JP4461831B2 - コイル形成装置及びコイル形成方法 - Google Patents
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Description
従来のコイル形成方法では、固定した巻枠の周りを回りながら電線(ワイヤー)を導出するワインダーを用いて、上記巻枠の周りに電線を巻回して単極コイルを形成する。例えば、特許文献1においては、電線の巻回を行う巻枠の外径を変更可能にしており、この巻枠の回りを上記ワインダーとしてのフライヤを回転させ、巻回を行った単極コイルを逐次ブレードに巻き落として、上記モータに用いる連極コイルを形成している。
上記単極コイルを巻回するための複数のコイル巻枠と上記単極コイル同士を結ぶ渡り線の長さを調節するための渡線調節部とを備えてなる巻き取り治具と、
該巻き取り治具全体を、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線の巻回を行ういずれか1つのコイル巻枠における巻回軸又は該巻回軸に略平行な軸を中心に回転させる回転装置とを有しており、
上記各コイル巻枠は、その上記巻回軸が互いに略平行になるよう配されており、
上記渡線調節部は、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線を渡して巻回する互いに隣接するコイル巻枠同士の間に配されており、
上記各コイル巻枠は、その上記巻回軸が仮想の円弧上に並ぶよう配されていることを特徴とするコイル形成装置にある(請求項1)。
それ故、上記コイル形成装置によれば、上記捩りの発生がほとんどない単極コイル及び渡り線を、いずれのコイル巻枠及び渡線調節部に対しても安定して形成することができ、捩りの発生がほとんどない連極コイルを安定して形成することができる。
旋回中心軸を中心にして旋回可能に配設された旋回アームと、該旋回アームに対して回動移動可能に配設されたインデックスホルダーとを有しており、
上記インデックスホルダーには、複数のコイル巻枠が配設されており、各コイル巻枠における上記電線の巻回を行う各巻回軸は、互いに略平行であると共に上記旋回中心軸に対しても略平行であり、
上記インデックスホルダーを回動移動させて、上記電線の巻回を行うコイル巻枠を順次上記旋回中心軸に接近させることができるよう構成したことを特徴とするコイル形成装置にある(請求項2)。
すなわち、本発明においては、上記旋回アームの旋回により、この旋回アームに配設した上記インデックスホルダー及び上記複数のコイル巻枠の全体を回転させて、上記電線の巻回を行う。そのため、従来のように、固定した巻枠の外周からワインダー等を回転させながら電線を巻回することがなく、電線に捩りをほとんど発生させることなく各コイル巻枠に各単極コイルを形成することができる。
そして、1つのコイル巻枠に単極コイルを形成した後には、上記インデックスホルダーを移動させて、上記1つのコイル巻枠に隣接する次のコイル巻枠を上記旋回中心軸に接近させ、上記と同様に単極コイルを形成することができる。
旋回中心軸を中心にして旋回可能に配設された旋回アームと、該旋回アームに対して回動移動可能に配設されたインデックスホルダーとを有しており、上記インデックスホルダーには、複数のコイル巻枠が配設されており、各コイル巻枠における上記電線の巻回を行う各巻回軸は、互いに略平行であると共に上記旋回中心軸に対しても略平行であるコイル形成装置を用い、
上記インデックスホルダーを回動移動させて、上記複数のコイル巻枠のうちの巻回を行ういずれか1つのコイル巻枠である第1のコイル巻枠を上記旋回中心軸に接近させるインデックス工程と、
上記第1のコイル巻枠に上記電線を供給すると共に、上記旋回アームを旋回させて、上記第1のコイル巻枠に上記電線を巻回して上記単極コイルを形成する巻回工程とを行い、
以降、残りのコイル巻枠についても、上記第1のコイル巻枠と同様に上記インデックス工程及び上記巻回工程を行って上記連極コイルを形成することを特徴とするコイル形成方法にある(請求項13)。
そのため、上記発明と同様に、上記捩りの発生がほとんどない単極コイルを、いずれのコイル巻枠に対しても安定して形成することができ、捩りの発生がほとんどない連極コイルを形成することができる。
上記単極コイルを巻回するための複数のコイル巻枠と上記単極コイル同士を結ぶ渡り線の長さを調節するための渡線調節部とを備えてなる巻き取り治具と、該巻き取り治具全体を、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線の巻回を行ういずれか1つのコイル巻枠における巻回軸又は該巻回軸に略平行な軸を中心に回転させる回転装置とを有し、上記各コイル巻枠は、その上記巻回軸が互いに略平行になるよう配されており、上記渡線調節部は、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線を渡して巻回する互いに隣接するコイル巻枠同士の間に配されており、上記各コイル巻枠を、その上記巻回軸が仮想の円弧上に並ぶよう配してなるコイル形成装置を用い、
上記複数のコイル巻枠のうちの1つのコイル巻枠である第1のコイル巻枠を、残りのコイル巻枠に対して前進させて突出させ、当該第1のコイル巻枠に上記電線の巻回を行い、
次いで、上記第1のコイル巻枠に隣接する第2のコイル巻枠及びこれに配設した上記渡線調節部を前進させて突出させると共に上記第1のコイル巻枠を後退させ、上記第2のコイル巻枠及びこれに配設した上記渡線調節部に上記電線の巻回を行い、
次いで、上記第2のコイル巻枠に隣接する第3のコイル巻枠を前進させて突出させると共に上記第2のコイル巻枠及びこれに配設した上記渡線調節部を後退させ、上記第3のコイル巻枠に上記電線の巻回を行うことを含んで上記連極コイルを形成することを特徴とするコイル形成方法にある(請求項19)。
そのため、上記発明と同様に、上記捩りの発生がほとんどない単極コイル及び渡り線を、いずれのコイル巻枠及び渡線調節部に対しても安定して形成することができ、捩りの発生がほとんどない連極コイルを安定して形成することができる。
そのため、上記渡線調節部に容易に電線の巻付を行うことができ、渡り線を形成するために要する時間を短縮させることができる。
また、上記コイル形成方法において、例えば、上記単極コイルが4つ連なる4極の連極コイルを形成する際には、上記第3のコイル巻枠に上記電線の巻回を行った後に、該第3のコイル巻枠に隣接する第4のコイル巻枠及びこれに配設した上記渡線調節部を前進させて突出させると共に上記第3のコイル巻枠を後退させ、上記第4のコイル巻枠及びこれに配設した上記渡線調節部に上記電線の巻回を行うことができる。
上記第1〜第4の発明において、上記連極コイルは、モータにおけるステータコア又はロータコアのスロットに挿入配置して用いることができる。また、上記モータは、種々の用途に用いるものとすることができ、例えば、電気自動車又はハイブリッドカーにおけるモータジェネレータとして用いるものとすることができる。
上記複数のコイル巻枠は、その上記巻回軸が上記旋回中心軸に対して略平行に配された状態で上記インデックスホルダーに配設されており、
上記コイル形成装置は、上記インデックスホルダーを移動させて、上記電線の巻回を行うコイル巻枠を順次上記旋回中心軸に接近させることができるよう構成することが好ましい(請求項2)。
また、上記インデックスホルダーは、上記回動中心軸を中心に回動移動させるだけで、上記各コイル巻枠を順次上記旋回中心軸に接近させることができる。そのため、簡単な構造のインデックスホルダーにより、上記捩りの発生がほとんどない連極コイルを容易に形成することができる。
なお、上記円弧状に配設した上記各コイル巻枠とは、仮想の円弧上に並ぶよう各コイル巻枠を配設したことをいう。
この場合には、上記突出させたコイル巻枠に対して、その巻回軸に直交する方向から容易に電線を供給することができる。そのため、電線の供給が容易であると共にコイル巻枠への電線の巻回も容易であり、上記捩りの発生がほとんどない連極コイルを一層容易に形成することができる。
また、上記各コイル巻枠は、上記巻回後の単極コイルを離脱させる際には、上記外側巻枠部を上記離脱位置にして、外側巻枠部と内側巻枠部との間の距離を縮小させて、各単極コイルを離脱することができる。
この場合には、上記外側巻枠部を上記巻回位置にしたときには、当該コイル巻枠の外径が上記前進方向に向けて段階的に大きい状態を形成して、上記前進方向に向けて電線の巻き径が大きくなる単極コイルを形成することができる。そのため、この単極コイルからなる連極コイルをステータコア又はロータコアにおけるスロットに挿入配置する際には、この連極コイルは、挿入配置を行うスロットの開口側に上記巻き径が大きい側を位置させて、まとまりよく挿入配置することができる。
また、上記外側巻枠部を上記離脱位置にしたときには、当該コイル巻枠の外径が上記前進方向に向けて小さくなる状態を形成して、上記各単極コイルの離脱を容易に行うことができる。
この場合には、各コイル巻枠に、略長方形状の単極コイルをそれぞれ形成することができる。そして、この単極コイルを連ねてなる連極コイルは、略長方形状の単極コイルの長辺部分を、ステータコア又はロータコアの軸方向に配置した状態でこれらに一層まとまりよく組み付けることができる。
これにより、上記複数のコイル巻枠において、単極コイルが仮想の円弧上に並ぶ連極コイルを形成することができ、この連極コイルをステータコア又はロータコアに配置することが容易になる。
この場合には、捩りの発生がほとんどない渡り線を一層最適な長さに形成することができ、この渡り線を有する連極コイルを、ステータコア又はロータコアに一層まとまりよく組み付けることができる。
また、上記各渡線調節部における電線の巻付を行う各巻付面が上記仮想円の近傍に配されている状態とは、各渡線調節部の一部が仮想円上に位置する状態、又は各渡線調節部における各巻付面の一部が仮想円上に位置する状態のことをいう。
また、上記一方のコイル巻枠の巻回面における間隙形成面と上記他方のコイル巻枠の巻回面における外周端部との間に渡り線を渡す場合は、上記電線の巻回方向(巻き方向)を、一方のコイル巻枠と他方のコイル巻枠との間で互いに逆にする場合である。
この場合には、上記渡線調節部を上記コイル巻枠の近くに設けることが容易であり、コイル巻枠に電線の巻回を行う際に、この巻回の妨げにならない位置に渡線調節部を容易に設けることができる。
この場合には、上記インデックスホルダーに、その回動中心軸から略同一の距離に円弧状に上記各コイル巻枠を配設しておき、上記円弧状に配設した各コイル巻枠により、円弧状に連なる連極コイルを形成することができる。また、上記インデックスホルダーの回動移動により、上記各コイル巻枠を順次上記旋回中心軸に接近させることも容易になる。
この場合には、上記突出させたコイル巻枠に対して、その巻回軸に直交する方向から容易に電線を供給することができる。そのため、電線の供給が容易であると共にコイル巻枠への電線の巻回も容易であり、上記捩りの発生がほとんどない連極コイルを一層容易に形成することができる。
この場合には、上記巻回工程においては、各コイル巻枠の外径を正規の外径にして正規寸法の単極コイルを形成し、上記離脱工程においては、各コイル巻枠の外径を縮小させて、各コイル巻枠から容易に上記各単極コイルを離脱することができる。
この場合には、一方側から他方側に向けて電線による巻き径が大きくなる単極コイルからなる連極コイルを容易に形成することができ、また、この連極コイルの離脱も容易に行うことができる。
この場合には、上記渡線巻枠に電線の巻付けを行うことにより、上記各コイル巻枠に形成した単極コイル同士の間に、規定の長さの渡り線を形成することができる。
すなわち、電線をループ状に巻回してなる単極コイルを複数連ねてなる連極コイルを形成する装置であって、
上記単極コイルを巻回するための複数のコイル巻枠と上記単極コイル同士を結ぶ渡り線の長さを調節するための渡線調節部とを備えてなる巻き取り治具と、
該巻き取り治具全体を、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線の巻回を行ういずれか1つのコイル巻枠における巻回軸又は該巻回軸に略平行な軸を中心に回転させる回転装置とを有しており、
上記各コイル巻枠は、その上記巻回軸が互いに略平行になるよう配されており、
上記各コイル巻枠及び上記渡線調節部は、上記巻き取り治具において進退可能に配されていることを特徴とするコイル形成装置がある。
それ故、上記コイル形成装置によれば、上記捩りの発生がほとんどない単極コイル及び渡り線を、いずれのコイル巻枠及び渡線調節部に対しても安定して形成することができ、捩りの発生がほとんどない連極コイルを安定して形成することができる。
すなわち、電線をループ状に巻回してなる単極コイルを複数連ねてなる連極コイルを形成する装置であって、
上記単極コイルを巻回するための複数のコイル巻枠と上記単極コイル同士を結ぶ渡り線の長さを調節するための渡線調節部とを備えてなる巻き取り治具と、
該巻き取り治具全体を、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線の巻回を行ういずれか1つのコイル巻枠における巻回軸又は該巻回軸に略平行な軸を中心に回転させる回転装置とを有しており、
上記各コイル巻枠は、その上記巻回軸が互いに略平行になるよう配されていると共に、その上記巻回軸に直交する方向の断面形状が略長方形状を有しており、
上記渡線調節部における上記電線の巻付を行う巻付面は、上記略長方形状のコイル巻枠における短辺の幅の1/2以上の曲率半径を有して形成されていることを特徴とするコイル形成装置がある。
それ故、上記コイル形成装置によれば、上記捩りの発生がほとんどない単極コイル及び渡り線を、いずれのコイル巻枠及び渡線調節部に対しても安定して形成することができ、捩りの発生がほとんどない連極コイルを安定して形成することができる。
この場合には、上記複数のコイル巻枠において、単極コイルが仮想の円弧上に並ぶ連極コイルを形成することができ、この連極コイルをステータコア又はロータコアに配置することが容易になる。
この場合には、コイル巻枠と渡線調節部との間の距離を近づけることができ、渡り線をできるだけ短く形成することができる。そのため、捩りの発生がほとんどない渡り線を最適な長さに形成することができ、この渡り線により複数の単極コイルを連ねてなる連極コイルを、ステータコア又はロータコアにまとまりよく組み付けることができる。また、コイル巻枠と渡線調節部との間の距離を近づけることができるため、これらを配した巻き取り治具をコンパクトにすることもできる。
この場合には、上記渡線調節部は単独で進退させなくてもよく、渡線調節部を進退させるために特別な機構を設ける必要がない。そのため、簡単な構造の巻き取り治具により、上記電線の供給が容易であると共にコイル巻枠及び渡線調節部への電線の巻回及び巻付も容易であるコイル形成装置を形成することができる。
また、この場合には、上記渡線調節部を上記コイル巻枠の近くに設けることが容易であり、コイル巻枠に電線の巻回を行う際に、この巻回の妨げにならない位置に渡線調節部を容易に設けることができる。
この場合にも、上記電線の巻回及び巻付を行うコイル巻枠及び渡線調節部をほぼ同じタイミングで進退させることにより、上記電線の供給が容易であると共にコイル巻枠及び渡線調節部への電線の巻回及び巻付も容易であるコイル形成装置を形成することができる。
また、上記各コイル巻枠は、上記巻回後の単極コイルを離脱させる際には、上記可動側巻枠部を上記離脱位置に回動させて、可動側巻枠部と固定側巻枠部との間の距離を縮小させ、単極コイルを離脱することができる。
この場合には、上記可動側巻枠部を上記離脱位置へと回動させると同時に、上記可動側巻枠部の後退側端部の近傍に配設した渡線調節部も回動させることができる。そのため、例えば、上記仮想の円弧上に配した複数のコイル巻枠における配置中心から、上記コイル巻枠の可動側巻枠部における進退方向の後退側端部の近傍に配した渡線調節部の巻付面までの距離を、当該コイル巻枠の外周端部までの距離と同じぐらいにしても、この渡線調節部から上記巻付を行った渡り線を容易に離脱することができる。
この場合には、上記複数のコイル巻枠を上記渡線調節部を配設していないコイル巻枠と、上記渡線調節部を配設したコイル巻枠とに分別して形成することにより、各コイル巻枠及び渡線調節部に電線の巻回及び巻付を行うときの進退の動作を容易にすることができる。また、この場合には、上記渡り線の長さが最適になるようコイル巻枠に対する渡線調節部の位置を容易に決定することができる。
この場合には、上記鍔部により、上記渡線調節部の巻付面に巻き付けた電線が不意に外れてしまうことを容易に防止することができる。
また、以下の実施例2においては、図12〜図20を用いて、巻き取り治具とインサータ治具とを有してなるコイル形成挿入装置につき説明し、巻き取り治具に保持した連極コイルを一旦インサータ治具に移載するコイル移載工程と、インサータ治具から連極コイルをステータコアの各スロットに挿入配置するコイル挿入工程とにつき説明する。
また、実施例2において用いる巻き取り治具は、実施例1において用いる巻き取り治具と同じものであり、実施例2においても図1〜図11のいずれかを用いて説明をすることがある。
本例のコイル形成装置1は、図1、図2に示すごとく、電線99をループ状に巻回してなる単極コイル90を複数連ねてなるモータ用のコイルである連極コイル9を形成するものである。コイル形成装置1は、架台(図示略)と、この架台に、旋回装置(図示略)に接続される旋回中心軸C2を中心にして旋回可能に配設された旋回アーム21と、巻き取り治具2とを有してなる。また、巻き取り治具2は、旋回アーム21に対して移動可能に配設されたインデックスホルダー22と、このインデックスホルダー22の外周面に配設した複数のコイル巻枠3とを有している。
以下に、これを詳説する。
また、上記回動中心軸C3から各コイル巻枠3における巻回軸C1までの巻枠距離L1は、上記旋回アーム21の旋回中心軸C2から上記インデックスホルダー22の回動中心軸C3までのオフセット距離L2と略同一になっている。
また、上記円弧状に並ぶよう配設した各コイル巻枠3により、円弧状に連なる連極コイル9を形成することができる(図11参照)。
また、本例においては、各コイル巻枠3において、各内側巻枠部31に回動可能にカム33を配設しており、図3に示すごとく、上記巻回位置301は、カム33を各外側巻枠部32に向けて起立させたときに形成し、図4に示すごとく、上記離脱位置302は、カム33を各内側巻枠部31に向けて倒したときに形成した。これ以外にも、外側巻枠部32の巻回位置301と離脱位置302との間での移動は、シリンダー又はモータ等を用いて行うこともできる。
また、本例では、リード巻枠42の断面形状は略円形状としており、電線99に折れ曲がり等を発生させることなく、安定して所定長さのリード線996を第1の単極コイル90aの巻き端部に確保することができる。
以下に、コイル巻枠3に巻回を行うときの旋回アーム21の旋回方向を正回転方向といい、渡線巻枠41及びリード巻枠42に巻回を行うときの旋回アーム21の旋回方向を逆回転方向という。
このコイル形成工程においては、上記コイル形成装置1を用いて、以下のインデックス工程、突出工程及び巻回工程を上記各コイル巻枠3に順次行って上記単極コイル90を形成し、この単極コイル90が連なった連極コイル9を形成する。
上記電線99の供給は、上記コイル形成装置1の横方向、すなわち各コイル巻枠3、各渡線巻枠41及びリード巻枠42の電線99の巻回を行う巻回面に直交する方向から行う。
また、上記突出工程として、第1のコイル巻枠3aを前進させて、この第1のコイル巻枠3aを突出させると共にリード巻枠42を後退させる。
次いで、渡線形成工程として、第1の渡線巻枠41aに電線99を供給すると共に旋回アーム21を逆回転方向に旋回させて、第1の渡線巻枠41aに電線99を巻き付けて上記渡り線995を形成する。
そして、図9に示すごとく、上記巻回工程を再び行って、第2のコイル巻枠3bに電線99を供給すると共に旋回アーム21を正回転方向に旋回させて、第2のコイル巻枠3bに電線99を複数回巻回して第2の単極コイル90bを形成する。
そして、上記旋回アーム21を旋回させることにより、この旋回アーム21に配設したインデックスホルダー22及び複数のコイル巻枠3の全体を回転させて、電線99の巻回を行う。そのため、従来のように、固定した巻枠の外周からワインダー等を回転させながら電線99を巻回することがなく、電線99に捩りをほとんど発生させることなく各コイル巻枠3に各単極コイル90を形成することができる。
そして、いずれかのコイル巻枠3に単極コイル90を形成した後には、上記インデックスホルダー22を回動させて、上記いずれかのコイル巻枠3に隣接する次のコイル巻枠3の巻回軸C1を上記旋回中心軸C2にほぼ合わせて、上記と同様に単極コイル90を形成することができる。
本例のコイル形成挿入装置5は、図13に示すごとく、電線99をループ状に巻回してなる単極コイル90を複数連ねてなる連極コイル9を形成する巻き取り治具2と、この巻き取り治具2に対向して上記連極コイル9を受け取り、この連極コイル9をステータコア81の内周面に形成した複数のスロット810に挿入配置するインサータ治具6とを有してなる。
そして、コイル形成挿入装置5は、図16に示すごとく、各コイル巻枠3に各コイル受け部62を対向させて、各コイル巻枠3に巻回した各単極コイル90が連なる連極コイル9を、巻き取り治具2からインサータ治具6へと移載するよう構成されている。
以下に、これを詳説する。
また、この嵌入を行ったときには、必然的に各コイル受け部62の先端部621が各コイル巻枠3における各単極コイル90の輪内に挿入配置される。
本例においても、コイル形成工程については上記実施例1と同様である。
次に、コイル形成工程を行って形成した連極コイル9を、上記巻き取り治具2から上記インサータ治具6へと移載するコイル移載工程につき説明する。
すなわち、図13に示すごとく、コイル移載工程においては、まず、上記連極コイル9の形成を行った巻き取り治具2の全体を、上記インサータ治具6に向けて前進させる。このとき、巻き取り治具2における各コイル巻枠3においては各外側巻枠部32が上記巻回位置301にあり、各単極コイル90にはテンションが加わっている。そして、各単極コイル90は、上記巻回を行った後の状態が崩れないように維持されている。
また、上記嵌入のときには、各コイル受け部62の先端部621は、各コイル巻枠3における各単極コイル90の全体の輪内に挿入配置される。
その後、図17に示すごとく、巻き取り治具2をインサータ治具6から離れる後退方向に後退させて、各単極コイル90が連なった連極コイル9のインサータ治具6への移載が完了する。
図18〜図20に示すごとく、このコイル挿入工程においては、上記インサータ治具6に保持した連極コイル9を、ステータコア81の内周面に形成した複数のスロット810に挿入配置する。
すなわち、図18、図19に示すごとく、コイル挿入工程においては、まず、インサータ治具6の各コイル受け部62を、ステータコア81の内周面側に対向配置する。このとき、ステータコア81の内周面における各スロット810同士の間における各ティース811には、上記各ガイド部63が対向配置される。
すなわち、上記巻き取り治具2は、複数のコイル巻枠3を配してなるものであり、この巻き取り治具2においては、各コイル巻枠3に単極コイル90を形成して連極コイル9を形成することができる。そのため、互いの位置関係が固定された各コイル巻枠3に各単極コイル90を形成することができ、各コイル巻枠3に巻回した単極コイル90同士の間に形成される渡り線995の長さを安定させることができる。
それ故、連極コイル9の形成状態をほとんど変えることなく、この連極コイル9を巻き取り治具2からインサータ治具6へと移載することができる。
本例のコイル形成装置X1は、図21に示すごとく、電線X99をループ状に巻回してなる単極コイルX90を複数連ねてなり、かつ互いに隣接する単極コイルX90同士の巻回方向が逆である連極コイルX9を形成するものである。図21において、各単極コイルX90の巻回方向を矢印Gで示す。
図22〜図24に示すごとく、本例のコイル形成装置X1は、以下の巻き取り治具X2と回転装置X20とを有している。上記巻き取り治具X2は、治具ベースとしてのインデックスホルダーX22と、上記単極コイルX90を巻回するために、上記インデックスホルダーX22に配設した複数のコイル巻枠X3と、上記単極コイルX90同士を結ぶ渡り線X995の長さを調節するための渡線調節部としての渡線調節ピンX41とを有している。また、上記回転装置X20は、巻き取り治具X2の全体を、上記複数のコイル巻枠X3のうちの上記電線X99の巻回を行ういずれか1つのコイル巻枠X3における巻回軸XC1又はこの巻回軸XC1に略平行な軸を中心に回転させるものである。
なお、図23は、上記コイル形成装置X1に連極コイルX9を形成した状態を模式的に示す図である。
以下に、これを詳説する。
図22、図24に示すごとく、本例の回転装置X20は、旋回中心軸XC2を中心にして旋回可能である旋回アームX21を有しており、また、上記巻き取り治具X2は、上記旋回アームX21に対して移動可能に配設された上記インデックスホルダーX22を有している。また、上記複数のコイル巻枠X3は、その巻回軸XC1が上記旋回中心軸XC2に対して略平行に配された状態でインデックスホルダーX22に配設されている。なお、上記回転装置X20は、上記実施例1における旋回装置に相当する。
そして、本例のコイル形成装置X1も上記実施例1のものと同様に、インデックスホルダーX22を移動させて、上記電線X99の巻回を行うコイル巻枠X3を順次上記旋回中心軸XC2に接近させることができるよう構成されている。
そして、本例では、各コイル巻枠X3に、略長方形状の単極コイルX90をそれぞれ形成することができ、上記連極コイルX9は、略長方形状の単極コイルX90の長辺部分をステータコア又はロータコアの軸方向に向けてこれらにまとまりよく組み付けることができる。
そして、上記渡線調節ピンX41の巻付面X45を、上記渡り線X995をいずれかのコイル巻枠X3の巻回面X35における間隙形成面X36に当接させて引き出せる位置に形成しておくことにより、上記渡り線X995が、互いに隣接するコイル巻枠X3の間隙形成面X36同士の間の間隙X360を遮ってしまうことがない。また、各コイル巻枠X3にそれぞれ単極コイルX90を形成した後でも、各コイル巻枠X3における単極コイルX90同士の間に上記間隙X360を維持することができる。
このように、上記各コイル巻枠X3及び各渡線調節ピンX41は、上記巻き取り治具X2におけるインデックスホルダーX22に対して上記旋回中心軸XC2の方向に進退可能に配設されている。
そして、上記外側巻枠部X32は、上記内側巻枠部X31における進退方向の後退側端部X321の近傍に形成した回動始点部X320を中心にして、上記電線X99の巻回を行う際の巻回位置X301と(図25、図26参照)、上記巻回を行った後の上記単極コイルX90を当該コイル巻枠X3から離脱させる際の離脱位置X302(図29、図30参照)との間で、上記内側巻枠部X31との間の距離を変更するよう回動可能である。
そして、上記巻回を行った後の単極コイルX90を第2のコイル巻枠X3bから離脱させる際に、第2の渡線調節ピンX41bを第2のコイル巻枠X3bの内側巻枠部X31から取り外すことができる。そのため、第2の渡線調節ピンX41bが単極コイルX90を離脱する際の障害物になることがなく、単極コイルX90を第2のコイル巻枠X3bから一層容易に離脱することができる。
そして、図23、図35に示すごとく、上記第1の渡線調節ピンX41aと同様に、上記第3のコイル巻枠X3cに巻回を行った電線X99は、第3のコイル巻枠X3cから、第4のコイル巻枠X3dの外側巻枠部X32における後退側端部X321に配設された第3の渡線調節ピンX41cへと渡した後に、第4のコイル巻枠X3dの巻回面X35における初回巻回面部X351に巻回を行うことができる。
上記各鍔部X411の形成により、各渡線調節ピンX41の巻付面X45に巻き付けた電線X99が不意に外れてしまうことを容易に防止することができる。
図22に示すごとく、上記連極コイルX9の形成を行うに当たっては、上記第1のコイル巻枠X3aにおける巻回軸XC1を、上記旋回アームX21における旋回中心軸XC2にほぼ合わせておく。
そして、図31に示すごとく、1つの上記第1のコイル巻枠X3aを、上記インデックスホルダーX22に対して前進させ、残りのコイル巻枠X3よりも上記前進方向D1に突出させる。また、電線X99を上記巻き取り治具X2に供給し、この電線X99の端部を巻き取り治具X2の適当な位置に固定する。
そして、図33に示すごとく、電線X99は、初回巻回面部X351から最終回巻回面部X354まで順次巻回され、最終回巻回面部X354に対向する第2の渡線調節ピンX41bの巻付面X45に巻き付けられる。こうして、第2の単極コイルX90bが形成される。
その後、図36に示すごとく、上記第4のコイル巻枠X3d及び第3の渡線調節ピンX41cを後退させて、上記第1〜第4の単極コイルX90a〜dを連ねてなる連極コイルX9を形成することができる(図21参照)。
そのため、上記各渡線調節ピンX41に容易に電線X99の巻付を行うことができ、各渡り線X995を形成するために要する時間を短縮させることができる。
本例は、図40〜図45に示すごとく、上記第2のコイル巻枠X3bからの単極コイルX90の離脱を容易にするために、第2のコイル巻枠X3bの内側巻枠部(固定側巻枠部)X31における進退方向の前進側端部X311の近傍に配された第2の渡線調節ピンX41bが、第2のコイル巻枠X3bの外側巻枠部(可動側巻枠部)X32を上記離脱位置X302に回動させたときに、第2のコイル巻枠X3bの内部に収納されるよう構成した例である。
そして、外側巻枠部X32が上記巻回位置X301にあるときには、第2の渡線調節ピンX41bは、内側巻枠部X31の巻付面X35及び外側巻枠部X32の巻付面X35よりも突出して、渡り線X995の長さを規定長さに形成することができる。
本例においても、その他は上記実施例3と同様であり、上記実施例3と同様の作用効果を得ることができる。
2、X2 巻き取り治具
X20 回転装置
21、X21 旋回アーム
C2、XC2 旋回中心軸
22、X22 インデックスホルダー
C3、XC3 回動中心軸
23 払出コア
3、X3 コイル巻枠
C1、XC1 巻回軸
301、X301 巻回位置
302、X302 離脱位置
31、X31 内側巻枠部(固定側巻枠部)
311 先端面
312 嵌入凹部
X311 前進側端部
32、X32 外側巻枠部(可動側巻枠部)
X320 回動支点部
X321 後退側端部
X35 巻回面
X351 初回巻回面部
X354 最終回巻回面部
X355 外周端部
X36 間隙形成面
X360 間隙
41 渡線巻枠(渡線調節部)
X41 渡線調節ピン(渡線調節部)
X411 鍔部
42 リード巻枠
X45 巻付面
5 コイル形成挿入装置
6 インサータ治具
60 移載ルート
61 押出挿入コア
62 コイル受け部
621 先端部
81 ステータコア
810 スロット
9、X9 連極コイル
90、X90 単極コイル
99、X99 電線
995、X995 渡り線
996 リード線
Claims (19)
- 電線をループ状に巻回してなる単極コイルを複数連ねてなる連極コイルを形成する装置であって、
上記単極コイルを巻回するための複数のコイル巻枠と上記単極コイル同士を結ぶ渡り線の長さを調節するための渡線調節部とを備えてなる巻き取り治具と、
該巻き取り治具全体を、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線の巻回を行ういずれか1つのコイル巻枠における巻回軸又は該巻回軸に略平行な軸を中心に回転させる回転装置とを有しており、
上記各コイル巻枠は、その上記巻回軸が互いに略平行になるよう配されており、
上記渡線調節部は、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線を渡して巻回する互いに隣接するコイル巻枠同士の間に配されており、
上記各コイル巻枠は、その上記巻回軸が仮想の円弧上に並ぶよう配されていることを特徴とするコイル形成装置。 - 請求項1において、上記回転装置は、旋回中心軸を中心にして旋回可能である旋回アームを有しており、また、上記巻き取り治具は、上記旋回アームに対して回動移動可能に配設されたインデックスホルダーを有しており、
上記複数のコイル巻枠は、その上記巻回軸が上記旋回中心軸に対して略平行に配された状態で上記インデックスホルダーに配設されており、
上記コイル形成装置は、上記インデックスホルダーを回動移動させて、上記電線の巻回を行うコイル巻枠を順次上記旋回中心軸に接近させることができるよう構成したことを特徴とするコイル形成装置。 - 電線をループ状に巻回してなる単極コイルを複数連ねてなる連極コイルを形成する装置であって、
旋回中心軸を中心にして旋回可能に配設された旋回アームと、該旋回アームに対して回動移動可能に配設されたインデックスホルダーとを有しており、
上記インデックスホルダーには、複数のコイル巻枠が配設されており、各コイル巻枠における上記電線の巻回を行う各巻回軸は、互いに略平行であると共に上記旋回中心軸に対しても略平行であり、
上記インデックスホルダーを回動移動させて、上記電線の巻回を行うコイル巻枠を順次上記旋回中心軸に接近させることができるよう構成したことを特徴とするコイル形成装置。 - 請求項2又は3において、上記インデックスホルダーは、上記旋回中心軸に対して略平行にオフセットした位置に形成した回動中心軸を中心にして、上記旋回アームに回動移動可能に配設されており、
上記各コイル巻枠は、上記回動中心軸から略同一の距離に円弧状に上記インデックスホルダーに配設してあり、
上記インデックスホルダーを回動移動させることによって、上記電線の巻回を行うコイル巻枠を順次上記旋回中心軸に接近させることができるよう構成したことを特徴とするコイル形成装置。 - 請求項2〜4のいずれか一項において、上記各コイル巻枠は、上記インデックスホルダーに対して上記旋回中心軸の方向に進退可能に配設してあり、
上記電線の巻回を行うコイル巻枠を、残りのコイル巻枠に対して上記旋回アームから離れる前進方向に前進させ、該残りのコイル巻枠よりも突出させるよう構成したことを特徴とするコイル形成装置。 - 請求項2〜5のいずれか一項において、上記各コイル巻枠は、上記インデックスホルダーに取り付けた内側巻枠部と、該内側巻枠部に対向配設した外側巻枠部とを有しており、
上記外側巻枠部は、上記電線の巻回を行う際の巻回位置と、上記巻回を行った後の上記単極コイルを当該コイル巻枠から離脱させる際の離脱位置との間で、上記内側巻枠部との間の距離を変更するよう回動可能であることを特徴とするコイル形成装置。 - 請求項6において、上記外側巻枠部は、上記旋回アームから離れる前進方向に向けて段階的に拡径していることを特徴とするコイル形成装置。
- 請求項1又は2において、上記各コイル巻枠は、その上記各巻回軸に直交する方向の断面形状が略長方形状を有していることを特徴とするコイル形成装置。
- 請求項1、2又は8のいずれか一項において、上記各渡線調節部における上記電線の巻付を行う各巻付面は、上記各コイル巻枠の上記電線の巻回を行う各巻回面における外周端部を通る仮想円の内側又はその近傍に配されていることを特徴とするコイル形成装置。
- 請求項1、2、8又は9のいずれか一項において、上記各コイル巻枠の上記各巻回面において、上記仮想の円弧上に配した複数のコイル巻枠の配置中心の方向に位置する一対の角部には、上記電線を渡して巻回する互いに隣接するコイル巻枠同士の間に間隙を形成するための間隙形成面がそれぞれ設けられており、
上記互いに隣接する一方のコイル巻枠の上記巻回面における上記間隙形成面と、上記互いに隣接する他方のコイル巻枠の上記巻回面における上記外周端部との間に上記渡り線を渡す場合に、該渡り線を巻き付ける上記渡線調節部の上記巻付面は、上記渡り線を上記一方のコイル巻枠の上記巻回面における上記間隙形成面に当接させて引き出すことができる位置に形成されていることを特徴とするコイル形成装置。 - 請求項1、2、8、9又は10のいずれか一項において、上記渡線調節部は、上記コイル巻枠に配設されていることを特徴とするコイル形成装置。
- 請求項1、2、8、9、10又は11のいずれか一項において、上記各コイル巻枠は、上記巻き取り治具において進退可能に配されており、該巻き取り治具は、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線の巻回を行ういずれか1つのコイル巻枠を残りのコイル巻枠よりも突出させた状態で上記電線の巻回を行うよう構成されていることを特徴とするコイル形成装置。
- 電線をループ状に巻回してなる単極コイルを複数連ねてなる連極コイルを形成する方法であって、
旋回中心軸を中心にして旋回可能に配設された旋回アームと、該旋回アームに対して回動移動可能に配設されたインデックスホルダーとを有しており、上記インデックスホルダーには、複数のコイル巻枠が配設されており、各コイル巻枠における上記電線の巻回を行う各巻回軸は、互いに略平行であると共に上記旋回中心軸に対しても略平行であるコイル形成装置を用い、
上記インデックスホルダーを回動移動させて、上記複数のコイル巻枠のうちの巻回を行ういずれか1つのコイル巻枠である第1のコイル巻枠を上記旋回中心軸に接近させるインデックス工程と、
上記第1のコイル巻枠に上記電線を供給すると共に、上記旋回アームを旋回させて、上記第1のコイル巻枠に上記電線を巻回して上記単極コイルを形成する巻回工程とを行い、
以降、残りのコイル巻枠についても、上記第1のコイル巻枠と同様に上記インデックス工程及び上記巻回工程を行って上記連極コイルを形成することを特徴とするコイル形成方法。 - 請求項13において、上記インデックス工程においては、上記インデックスホルダーを上記旋回アームに対して回動移動させて、上記各コイル巻枠の上記巻回軸を上記旋回中心軸に接近させることを特徴とするコイル形成方法。
- 請求項13又は14において、上記インデックス工程においては、上記電線の巻回を行うコイル巻枠を、残りのコイル巻枠に対して上記旋回アームから離れる前進方向に前進させ、該残りのコイル巻枠よりも突出させる突出工程を行うことを特徴とするコイル形成方法。
- 請求項13〜15のいずれか一項において、上記連極コイルを形成した後には、上記各コイル巻枠の外径を縮小させて、該各コイル巻枠から上記連極コイルを離脱する離脱工程を行うことを特徴とするコイル形成方法。
- 請求項16において、上記巻回工程においては、上記電線の巻回を行うコイル巻枠の外径が上記旋回アームから離れる前進方向に向けて段階的に大きい状態を形成して、上記前進方向に向けて電線の巻き径が大きくなる単極コイルを形成し、
上記離脱工程においては、上記各コイル巻枠の外径が上記前進方向に向けて小さくなる状態を形成して、上記連極コイルの離脱を行うことを特徴とするコイル形成方法。 - 請求項13〜17のいずれか一項において、いずれかのコイル巻枠に上記巻回工程を行った後で、次のコイル巻枠に上記巻回工程を行う前には、上記各コイル巻枠同士の間に配設した渡線巻枠に上記電線を巻き付けて、上記各単極コイル同士の間を結ぶ渡り線を形成する渡線形成工程を行うことを特徴とするコイル形成方法。
- 電線をループ状に巻回してなる単極コイルを複数連ねてなる連極コイルを形成する方法であって、
上記単極コイルを巻回するための複数のコイル巻枠と上記単極コイル同士を結ぶ渡り線の長さを調節するための渡線調節部とを備えてなる巻き取り治具と、該巻き取り治具全体を、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線の巻回を行ういずれか1つのコイル巻枠における巻回軸又は該巻回軸に略平行な軸を中心に回転させる回転装置とを有し、上記各コイル巻枠は、その上記巻回軸が互いに略平行になるよう配されており、上記渡線調節部は、上記複数のコイル巻枠のうちの上記電線を渡して巻回する互いに隣接するコイル巻枠同士の間に配されており、上記各コイル巻枠を、その上記巻回軸が仮想の円弧上に並ぶよう配してなるコイル形成装置を用い、
上記複数のコイル巻枠のうちの1つのコイル巻枠である第1のコイル巻枠を、残りのコイル巻枠に対して前進させて突出させ、当該第1のコイル巻枠に上記電線の巻回を行い、
次いで、上記第1のコイル巻枠に隣接する第2のコイル巻枠及びこれに配設した上記渡線調節部を前進させて突出させると共に上記第1のコイル巻枠を後退させ、上記第2のコイル巻枠及びこれに配設した上記渡線調節部に上記電線の巻回を行い、
次いで、上記第2のコイル巻枠に隣接する第3のコイル巻枠を前進させて突出させると共に上記第2のコイル巻枠及びこれに配設した上記渡線調節部を後退させ、上記第3のコイル巻枠に上記電線の巻回を行うことを含んで上記連極コイルを形成することを特徴とするコイル形成方法。
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