interfering with the iron core vertical movement mechanism, and then the iron core vertical movement mechanism By moving (lowering) the iron core to the third predetermined position, the iron core can be transferred to the mounting tool.
[0144]
further, Paragraph 0142 A winding device for a stator core according to claim 1, wherein the stator is included in at least one of the first and second slots in which the coil has already been formed. A wedge insertion mechanism for inserting a wedge member that closes the slot inner opening from the coil-formed slot from the back surface side, and the core vertical movement mechanism includes an inner peripheral edge of the back surface of the stator core; The lift member that is in contact with the coil end portion in the vicinity or on the back surface side of the molded coil from the back surface side, and the lift member is disposed at the first predetermined position when the lift member is raised. Near the inner peripheral edge of the back surface of the stator core, or abutted from the back surface side coil end portion of the formed coil from the back surface side A lift member retracting mechanism that moves between an ascending adapted position and a retracted position that prevents interference with other members, and the wedge insertion mechanism moves the lift member located at the ascending adapted position vertically. The stator core winding device may also be used as a lift member vertical movement mechanism that moves up and down and moves the stator core up and down via the lift member.
[0145]
This In this winding apparatus, the iron core vertical movement mechanism has a lift member retracting mechanism in addition to the lift member. Moreover, it has a wedge insertion mechanism that doubles as a lift member vertical movement mechanism.
For this reason, first, while the coil is formed on the iron core or the wedge member is inserted into the slot, the lift member can be positioned at the retracted position to prevent interference with other members.
On the other hand, when the iron core is taken out after the formation of the coil and the insertion of the wedge member, the lift member is positioned at the ascending adaptation position by the lift member retracting mechanism. After that, if the lift member is raised by the wedge insertion mechanism that also functions as the lift member vertical movement mechanism, the lift member abuts on the vicinity of the inner peripheral edge of the back surface of the iron core or the back side coil end portion of the formed coil, The iron core can be lifted upward and placed at the third predetermined position.
Conversely, when the iron core is set, the iron core positioned at the third predetermined position by the mounting tool is transferred to the wedge insertion mechanism with the lift member positioned at the upper part (the lift member contacts the iron core). In this state, the wedge insertion mechanism is further raised to raise the iron core from the third predetermined position and the placing tool is returned), and then the wedge insertion mechanism is lowered to position the iron core at the first predetermined position. Thereafter, the lift member is further lowered, and the lift member is separated from the iron core and is positioned at the ascending fitting position. The lift member is positioned at the retracted position by the lift member retracting mechanism. As a result, the coil can be molded and the wedge member can be inserted into the iron core.
[0146]
in this way, Main volume In the wire device, the wedge insertion mechanism can also be used as the lift member moving mechanism by using the lift member. For this reason, compared with the case where both are not used together, the mechanism of the winding device can be simplified and the cost can be reduced.
As the retracted position, a position where the lift member does not interfere with other members included in other mechanisms or the like may be selected in forming the coil or inserting the wedge member by the wedge insertion mechanism. Therefore, an appropriate path can be selected in consideration of these two positions as a movement path when the lift member is moved between the raised adaptation position and the retraction position by the lift member retraction mechanism. For example, when the lift member is rotated in the horizontal direction around a predetermined rotation axis extending in the vertical direction, or when the lift member is rotated in the upward or downward direction around the predetermined rotation axis extending in the horizontal direction, Various movement paths such as movement can be selected.
[0147]
More In addition, A stator iron core having a ring-like internal tooth shape having a front surface and a back surface parallel to the front surface, the front surface being the upper side, and the front surface and the back surface being set in a first predetermined position in a horizontal orientation, Among the slots composed of the adjacent internal teeth, a winding made of one or more strands is inserted into the first slot and the second slot, and between the first slot and the second slot. A stator iron core winding device for forming a coil by passing the windings in a coil formed slot of at least one of the first slot and the second slot in which the coil has already been formed. A wedge member that closes the slot inner opening that opens to the inside of the stator iron core from the coil molded slot is inserted from the back side. A wedge insertion mechanism and the inner peripheral edge of the back surface of the stator core, or a coil end portion on the back surface side of the formed coil from the back surface side. The surface of the stator core is the upper surface, and the front surface and the back surface are horizontal. An iron core vertical movement mechanism for moving the stator iron core between the first predetermined position and a third predetermined position vertically above the first predetermined position in a state where the stator iron core is held in a posture. When the lift member is raised near the inner peripheral edge of the back surface of the stator core or from the back surface side to the back surface side coil end portion of the molded coil, the lift member is 1 Ascending fitting position that abuts from the back surface side near the inner peripheral edge of the back surface of the stator core disposed at a predetermined position or to the back surface side coil end portion of the molded coil An iron core vertical movement mechanism including a lift member retraction mechanism that moves between a retraction position that prevents interference with other members, and the wedge insertion mechanism moves the lift member located at the ascending adaptation position. Winding device for stator core that also serves as a lift member vertical movement mechanism that moves up and down in the vertical direction and moves the stator core up and down via the lift member Preferably .
[0148]
There is no simultaneous setting and removal of the iron core and insertion of the wedge member into the slot.
Main volume In the wire device, a wedge insertion mechanism and an iron core vertical movement mechanism are provided, and by using a lift member, the wedge insertion mechanism serves as the lift member movement mechanism and the combined wedge insertion mechanism also serves as the lift member movement mechanism. For this reason, compared with the case where both are not used together, the mechanism of the winding device can be simplified and the cost can be reduced.
In addition, since the iron core vertical movement mechanism has a lift member and a lift member retracting mechanism, the lift member is positioned at the retracted position while the coil is formed on the iron core or the wedge member is inserted into the slot. Thus, interference with other members can be prevented.
[0149]
further, Paragraph 0144 Or Paragraph 0147 The stator core winding device according to claim 1, wherein the lift member has a head portion at least a tip portion of which forms a cylindrical surface that can be loosely inserted into an inner peripheral surface of the stator core, and a base end side of the head portion. And a flange that protrudes radially outward from the cylindrical surface and is in contact with the inner peripheral edge of the back surface of the stator core or the back surface side coil end portion of the molded coil from the back surface side. A winding device for the stator iron core is preferable.
[0150]
Main volume In the wire device, the contact member has a head portion and a collar portion.
Among them, the head can loosely insert the tip of the head into the inner peripheral surface of the stator core. Therefore, if the head of the lift member is loosely inserted into the inner peripheral surface of the iron core, the tip of the head is loosely inserted following the inner peripheral surface of the stator core, so that the lift member in the direction perpendicular to the axis of the iron core The relative position, and thus the relative position of the buttock can be appropriately determined.
Furthermore, since the flange portion protrudes radially outward from the cylindrical surface, when the head is loosely inserted into the inner peripheral surface of the iron core, the back surface side of the molded coil is near the inner peripheral edge of the rear surface of the stator core. The flange comes into contact with the coil end portion from the back side.
Therefore, by using such a lift member, the lift member can be appropriately positioned and brought into contact when the lift member is brought into contact with the iron core or the back-side coil end portion.
[0151]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a motor 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The motor 1 is a three-phase motor including a
[0152]
The
In addition, eight
[0153]
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 6 to 8, the
[0154]
Further, in this motor 1 (stator 2), the windings of each phase are so-called double star connection as shown in FIG. For this reason, among the
[0155]
U-phase external connection ends 61Au and 61Bu, which are one ends of the U-phase windings 6Au and 6Bu, are connected to each other to form a U-phase
On the other hand, U-phase neutral connection ends 62Au and 62Bu which are the other ends of the U-phase windings 6Au and 6Bu, V-phase neutral connection ends 62Av and 62Bv which are the other ends of the V-phase windings 6Av and 6Bv, and a W-phase winding. The W-phase neutral connection ends 62Aw and 62Bw, which are the other ends of the lines 6Aw and 6Bw, are connected to each other by a
Thus, there exists an advantage which can lower the applied voltage at the time of driving this motor 1 by making the connection of each phase coil into a double star connection.
[0156]
2 and 3 show the outer side of the
[0157]
In FIGS. 1 and 2, the
[0158]
Further, as shown in FIG. 3, the U-phase external connection ends 61Au and 61Bu, which are the ends of the U-phase winding 6u on the
In addition, these U-phase external connection ends 61Au and 61Bu, V-phase external connection ends 61Av and 61Bv, and W-phase external connection ends 61Aw and 61Bw are all the same iron cores from the drawing slots 5up, 5vp, and 5wp of each phase. 3 is drawn to the specific surface side (in this embodiment, the
Therefore, for example, in forming the U-phase
[0159]
In addition, regarding the
Thus, in the
[0160]
In the
Therefore, since the coils of each phase can be formed in the same pattern, the stator can be manufactured easily and inexpensively.
[0161]
In this
Therefore, in the manufacturing method of the
[0162]
In this way, the two U-phase coils (for example,
[0163]
These are the same in the subsequent V-phase coil forming process, and the first and second V-phase windings 6Av and 6Bv are inserted into the V-
Similarly, in the subsequent W-phase coil forming process, the first and second W-phase windings 6Aw and 6Bw are respectively inserted into the W-
[0164]
As described above, the
[0165]
In the present embodiment, as indicated by an arrow in FIG. 3, the direction from the
[0166]
The U-phase winding 7u, the V-phase winding 7v, and the W-phase winding 7w are wound around the
In the winding
[0167]
Above the iron core 3 (upper center in the front view), an
[0168]
Further, on the right side of the
On the other hand, on the left side of the
Further, the 1-4
The first to
[0169]
In addition, as can be understood with reference to FIG. 12, the iron core 3 (stator 4) is held by the iron core holding mechanism 900 (see FIG. 59) and rotated around the
Below the
Further, a lift
The iron core 3 (stator 2) is rotated between the upper side of the iron
[0170]
Below, the detail of each part of this winding
[0171]
Among these, as shown in FIG. 13, the first winding
Further,
[0172]
The same applies to the second winding
[0173]
As shown in FIGS. 13 and 14, the first winding
For this reason, the first winding
[0174]
By this swinging and reciprocating movement in the vertical direction, which will be described later, the first winding
As described above, the first winding
[0175]
Further, the first winding
[0176]
As shown in FIGS. 15 and 16,
In addition, winding
However, the description of the
[0177]
Next, the winding discharge device 200 (the first winding
First, the structures of the axial
[0178]
In the present embodiment, in order to move the first winding
Specifically, the
[0179]
First and second discharge
Therefore, when the first and second discharge
In the present embodiment, since the first and second discharge
[0180]
Further, in this embodiment, in order to swing the first winding
A
The movement direction of the
[0181]
First and second connecting
A first
Further, the first and
[0182]
The first
In addition, the first
The first and second virtual circles AC1 and AC2 are both coaxial with the
[0183]
Accordingly, as described above, when the
[0184]
Moreover, in the winding
The driving force of the movable drive shaft 340 (430) is obtained by rotating the
The phase of the vertical movement and rotation (swing) of the first and second winding
[0185]
Thus, in the winding
Among these, FIG. 23 shows a state when the
Thereafter, when the
[0186]
When the moving
Thereafter, when the
When the
[0187]
The first and
If the movable drive shaft 340 (430) is rotated in the reverse direction, the winding 6 is wound around the
[0188]
In the winding
[0189]
Furthermore, in the winding
[0190]
As described above, the winding
As shown in FIG. 22 (a), the
[0191]
On the other hand, in the case of forming the
By adjusting in this way, even if the thickness (T0 → T) of the
[0192]
Next, a mechanism for operating the first to
[0193]
The 1-4
[0194]
27 to 30 all show the first arm advance /
[0195]
As will be described below, the first arm advance /
[0196]
First, regarding the arm advance / retreat mechanism, the fourth arm advance /
[0197]
By the rotation of the fourth advance / retreat cam 541, a fourth advance /
[0198]
As shown in FIG. 28, the fourth advancing / retracting moving
[0199]
The advance /
The
[0200]
In addition, in the fourth arm advance /
[0201]
In the above description, the fourth arm advance /
Thus, also for the
[0202]
Moreover, as can be easily understood, since the fourth arm advance /
Further, the fourth arm advance /
27 to 30, in the first arm advance /
[0203]
Next, regarding the arm retracting operation, the fourth
[0204]
By the rotation of the fourth retracting cam 643, the fourth
[0205]
The fourth
[0206]
The fourth advance / retreat cam 541 (1-4 advance / retreat cam 511) in the fourth arm advance /
[0207]
In the above description, the fourth
[0208]
Moreover, as can be easily understood, since the fourth
Further, the fourth
[0209]
Looking at the
Similarly, for the
[0210]
Furthermore, in the winding
In the above description, the 1-4
Further, in the winding
[0211]
Furthermore, in the winding
Therefore, in addition to the 1-4
[0212]
Next, a series of operations for the first and second winding
[0213]
First, FIG. 34 is an explanatory diagram showing a state at the time (see FIG. 23) when the first and second winding
The
The symmetric first to symmetric
[0214]
Next, as shown in FIG. 35, the first and second winding
At this time, the
[0215]
Thereafter, as shown in FIG. 36, the first and second winding
Even at this time, the
[0216]
Thereafter, when the first and second winding
At this time, the fourth and
[0217]
Next, as shown in FIG. 38, the first and second winding
Even at this time, the fourth and first and
[0218]
Then, as shown in FIG. 39, the 1st, 2nd
Even at this time, the fourth and first and
[0219]
Thereafter, as shown in FIG. 40, the first and second winding
At this time, the first, second, and
[0220]
Thereafter, when the first and second winding
Thus, during the lowering, raising, and turning of the first and second winding
As can be easily understood, by winding the axial
[0221]
Furthermore, in the winding
[0222]
For this reason, in the fourth
Further, the fourth advance /
[0223]
Similarly, when the
Further, the fourth
[0224]
The timing adjustment of the
However, the fourth advance / retreat adjustment mechanism and the fourth retraction adjustment mechanism can be provided separately, and in this case, the advance / retreat timing of the fourth arm and the set / retreat timing can be adjusted independently. (See FIGS. 27 to 30).
[0225]
In the above description, the fourth
[0226]
Next, the reciprocal movement (hereinafter also referred to as set / retract operation) between the set position and the retracted position for the first and
FIG. 31 to FIG. 33 are views showing the positions of the
Therefore, when the first winding
[0227]
In addition,
[0228]
In contrast, in the winding
[0229]
When the
[0230]
By the way, when the
In order to prevent this, in the winding
[0231]
In the winding
[0232]
Thus, during normal winding work, the first
In addition, since setting and taking out of the
[0233]
(Modification 1)
In the above-described embodiment, even if the
In this way, the moving distance between the first arm set
[0234]
(Modification 2)
Alternatively, as shown in FIG. 43, the
In this way, the movement of the
In consideration of the case where the
[0235]
Now, it returns to the winding
Therefore, at the stage where the formation of the coil is completed and the
On the other hand, in the winding
[0236]
With reference to FIGS. 44 to 46, each anti-back mechanism will be described by taking the first
As described above, the
[0237]
Therefore, as shown in FIG. 44 and FIG. 45 which is a partially enlarged view thereof, in the winding
[0238]
Therefore, as shown in FIG. 46 (a), when the
However, as shown in FIG. 46B, when the
On the other hand, as the lock surfaces 615L and 645L of the
[0239]
Thus, according to the 1-4
If the
[0240]
In the 1-4
[0241]
Note that the movable range of the moving
Thus, in the 1-4
[0242]
As described above, the
The slot width at the slot
Further, as described above, the insulating
[0243]
Specifically, as shown in FIG. 47, from the
The
[0244]
The
[0245]
Now, the
This phenomenon becomes prominent when the space factor of the wire 6p in the coil-formed slot 55 is increased in order to make the motor 1 more efficient.
[0246]
Therefore, the winding
The wedge moving mechanism 710 includes a
The wedge moving mechanism 710 further travels along the
[0247]
Further, a
Accordingly, when the operator rotates the
Needless to say, the lifting / lowering
Thus, as shown in FIG. 51, the lifting
[0248]
Next, each mechanism formed on the lifting
[0249]
The elevating
[0250]
Further, a
A
[0251]
Further, the
[0252]
The
[0253]
For this reason, when the
On the other hand, when the
[0254]
Further, an
Further, the
[0255]
As shown in FIG. 52, the
Accordingly, the
Further, as described below, even when the
[0256]
In particular, in the winding
Moreover, in the winding
Furthermore, in the winding
[0257]
Next, with reference to FIG. 55 to FIG. 58, how the
FIG. 55 shows a state before the
As described above, when the operator rotates the
[0258]
For this reason, the
[0259]
And the front-end |
For this reason, as shown in FIG. 57, the engagement between the engagement
[0260]
On the other hand, the
[0261]
Further, as shown in FIG. 58, a part of the
Further, as described above, the
[0262]
After that, when the
In the winding
[0263]
As described above, in the winding
[0264]
The rotating ring table 903 and the
[0265]
Thereafter, the winding 6 is again applied to the
The formation position of each phase coil and the direction of winding (forward winding, reverse winding) are as described with reference to FIG.
In addition, the
[0266]
Next, in the winding
[0267]
In the winding
[0268]
First, the iron core vertical movement mechanism 820 will be described. The iron core vertical movement mechanism 820 that moves the
[0269]
As shown in FIGS. 60A and 60B, the
[0270]
A through
Therefore, as shown in FIG. 60A, when the
Further, in this embodiment, the
[0271]
61 to 63 are explanatory views showing an operation of lifting the
[0272]
Then, the
When the elevating
[0273]
In order to transfer the iron core 3 (stator 4) to the iron core
Or, conversely, in order to transfer the
[0274]
By the way, as described above, when the wedge moving mechanism 710 is used to insert the
[0275]
The lift
[0276]
As shown in FIG. 64, in the lift
Thus, when the
[0277]
Next, the iron core
By using the iron core
In the winding
[0278]
Then, as described above, by using the iron core
[0279]
In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof.
For example, in the above-described embodiment, the winding
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a motor according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic view of a stator according to the embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of a stator according to the embodiment.
FIG. 4 is a connection diagram showing connection of each phase coil.
5A is a plan view of a stator iron core, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view of the stator iron core.
FIG. 6 is a partially enlarged perspective view showing a state in which a U-phase winding is wound around a stator iron core.
FIG. 7 is a partially enlarged perspective view showing a state in which a U-phase winding and a V-phase winding are wound around a stator iron core.
FIG. 8 is a partially enlarged perspective view showing a state in which a U-phase winding, a V-phase winding, and a W-phase winding are wound around a stator iron core.
FIGS. 9A and 9B are explanatory views showing a state where an insulating film is inserted into a slot of a stator core, where FIG. 9A shows a state where the insulating film is inserted into the slot, and FIG. 9B shows a state where the insulating film is inserted into the slot. Indicates.
FIG. 10 is an explanatory front view showing an outline of a winding device for a stator core according to an embodiment.
FIG. 11 is a left side explanatory view showing an outline of a winding device for a stator core according to an embodiment.
FIG. 12 is a right side explanatory view showing an outline of the stator core winding device according to the embodiment;
FIG. 13 is a schematic diagram showing the structure of first and second winding discharge portions that discharge wires in the winding discharge device, and the positional relationship between these and the stator.
14 is a schematic diagram showing a relationship between a state in which first and second winding discharge portions are arranged in a phase opposite to that in FIG. 13 and a stator. FIG.
FIG. 15 is an explanatory view showing the first and second winding discharge portions of the winding discharge device, and the state of advancement / retraction and setting / retraction of the arm, with the first and second winding discharge portions from the top dead center; It is explanatory drawing which shows a mode when it is located in front.
FIG. 16 is an explanatory view showing the first and second winding discharge portions of the winding discharge device and the state of advancement / retraction and setting / retraction of the arm, where the first and second winding discharge portions have a top dead center. It is explanatory drawing which shows a mode when it overlies and is located below.
FIG. 17 is an explanatory view showing an axial direction moving mechanism for moving the first and second winding discharge portions up and down and a discharge portion rotating mechanism for swinging in the winding discharge device.
FIG. 18 is an explanatory view showing a main part of a discharge part rotating mechanism in the winding discharge apparatus.
FIG. 19 is an explanatory view showing a main part of an axial direction movement mechanism and a discharge portion rotation mechanism in the winding discharge device.
FIG. 20 is an explanatory view showing a main part of a discharge part rotating mechanism in the winding discharge apparatus.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing a relationship between a rotation drive shaft and a cam mechanism in the discharge unit rotation mechanism of the winding discharge device.
FIG. 22 is an explanatory view for explaining the relationship between the amplitude adjusting mechanism of the axial direction moving mechanism and the thickness of the stator iron core in the winding discharge device. FIG. b) shows the case where iron cores having different thicknesses are used.
FIG. 23 to FIG. 26 show movements of the winding discharge device, specifically, an axial movement mechanism that causes the first and second winding discharge portions to move up and down, and discharge that swings. It is explanatory drawing which shows a motion of a part rotation mechanism, and this figure is explanatory drawing which shows a state when the 1st, 2nd winding discharge part is located in a top dead center among these.
FIG. 24 is an explanatory diagram showing a state when the first and second winding discharge portions are positioned below the top dead center.
FIG. 25 is an explanatory diagram showing a state when the first and second winding discharge portions are located at the bottom dead center.
FIG. 26 is an explanatory diagram showing a state when the first and second winding discharge portions are positioned further upward.
FIG. 27 is a perspective explanatory view showing structures of first and fourth arm advance / retreat mechanisms and first and fourth retract mechanisms for operating the first arm and the fourth arm.
FIG. 28 is a perspective explanatory view of the structure of the first and fourth arm advance / retreat mechanisms and the first and fourth retract mechanisms for operating the first arm and the fourth arm, as viewed from below.
29 is a perspective explanatory view showing a part removed from the first and fourth arm advance / retreat mechanisms and the first and fourth retract mechanisms for operating the first arm and the fourth arm. FIG.
30 is a perspective explanatory view showing a part removed from the first and fourth arm advancing / retreating mechanisms and the first and fourth retracting mechanisms for operating the first arm and the fourth arm. FIG.
FIG. 31 is a perspective explanatory view showing a continuous operation during the retracting operation of the first arm by the first arm retracting mechanism.
FIG. 32 is an explanatory view showing a continuous operation of the first arm retracting operation by the first arm retracting mechanism as viewed from the front of the rotating shaft.
FIG. 33 is an explanatory diagram viewed from above the continuous operation during the retracting operation of the first arm by the first arm retracting mechanism.
FIG. 34 to FIG. 40 are explanatory views showing the vertical movement of the first and second winding discharge portions of the winding discharge device, the advance / retreat operation and the set / retreat operation of the two groups of eight arms. Among these, this figure is explanatory drawing which shows a mode when the 1st, 2nd winding discharge part is located in the top dead center above an iron core.
FIG. 35 is an explanatory diagram showing a state when the first and second winding discharge portions are located below the top dead center above the iron core.
FIG. 36 is an explanatory view showing a state when a part of the first and second winding discharge parts is inserted into the iron core.
FIG. 37 is an explanatory view showing a state when the first and second winding discharge portions are located at the bottom dead center below the iron core.
FIG. 38 is an explanatory view showing a state in which the first and second winding discharge portions swing in opposite phases and are positioned above the bottom dead center below the iron core.
FIG. 39 is an explanatory view showing a state when a part of the first and second winding discharge parts is inserted into the iron core.
40 is an explanatory view showing a state seen from above when the first and second winding discharge portions are further raised from FIG. 39. FIG.
FIG. 41 is an explanatory diagram showing a state in which a U-phase winding passed through a slot is bent while simultaneously pressing the protruding portions of the insulating film for two slots with a pressing tool to prevent the insulating film from being bent.
FIG. 42 is an explanatory diagram showing a relationship between the arm and the iron core when the first arm is largely retracted by the first arm retracting mechanism according to the first modification.
FIG. 43 is an explanatory diagram illustrating a relationship between the arm and the iron core when the first arm is largely retracted by the first arm retracting mechanism and the arm is advanced outward by the first arm retracting mechanism according to the second modification. It is.
44 is a perspective explanatory view showing the relationship between the structures of the first and fourth arm advance / retreat mechanisms and the first and fourth retract mechanisms for operating the first arm and the fourth arm, and the first and fourth anti-back mechanisms. FIG. It is.
FIG. 45 is a perspective explanatory view showing the relationship between the first and fourth anti-back mechanisms and the retreat movement plate.
46A and 46B are explanatory views showing the structure of the anti-back mechanism, in which FIG. 46A shows a state in which the anti-back mechanism is not functioning, FIG. 46B shows a state in which the lock member is pressed against the plate, and FIG. Shows the state where the plate is locked.
47 is an explanatory view showing a relationship between a stator and a wedge member inserted into the slot. FIG.
FIG. 48 is an explanatory diagram showing the relationship between the slots of the stator iron core, windings, insulating films, and wedge members.
49 (a) shows a wedge member, and FIGS. 49 (b) and (c) are explanatory views showing deformation of the wedge member. FIG.
FIG. 50 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the stator iron core and the wedge insertion mechanism in the winding device, and the operation of the iron core setting mechanism.
FIG. 51 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a stator and a wedge insertion mechanism.
52 is an explanatory perspective view showing a main part of the lifting rod in the wedge insertion mechanism. FIG.
53 is a perspective explanatory view showing a relationship between a blade member, a roller and a wedge member in the main part of the wedge insertion mechanism shown in FIG. 52. FIG.
FIG. 54 is an explanatory diagram showing a blade member and a relationship between the blade member and a wedge member.
FIGS. 55 to 58 are explanatory views showing an operation of inserting the wedge member into the stator core, and FIG. 55 is an explanatory view showing a state before the contact member comes into contact with the iron core.
FIG. 56 is an explanatory view showing a state when the contact member comes into contact with the iron core.
FIG. 57 is an explanatory view showing a state where the diameter of the coil end is expanded by the contact member and the roller is inserted into the slot.
FIG. 58 is an explanatory view showing a state in which a wedge member is inserted into an insertion path formed by a roller.
FIG. 59 is an explanatory view showing an iron core holding mechanism for holding a stator iron core.
60A is an explanatory diagram showing a relationship between a stator (stator core) and a lift member, and FIG. 60B is a plan view of the lift member.
FIGS. 61 to 63 are explanatory views showing an operation of lifting the stator iron core by the wedge insertion mechanism through the lift member, and FIG. 61 shows a state before the wedge insertion mechanism comes into contact with the lift member. It is explanatory drawing shown.
FIG. 62 is an explanatory view showing a state where the wedge insertion mechanism is in contact with the lift member and the lift member is in contact with the iron core.
FIG. 63 is an explanatory view showing a state where the iron core is lifted through the lift member by the wedge insertion mechanism.
FIG. 64 is an explanatory view showing a lift member retracting mechanism for setting and retracting the lift member and its operation;
FIG. 65 is an explanatory diagram showing an iron core horizontal movement mechanism and its operation among the iron core setting mechanisms.
[Explanation of symbols]
1 Motor
9 Rotor
91 Rotating shaft
92 Rotor body
93S slit
94 Permanent magnet
2 Stator
3 Stator core
3X (stator core) axis
3XP axial direction
3X1 first axis direction
3X2 Second axis direction
3A (stator core) surface
3B (Back of the stator core)
3I inner cylindrical surface
3SI virtual inner cylindrical surface
3T outer cylinder surface
3ST Virtual outer cylinder surface
39 Steel plate
BP work reference position
SP iron core set position (first predetermined position)
MP iron core intermediate set position (third predetermined position)
OP External set position of iron core (second predetermined position)
4 Teeth (internal teeth)
5 (stator core) slot
5A Slot inner opening
5u, 5v, 5w slots
5up, 5vp, 5wp drawer slot
51 1st slot
52 Second slot
51R First slot direction
52R Second slot direction
51S First slot outward direction
52S Second slot outward direction
51u 1st U phase slot
52u 2nd U phase slot
55 Coiled slot
55A Slot inner opening (of coiled slot)
WS Slot width at slot inner opening
6 Winding
6p strand
6u, 6Au, 6Bu U-phase winding
61Au, 61Bu U phase external connection end
62Au, 62Bu U phase neutral connection end
6v, 6Av, 6Bv V-phase winding
61Av, 61Bv V-phase external connection end
62Av, 62Bv V-phase neutral connection end
6w, 6Aw, 6Bw W phase winding
61Aw, 61Bw W-phase external connection end
62Aw, 62Bw W phase neutral connection end
63 1st slot insertion part
64 Second slot insertion part
65u, 65v, 65w External connection terminal
7 Coil
7R Back side coil end
7RS Slot end coil end
7u, 71u-78u U phase coil
7Au, 7Bu U-phase coil array
7Hu Surface side U-phase coil end (surface side coil end)
7Ru Back side U-phase coil end (back side coil end)
7v, 71v-78v V phase coil
7Av, 7Bv V-phase coil array
7Hv Surface side V-phase coil end (surface side coil end)
7Rv Back side V-phase coil end (back side coil end)
7w, 71w-78w W phase coil
7Aw, 7Bw W-phase coil array
7Hw Surface side W-phase coil end (surface side coil end)
7Rw Back side W-phase coil end (back side coil end)
8 Wedge material
81 Tip (end in the first axial direction)
82 Rear end (second axial direction end)
LW (wedge member) length
95 Insulation film
95A Surface side protrusion
95B Back side protrusion
100 Winding device (winding device for stator core)
200 Winding dispenser
210 First winding discharge part
211 1st nozzle
220 Second winding discharge part
221 Second nozzle
AS virtual symmetry plane
300 Axial direction moving mechanism (moving device)
310, 320 Axial direction guide mechanism
311 321 Straight rail
312,322 Straight running unit
330 Discharge device moving mechanism
340 Movement drive shaft (drive shaft)
350 Crank mechanism (first conversion mechanism, conversion mechanism)
351 Timing plate (crank node)
352 Crank connecting shaft (first connecting shaft)
353 Connecting rod
354 Head connecting shaft (second connecting shaft)
355 heads
356 Guide
370 Amplitude adjustment mechanism
371 First inter-axis adjustment mechanism
380 Center position adjustment mechanism
381 Second axis adjustment mechanism
T0 Reference stator core axial reference thickness
T Thickness of stator core in the axial direction
L Distance between second axes
L0 standard second axis distance
400 Discharge unit turning mechanism (moving device)
410, 410U, 410D, 420, 420U, 420D Circular guide mechanism
AC, AC1, AC2 virtual circle
411, 412, 421, 422 arc-shaped rail
413, 414, 423, 424 Arc-shaped traveling unit
430 Rotating drive shaft (drive shaft)
440 Rotation conversion mechanism (second conversion mechanism)
450 Cam mechanism
451 cam
452 Contact roller
501,502,503,504 arm
506 First arm drive shaft, 1-4 drive shaft
507 Second arm drive shaft, 2-3 drive shaft
508, 509 Arm drive shaft
506X, 507X, 508X, 509X (Drive shaft) axis
510, 520, 530, 540 Arm advance / retreat mechanism
511 First advance / retreat cam, 1-4 advance / retreat cam
521,531,541 Advance / Retreat Cam
512, 522, 532, 542 Advance and retreat cam follower
512T, 522T, 532T, 542T advance and retreat cam contact
591, 592, 593 594 (advancing and retracting cam and retracting cam) fixing mechanism
595,596,597,598 (arm) pulling position
610, 620, 630, 640 Arm retracting mechanism
610X, 620X, 630X, 640X Retraction axis
611, 621, 631, 641 Arm set position
612, 612A First arm retracting position
622, 632, 642 Arm retracted position
613 First retracting cam, 1-4 retracting cam
623, 633, 643 Retraction cam
614T, 624T, 634T, 644T advance and retreat cam contact
615L, 645L Lock surface (holding end surface)
615A, 645A Upper surface (holding end surface)
650, 660, 670, 680 Anti-back mechanism (movement restriction mechanism, retracted position holding mechanism)
690 1-4 anti-back mechanism (first movement restriction mechanism, first retraction position holding mechanism, fourth movement restriction mechanism, fourth retraction position holding mechanism)
652, 662, 672, 682 Lock member
653,663,673,783 elastic member
700 Wedge insertion mechanism
710 Wedge movement mechanism (lift member vertical movement mechanism)
720 Coil end expansion mechanism
721 Contact member
723 Engaging recess (abutting member movement holding mechanism)
730 Abutting member radial movement mechanism
751 Blade member (wedge support part, blade part)
752 Wedge contact surface
WB (blade member) width
753 Wedge pressing part
754 Support member
755 Wedge support surface
LS support length
760 Insertion path forming mechanism
761 Roller (insertion path forming member)
762 Roller part (insertion path forming member)
763 Abutting member engaging portion (abutting member movement holding mechanism)
764 Shaft member
SR insertion path
800 Iron core set mechanism
810 Iron core horizontal movement mechanism
811 Placement arm (placement tool)
820 Iron Core Vertical Movement Mechanism
821 Lifting member
821A Through hole
822 head
823 Cylindrical surface
824 Isobe
830 Lift member retraction mechanism (retraction position)
840 Lift member vertical movement mechanism
950 Kafusa support
960 Iron core rotation mechanism (rotation mechanism)
910, 920, 030, 940 Contact movement mechanism (advance / retraction adjustment mechanism, advance / retreat contact movement mechanism, retraction adjustment mechanism, retraction contact movement mechanism)
Claims (17)
それぞれ1本または複数本の素線からなる2組のU相巻線と、
それぞれ1本または複数本の素線からなる2組のV相巻線と、
それぞれ1本または複数本の素線からなる2組のW相巻線と、を備え、
上記2組のU相巻線は、いずれも上記ステータ鉄心の上記内歯に分布巻きにより巻かれて、複数のU相コイルが電気的に直列に接続された2列のU相コイル列を構成し、
上記2組のV相巻線は、いずれも上記ステータ鉄心の上記内歯に分布巻きにより巻かれて、複数のV相コイルが電気的に直列に接続された2列のV相コイル列を構成し、
上記2組のW相巻線は、いずれも上記ステータ鉄心の上記内歯に分布巻きにより巻かれて、複数のW相コイルが電気的に直列に接続された2列のW相コイル列を構成しており、
上記2列のU相コイル列と上記2列のV相コイル列と上記2列のW相コイル列とは、ダブルスター型結線とされてなる
ステータであって、
上記ステータ鉄心は互いに隣接する上記内歯で構成されるU相スロット,V相スロット,及びW相スロットを有し、
上記U相スロット,V相スロット,及びW相スロットは、2つの上記U相スロット,2つの上記V相スロット,及び2つの上記W相スロットがこの順に周方向に繰り返し並ぶように配置されてなり、
2列の上記U相コイル列においてそれぞれ直列に接続されたU相コイルは、いずれもその接続順に上記ステータの周方向に並んで形成され、
2列の上記V相コイル列においてそれぞれ直列に接続されたV相コイルは、いずれもその接続順に上記ステータの周方向に並んで形成され、
2列の上記W相コイル列においてそれぞれ直列に接続されたW相コイルは、いずれもその接続順に上記ステータの周方向に並んで形成され、
上記U相コイル列をなす上記U相巻線のうち外部に接続する側の端をU相外部接続端としたとき、2組の上記U相巻線における2つの上記U相外部接続端は、互いに隣り合う2つの上記U相スロットから上記ステータ鉄心の表面及び裏面のいずれか特定面側にそれぞれ引き出され、
上記V相コイル列をなす上記V相巻線のうち外部に接続する側の端をV相外部接続端としたとき、2組の上記V相巻線における2つの上記V相外部接続端は、互いに隣り合う2つの上記V相スロットから上記特定面側にそれぞれ引き出され、
上記W相コイル列をなす上記W相巻線のうち外部に接続する側の端をW相外部接続端としたとき、2組の上記W相巻線における2つの上記W相外部接続端は、互いに隣り合う2つの上記W相スロットから上記特定面側にそれぞれ引き出されてなる
ステータ。A ring-shaped, internally-toothed U-phase, V-phase, and W-phase three-phase distributed winding stator core having a front surface and a back surface parallel to the front surface;
Two sets of U-phase windings each consisting of one or more strands;
Two sets of V-phase windings each consisting of one or more strands;
Two sets of W-phase windings each consisting of one or more strands,
Each of the two sets of U-phase windings is wound around the inner teeth of the stator core by distributed winding to form two U-phase coil rows in which a plurality of U-phase coils are electrically connected in series. And
Each of the two sets of V-phase windings is wound around the inner teeth of the stator core by distributed winding to form two rows of V-phase coil rows in which a plurality of V-phase coils are electrically connected in series. And
Each of the two sets of W-phase windings is wound by distributed winding around the inner teeth of the stator core to form two W-phase coil rows in which a plurality of W-phase coils are electrically connected in series. And
The two U-phase coil rows, the two V-phase coil rows, and the two W-phase coil rows are stators formed in a double star connection,
The stator iron core has a U-phase slot, a V-phase slot, and a W-phase slot constituted by the internal teeth adjacent to each other.
The U-phase slot, V-phase slot, and W-phase slot are arranged so that the two U-phase slots, the two V-phase slots, and the two W-phase slots are repeatedly arranged in this order in the circumferential direction. ,
The U-phase coils connected in series in each of the two U-phase coil arrays are formed side by side in the circumferential direction of the stator in the connection order.
Each of the V-phase coils connected in series in the two V-phase coil rows is formed side by side in the circumferential direction of the stator in the order of connection.
Each of the W phase coils connected in series in the two W phase coil rows is formed side by side in the circumferential direction of the stator in the order of connection.
When the end connected to the outside of the U-phase winding forming the U-phase coil array is a U-phase external connection end, the two U-phase external connection ends in the two sets of the U-phase windings are: The two U-phase slots adjacent to each other are drawn out to the specific surface side of either the front surface or the back surface of the stator core,
When the end connected to the outside of the V-phase winding forming the V-phase coil array is a V-phase external connection end, the two V-phase external connection ends in the two sets of V-phase windings are: The two V-phase slots adjacent to each other are drawn to the specific surface side,
When the end connected to the outside of the W-phase winding forming the W-phase coil array is a W-phase external connection end, the two W-phase external connection ends in the two sets of the W-phase windings are: A stator that is pulled out from the two adjacent W-phase slots to the specific surface side.
前記U相スロットのうち、2つの前記U相外部接続端がそれぞれ引き出され互いに隣り合う2つのU相引出スロット、前記V相スロットのうち、2つの前記V相外部接続端がそれぞれ引き出され互いに隣り合う2つのV相引出スロット、及び、前記W相スロットのうち、2つの前記W相外部接続端がそれぞれ引き出され互いに隣り合う2つのW相引出スロットを、前記ステータ鉄心の周方向に位置する順に、第1引出スロット、第2引出スロット、第3引出スロットとしたとき、
上記第1引出スロットと第2引出スロットとの間には、第3引出スロットと同じ相の2つの前記スロットのみが配置され、
上記第2引出スロットと第3引出スロットとの間には、第1引出スロットと同じ相の2つの前記スロットのみが配置されてなる
ステータ。The stator according to claim 1,
Of the U-phase slots, two U-phase external connection ends are drawn out and adjacent to each other, and two of the U-phase extraction slots and V-phase slots, two V-phase external connection ends are drawn out and adjacent to each other. Of the two matching V-phase lead slots and the W-phase slots, the two W-phase lead-out slots, which are drawn out from the two W-phase external connection ends, are adjacent to each other in the order in which they are positioned in the circumferential direction of the stator core. When the first drawer slot, the second drawer slot, and the third drawer slot are used,
Between the first drawer slot and the second drawer slot, only the two slots having the same phase as the third drawer slot are disposed,
A stator in which only two slots of the same phase as the first drawer slot are arranged between the second drawer slot and the third drawer slot.
ロータと、
を備えるモータ。The stator according to claim 1 or claim 2,
A rotor,
Motor with.
前記U相巻線を前記内歯に直巻きして前記U相コイルを形成するU相コイル形成工程を備え、
上記U相巻線のうち、前記U相外部接続端とは逆側の端をU相中性接続端としたとき、
上記U相コイル形成工程は、
2組の上記U相巻線のうち、
第1U相巻線を上記U相外部接続端側から巻き始めて、第1U相コイル列に属する上記U相コイルを形成すると共に、
第2U相巻線を上記U相中性接続端側から巻き始めて、上記第1U相コイル列に属するU相コイルの形成と同期して、第2U相コイル列に属する上記U相コイルを形成する
ステータの製造方法。A stator manufacturing method according to claim 1 or 2,
A U-phase coil forming step of directly winding the U-phase winding around the inner teeth to form the U-phase coil;
Among the U-phase windings, when the end opposite to the U-phase external connection end is a U-phase neutral connection end,
The U-phase coil forming process includes:
Of the two sets of U-phase windings,
Starting the first U-phase winding from the U-phase external connection end side, forming the U-phase coil belonging to the first U-phase coil array,
The second U-phase winding is started from the U-phase neutral connection end side, and the U-phase coil belonging to the second U-phase coil group is formed in synchronization with the formation of the U-phase coil belonging to the first U-phase coil group. Stator manufacturing method.
前記V相巻線を前記内歯に直巻きして前記V相コイルを形成するV相コイル形成工程を備え、
上記V相巻線のうち、前記V相外部接続端とは逆側の端をV相中性接続端としたとき、
上記V相コイル形成工程は、
2組の上記V相巻線のうち、
第1V相巻線を上記V相外部接続端側から巻き始めて、第1V相コイル列に属する上記V相コイルを形成すると共に、
第2V相巻線を上記V相中性接続端側から巻き始めて、上記第1V相コイル列に属するV相コイルの形成と同期して、第2V相コイル列に属する上記V相コイルを形成する
ステータの製造方法。A stator manufacturing method according to claim 1 or 2,
A V-phase coil forming step of directly winding the V-phase winding around the inner teeth to form the V-phase coil;
Of the V-phase windings, when the end opposite to the V-phase external connection end is a V-phase neutral connection end,
The V-phase coil forming process includes
Of the two sets of V-phase windings,
Starting the first V-phase winding from the V-phase external connection end side to form the V-phase coil belonging to the first V-phase coil row,
The second V-phase winding is started from the V-phase neutral connection end side, and the V-phase coil belonging to the second V-phase coil group is formed in synchronization with the formation of the V-phase coil belonging to the first V-phase coil group. Stator manufacturing method.
前記W相巻線を前記内歯に直巻きして前記W相コイルを形成するW相コイル形成工程を備え、
上記W相巻線のうち、前記W相外部接続端とは逆側の端をW相中性接続端としたとき、
上記W相コイル形成工程は、
2組の前記W相巻線のうち、
第1W相巻線を上記W相外部接続端側から巻き始めて、第1W相コイル列に属する上記W相コイルを形成すると共に、
第2W相巻線を上記W相中性接続端側から巻き始めて、上記第1W相コイル列に属するW相コイルの形成と同期して、第2W相コイル列に属する上記W相コイルを形成する
ステータの製造方法。A stator manufacturing method according to claim 1 or 2,
A W-phase coil forming step of forming the W-phase coil by directly winding the W-phase winding around the inner teeth;
Among the W-phase windings, when the end opposite to the W-phase external connection end is a W-phase neutral connection end,
The W-phase coil forming step
Of the two sets of W-phase windings,
Starting the first W-phase winding from the W-phase external connection end side to form the W-phase coil belonging to the first W-phase coil row,
Starting the second W-phase winding from the W-phase neutral connection end side, forming the W-phase coil belonging to the second W-phase coil group in synchronization with the formation of the W-phase coil belonging to the first W-phase coil group Stator manufacturing method.
互いに隣接する上記内歯で構成されるスロットのうち、
第1スロット内及び第2スロット内に、1本または複数本の素線からなる第1巻線を挿入し、上記第1スロットと第2スロットとの間に上記第1巻線を渡らせてコイルを形成すると共に、
上記第1スロット及び第2スロットに対し上記ステータ鉄心の軸線について対称の位置にそれぞれ位置する第1対称スロット及び第2対称スロット内に、1本または複数本の素線からなる第2巻線を挿入し、上記第1対称スロットと第2対称スロットとの間に上記第2巻線を渡らせて対称コイルを形成し、
これを上記ステータ鉄心の周方向に順にn回行って、上記ステータ鉄心の半周にわたり上記コイル及び対称コイルをnヶずつ形成する
ステータ鉄心の巻線装置であって、
上記第1巻線を吐出する第1ノズルを有する第1巻線吐出部、及び、
上記第2巻線を吐出する第2ノズルを有する第2巻線吐出部を備える
巻線吐出装置と、
上記ステータ鉄心および上記巻線吐出装置のうち少なくともいずれかを上記軸線方向に往復移動させて、両者の相対的な位置関係を上記軸線方向について変化させる軸線方向移動機構と、
上記巻線吐出装置のうち、
上記第1巻線吐出部を、上記第1ノズルが上記第1スロットに対向する位置と第2スロットに対向する位置との間で、上記第1スロットと上記ステータ鉄心の軸線と上記第2スロットとが成す所定角度だけ上記軸線の周りに往復回動させると共に、
上記第2巻線吐出部を、上記第2ノズルが上記第1対称スロットに対向する位置と第2対称スロットに対向する位置との間で、上記所定角度だけ上記軸線の周りに、かつ上記第1巻線吐出部とは逆相に、往復回動させる
吐出部回動機構と、
上記コイル及び対称コイルを形成する毎に、上記ステータ鉄心と上記巻線吐出装置の少なくともいずれかを上記軸線の周りに回動させて、両者の相対的な位置関係を上記軸線の周りに180/n(deg)ずつ変化させる回動装置と、を備える
ステータ鉄心の巻線装置。About the ring-shaped, internal-tooth-shaped three-phase distributed winding stator core having a front surface and a back surface parallel to the surface,
Of the slots composed of the internal teeth adjacent to each other,
A first winding made of one or more strands is inserted into the first slot and the second slot, and the first winding is passed between the first slot and the second slot. While forming the coil,
A second winding composed of one or more strands is provided in the first symmetric slot and the second symmetric slot, which are respectively positioned symmetrically with respect to the axis of the stator core with respect to the first slot and the second slot. Inserting the second winding between the first symmetric slot and the second symmetric slot to form a symmetric coil;
A stator core winding device in which this is performed n times in order in the circumferential direction of the stator core, and n coils and symmetric coils are formed over the half circumference of the stator core,
A first winding discharge section having a first nozzle for discharging the first winding; and
A winding discharge device comprising a second winding discharge section having a second nozzle for discharging the second winding;
An axial direction moving mechanism that reciprocates at least one of the stator iron core and the winding discharge device in the axial direction and changes the relative positional relationship of the two in the axial direction;
Of the winding discharge device,
The first winding discharge portion is arranged between the first slot, the axis of the stator iron core, and the second slot between a position where the first nozzle faces the first slot and a position opposite the second slot. And reciprocatingly rotate around the axis by a predetermined angle formed by
The second winding discharge portion is disposed around the axis by the predetermined angle between the position where the second nozzle faces the first symmetric slot and the position where the second nozzle faces the second symmetric slot. A discharge part rotation mechanism for reciprocating rotation in the opposite phase to the one winding discharge part;
Each time the coil and the symmetric coil are formed, at least one of the stator iron core and the winding discharge device is rotated around the axis, and the relative positional relationship between them is 180/180 around the axis. a winding device for a stator iron core, comprising: a rotation device that changes each n (deg).
前記巻線吐出装置は、
少なくとも前記第1巻線吐出部と第2巻線吐出部とが、前記ステータ鉄心の軸線を含む所定の仮想対称平面について互いに面対称となる形状に構成されてなる
ステータ鉄心の巻線装置。The stator iron core winding device according to claim 7,
The winding discharge device is
A winding device for a stator core, wherein at least the first winding discharge portion and the second winding discharge portion are configured to be symmetrical with each other with respect to a predetermined virtual symmetry plane including an axis of the stator core.
前記軸線方向移動機構は、
前記巻線吐出装置の前記軸線方向への移動を案内する軸線方向案内機構と、
上記巻線吐出装置を上記軸線方向に往復移動させる吐出装置移動機構と、を備える
ステータ鉄心の巻線装置。A stator iron core winding device according to claim 7 or claim 8,
The axial movement mechanism is
An axial guide mechanism for guiding the movement of the winding discharge device in the axial direction;
A winding device for a stator iron core, comprising: a discharge device moving mechanism for reciprocating the winding discharge device in the axial direction.
前記軸線方向案内機構は、
前記軸線方向に平行に延びる直線状レールと、
前記巻線吐出装置を搭載し、上記直線状レールに沿ってスライドする直線走行ユニットと、を有し、
前記吐出装置移動機構は、
上記直線走行ユニット及び上記巻線吐出装置の少なくともいずれかに接続して、これらを上記直線状レールに沿って前記軸線方向に往復移動させる
ステータ鉄心の巻線装置。A stator iron core winding device according to claim 9,
The axial direction guide mechanism is:
A linear rail extending parallel to the axial direction;
A linear travel unit that carries the winding discharge device and slides along the linear rail,
The discharge device moving mechanism is
A stator iron winding device that is connected to at least one of the linear travel unit and the winding discharge device and reciprocates in the axial direction along the linear rail.
前記軸線方向案内機構は、
前記軸線方向に延びる第1直線状レールと、
上記軸線方向にかつ上記第1直線状レールに平行に延びる第2直線状レールと、
前記巻線吐出装置のうち第1巻線吐出部を搭載し、上記第1直線状レールに沿ってスライドする第1直線走行ユニットと、
前記巻線吐出装置のうち第2巻線吐出部を搭載し、上記第2直線状レールに沿ってスライドする第2直線走行ユニットと、を有し、
前記吐出装置移動機構は、
上記第1直線状ユニット及び上記第1巻線吐出部の少なくともいずれかに接続して、これらを上記第1直線状レールに沿って上記軸線方向に往復移動させると共に、
上記第2直線状ユニット及び上記第2巻線吐出部の少なくともいずれかに接続して、これらを上記第2直線状レールに沿って上記軸線方向に往復移動させ、
前記吐出部回動機構は、
上記第1直線状レールを前記軸線の周りに往復回動させると共に、
上記第2直線状レールを上記軸線の周りに上記第1直線状レールとは逆相に往復回動させる
ステータ鉄心の巻線装置。A stator iron core winding device according to claim 9,
The axial direction guide mechanism is:
A first linear rail extending in the axial direction;
A second linear rail extending in the axial direction and parallel to the first linear rail;
A first linear traveling unit that is mounted with a first winding discharge portion of the winding discharge device and slides along the first linear rail;
A second linear traveling unit that is mounted with a second winding discharge portion of the winding discharge device and slides along the second linear rail;
The discharge device moving mechanism is
Connected to at least one of the first linear unit and the first winding discharge part, and reciprocating them in the axial direction along the first linear rail,
Connected to at least one of the second linear unit and the second winding discharge part, and reciprocally moves them in the axial direction along the second linear rail;
The discharge unit rotating mechanism is
Reciprocatingly rotating the first linear rail around the axis,
A winding device for a stator iron core that reciprocally rotates the second linear rail around the axis in a phase opposite to that of the first linear rail.
前記吐出装置移動機構は、
回転駆動力を発生する移動駆動軸と、
上記移動駆動軸の回転を前記巻線吐出装置の前記軸線方向の往復移動に変換する第1変換機構と、を備える
ステータ鉄心の巻線装置。A winding device for a stator core according to any one of claims 9 to 11,
The discharge device moving mechanism is
A moving drive shaft that generates rotational drive force;
A stator iron winding device comprising: a first conversion mechanism that converts rotation of the moving drive shaft into reciprocation in the axial direction of the winding discharge device.
前記吐出部回動機構は、
所定位置に前記ステータ鉄心をセットした場合における上記ステータ鉄心の前記表面または前記裏面よりも前記軸線方向の外側に、
前記第1巻線吐出部を上記ステータ鉄心の軸線を中心軸とする仮想円に沿って案内する第1円弧状案内機構と、
前記第2巻線吐出部を上記仮想円に沿って案内する第2円弧状案内機構と、を備える
ステータ鉄心の巻線装置。A winding device for a stator iron core according to any one of claims 7 to 12,
The discharge unit rotating mechanism is
When the stator iron core is set at a predetermined position, the outer surface in the axial direction is outside the front surface or the back surface of the stator iron core.
A first arcuate guide mechanism for guiding the first winding discharge portion along a virtual circle having the axis of the stator core as a central axis;
A stator iron core winding device comprising: a second arcuate guide mechanism for guiding the second winding discharge portion along the virtual circle.
前記第1円弧状案内機構は、
前記仮想円に沿って延びる第1円弧状レールと、
前記第1巻線吐出部に結合し、上記第1円弧状レールに沿ってスライドする第1弧状走行ユニットと、を有し、
前記第2円弧状案内機構は、
上記仮想円に沿って延びる第2円弧状レールと、
前記第2巻線吐出部に結合し、上記第2円弧状レールに沿ってスライドする第2弧状走行ユニットと、を有する
ステータ鉄心の巻線装置。The stator core winding device according to claim 13,
The first arcuate guide mechanism includes:
A first arc-shaped rail extending along the virtual circle;
A first arcuate traveling unit coupled to the first winding discharge part and slid along the first arcuate rail;
The second arcuate guide mechanism is:
A second arc-shaped rail extending along the virtual circle;
A winding device for a stator iron core, comprising: a second arc-shaped traveling unit coupled to the second winding discharge portion and sliding along the second arc-shaped rail.
前記吐出部回動機構は、
回転駆動力を発生する回動駆動軸と、
上記回動駆動軸の回転運動を前記ステータ鉄心の軸線に直交する軸線直交方向の往復運動に変換し、前記第1弧状走行ユニットと第2弧状走行ユニットとを上記軸線直交方向について同相で往復移動させる第2変換機構と、を備える
ステータ鉄心の巻線装置。The stator iron core winding device according to claim 14,
The discharge unit rotating mechanism is
A rotational drive shaft that generates rotational drive force;
The rotational motion of the rotational drive shaft is converted into a reciprocating motion in a direction orthogonal to the axis perpendicular to the axis of the stator core, and the first arc-shaped traveling unit and the second arc-shaped traveling unit are reciprocated in the same phase in the direction orthogonal to the axis. A stator iron core winding device comprising: a second conversion mechanism.
1つの駆動軸を有し、
前記軸方向移動装置は、
前記ステータ鉄心および前記巻線吐出装置のうち少なくともいずれかについての前記軸線方向への前記往復移動の位相と上記駆動軸の回転角との間の対応関係を保ちつつ、
上記駆動軸の回転により上記往復移動が生じるように構成されてなり、
前記吐出部回動機構は、
上記駆動軸の回転角と前記第1巻線吐出部及び第2巻線吐出部の往復回動の位相との間の対応関係を保ちつつ、
上記駆動軸の回転により上記往復回動が生じるように構成されてなる
ステータ鉄心の巻線装置。A stator iron core winding device according to claim 7 or claim 8,
Having one drive shaft,
The axial movement device is:
While maintaining the correspondence between the phase of the reciprocating movement in the axial direction and the rotation angle of the drive shaft for at least one of the stator iron core and the winding discharge device,
The reciprocating movement is caused by the rotation of the drive shaft,
The discharge unit rotating mechanism is
While maintaining the correspondence between the rotation angle of the drive shaft and the phase of the reciprocating rotation of the first winding discharge part and the second winding discharge part,
A winding device for a stator iron core configured so that the reciprocating rotation is caused by the rotation of the drive shaft.
前記軸方向移動装置は、前記駆動軸により駆動されるクランク機構を用いて、上記駆動軸の回転を前記往復移動に変換し、
前記吐出部回動機構は、上記駆動軸に取り付けたカム機構を用いて、上記駆動軸の回転を前記往復回動に変換する
ステータ鉄心の巻線装置。The stator core winding device according to claim 16,
The axial movement device converts the rotation of the driving shaft into the reciprocating movement using a crank mechanism driven by the driving shaft,
The discharge unit turning mechanism is a winding device for a stator iron core that uses a cam mechanism attached to the drive shaft to convert the rotation of the drive shaft into the reciprocating turn.
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