JP4492800B2 - 電動機の固定子巻線方法 - Google Patents

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Description

本発明は、積層された一体の固定子鉄心に放射状に配置された磁極へ直に集中巻線を施す電動機の固定子およびその巻線方法に関するものである。
全消費電力に占める電動機の消費電力の割合は大きく、地球環境の保全が叫ばれるなか、高効率化、省力化への追求は避けがたい命題となっている。
電動機の高効率化の手段として、固定子巻線におけるコイル占積率の向上は、巻線方法を開発する上で最大課題として絶え間なく追求されている。
従来の巻線方法を図5に基づいて説明する。
この従来の巻線方法は、固定子鉄心10に放射状に一体に配置された各磁極12へ直に集中巻線を施すに際し、隣接する磁極12および磁極突出部13により形成されるスロット15の内部に、ノズル41を固定子鉄心10の内側から挿入し、このノズル41を磁極12の周囲を周回運動させながら巻線を行うスロット内ノズル揺動式巻線であるノズル巻線方法が主流である。
このノズル巻線方法は、高速かつ簡便に巻線できるが、スロット15の内部のノズル通過領域16には巻線を施すことができず、巻線のコイル占積率を一定以上には向上できないものである。
このノズル通過領域16に巻線を施す従来の方法として、直に巻線する方法ではないがノズル巻線にインサータ巻線を組み合わせた方法が知られている(例えば、特開2002−142416号公報参照)。これによれば、2つの方法を使用して2つのコイルを形成し組み合わせることで、全ての有効スロット面積を活用した巻線を目指している。
また、スロット内にノズルを通過させないで巻線する方法も知られている(例えば、特開2000−270524号公報または特開2001−103716号公報を参照)。これによれば、ノズル41がスロット15内部に入ることなく巻線を行うことができ、ノズル巻線におけるノズル通過領域16にまで巻線を施すことができると共に、ノズルの大きさの制限が緩和され、一度に複数本の導線を供給する多本持ち巻線が可能となる。
特開2002−142416号公報 特開2000−270524号公報 特開2001−103716号公報 特開2002−78300号公報 US2002−0047065A号公報 特開2001−119885号公報
有効スロット面積の全てを活用した巻線方法が開発されて来てはいるが、実際の量産方法、商品としての有効性を追求していくと種々の課題が残されている。
例えば、特開2002−142416号公報のようにノズル巻線にインサータ巻線を組み合わせた方法では、コイル相互の接続ポイントが多くなり、極数が多くなるほどコイル数が増え、品質、工数の面で好ましくない。また、インサータ巻線はノズル巻線と違いコイルが直に巻装されていないため、コイルの固定手段を別に追加する必要があり、同じく品質、工数の面で好ましくない。
スロット内にノズルを通過させない特開2000−270524号公報または特開2001−103716号公報に記載の巻線方法では、ノズルがコイルをフックに引っ掛けながら巻線を行うために、巻線回転数を高速化できず、そのため巻線に要する時間が長くなり、巻数が多いほどこの課題は大きくなる。また、コイルを巻装する位置制御が非常に困難で、特に巻線されるコイルの下層部ほどフックからの距離が長いため位置制御不能の状態となり、スロット内にノズルを通過させなくてスロット全体を利用できても、ノズルを通過させる通常のノズル巻線以上にコイル占積率を高めることが困難である。また、ノズルが内径側に存在するため、コイルが直にスロットオープンを通過してスロットに供給されるため、コイルキズ等に対するコイル品質の確保に課題がある。
本発明は上記課題を解決するものであり、コイル占積率を向上させることができるとともに、コイルの品質が高品質である電動機の固定子巻線方法を提供することを目的とする。
発明の固定子巻線方法は、固定子鉄心に放射状に配置された磁極に固定子巻線を巻装するに際し、固定子鉄心の隣接する磁極および磁極突出部により形成されるスロット内に挿入されたノズルを、前記磁極に対して相対的に周回運動させるノズル巻線方法によって、巻装された導線に前記ノズルが干渉するまでを限度として各相の対応する各磁極に第1のコイルを巻装する第一の巻線工程と、前記第1のコイルの最終の巻終り線を所定の位置に預けた状態で切断するとともに、前記所定の位置に第2のコイルの最初の巻始め線を預ける工程と、前記ノズルおよび前記第1のコイルとの干渉領域から退避した位置で前記ノズルとは別のノズルを磁極に対して相対的に周回運動させながら、前記ノズルから供給される導線を固定子鉄心のコイルエンド上に設けたフックによって規定の位置に移載させるフック巻線方法によって、前記第一の巻線工程において巻装された第1のコイルの上に第2のコイルを直列に巻装する第二の巻線工程とを有することを特徴とし、通常のノズル巻線方法である第一の巻線工程に加え、ノズルを前記スロット内のコイルと干渉しない領域において、第一の巻線工程において巻装された第一のコイルの上に、前記ノズルと固定子鉄心とを相対移動させながら第2のコイルをフック巻線方法によって直列に巻装するため、高占積率でしかもコイル品質を確保しかつ少ない巻線工数で可能となる。
また、前記第一の巻線工程におけるノズルの磁極に対する相対的な周回運動を、前記ノズルの周回運動とすることを特徴とする。
また、前記第二の巻線工程において第1のコイルと直列に巻装される第2のコイルの一つの磁極への巻装を、コイルエンド上に設けた2つのフックによって、前記磁極に隣接する両側のスロットの中心線に沿って略放射方向に導線を移載することを特徴とする。
また、前記ノズルから供給される導線を固定子鉄心のコイルエンド上に設けたフックによって規定の位置に移載して、巻装する側のコイルエンドのフックに把持された導線を開放すると共に、他方のコイルエンドで導線を把持しているフックにより余剰線を解消しながら巻装することを特徴とし、両側のコイルエンドでフックを介することで必ず発生する余剰線を、一方のコイルエンドの導線巻装時に他方のコイルエンドの導線を把持したフックが余剰分を吸収することで、ノズルに再度戻すことなく絶えず張力が加えられた状態で巻装され、巻線によるコイルダメージの少ない高品質で高占積率のコイルを巻線できる。
また、前記第一の巻線工程または第二の巻線工程は、渡り線により連続して順次巻装することを特徴とし、渡り線により連続して巻線を行うことで、全ての有効スロット面積を活用した高占積率のコイルを巻線することが、少ない巻線工数で、かつ接続不良の少ない直列スター結線の固定子の製造が可能となる。
以上のように本発明によると、ノズル巻線方法で巻線可能な領域に加え、フック巻線方法によって追加のコイル巻装を行うので、それぞれの巻線方法の利点を最大限に活用できることで、従来の単一方法では解決困難な種々の課題が発生する領域にも高占積率で巻線することができ、従来の方法ではできない高効率の電動機を容易に実現できる。
また、磁極に巻線された2つ以上のコイルを元来、同一コイルを分割したもので1コイルの構成物と見るのではなく、別々のコイルと見なして、それぞれの巻線方法ごとに直結されたコイル集団として別々に形成して後で直結させることで、従来のコイル構成と同一の直列スター結線で、高占積率のコイルを直に巻線でき、かつ接続不良のない固定子が容易な製造方法で可能となる。
また、本発明の電動機の固定子巻線方法によると、スロットの全有効全面積を活用した高占積率のコイルを直に巻線することが、少ない巻線工数で、かつスロットオープンを介さず可能となり、接続不良の少ない、コイル品質の高い高効率で低コストの電動機の製造を実現できる。
また、本発明の製造方法によると、従来のノズル巻線後のスロットに残された空間へのコイル巻装の位置制御をコイルの弛みなく行い占積率の高い巻線が可能となり、高効率の電動機の製造を提供できる。
また、本発明の製造方法によると、第2のコイルの磁極への巻装を、コイルエンド上に設けた2つのフックを介して行い、かつ前記磁極に隣接する両側のスロットの中心線に沿って略放射方向に導線を移載するので、巻装される導線のコイルエンドの中央になるべき位置にフックを引っ掛けて巻線位置に移動させる方法に比べて、より正確に導線を規定の位置に移載して、より正確な位置に巻装できる。
以下、本発明の各実施の形態を図1〜図4に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1〜図3は(実施の形態1)を示す。
図1は本発明の電動機固定子で3相4極6スロット、1磁極2コイルの構成における巻線状態を示す断面図である。
固定子鉄心11は、巻線が施されている磁極12と、磁極12の先端に通常幅広に配置された磁極突出部13と、各磁極12の基端を連結する略環状のヨーク部14とから構成されている。
固定子鉄心11に集中巻線を施してなる電動機の固定子10は、絶縁物からなるインシュレータ30を介して磁極12へ直接に巻装された第1のコイル201,202,221,222,241,242と、第1のコイル201,202,221,222,241,242の上に巻装された第2のコイル261,262,281,282,291,292とを有している。
第1のコイル201,202,221,222,241,242は、第一の巻線工程において従来のノズル巻線方法によって巻装され、第2のコイル261,262,281,282,291,292は、第一の巻線工程の後に実施された第二の巻線工程で前記ノズル巻線方法とは別の方法で巻装されている。
前記一つの磁極12に巻装する全コイルの内、第1のコイルと第2のコイルの比率については、ノズル巻線方法で巻装中の第1のコイルに前記ノズルが干渉するまでを限度として第1のコイルの量を決めることで、巻線速度の速い従来のノズル巻線方法の特徴を最大限活用した巻線が可能となる。また、スロット内ノズル揺動式巻線を行うことで、コイル位置制御性の高い巻線が最大限活用されたコイル占積率の高い巻線を得ることが出来る。
図2は図1に示した3相4極6スロットで、一つの磁極12に第1,第2のコイルを巻装して直列スター結線した結線形態を示している。
第1のコイル201,202,221,222,241,242を巻線する第一の巻線工程では、従来のノズル巻線方法によって3つのノズルで各相同時に巻線を行う。
具体的には、固定子鉄心11に設けられた複数の磁極12に集中巻線される2のコイルの内、まず、第1のコイル201,221,241を3ノズルで同時にスロット内でノズルを磁極12に対して相対的に周回運動をさせながら密度高く巻装した後、渡り線24で連続的に接続して、第1のコイル202,222,242を同じく3つのノズルによって同時にノズル巻線方法を実行する。
なお、ノズルを磁極12に対して相対的に周回運動させる方法としては、ノズルを磁極12の周囲を周回運動させる方法と、ノズルの上下移動に同期させ固定子鉄心を回転移動する方法とがあるが、両者を比較すれば、前者による方がより巻線速度の速い巻線が可能となる。
次に、導線を繋げたままで前記ノズル位置を、再度、第1のコイル201,221,241が巻装された磁極12に移動させ、ノズル位置をスロット内のコイルと干渉しない領域に位置させて、第二の巻線工程に入る。
この第二の巻線工程は図3(a)〜(d)に示す工程で実施される。
図3(a)において、第二の巻線工程におけるノズル41は、これから巻線されるコイルと干渉しない領域に位置する。具体的には、隣接する磁極突出部13の間であるスロットオープン18にノズル41が位置した状態を示す。この位置にて、前記ノズル41は磁極12に導線を供給するために、固定子鉄心11のスロットオープン18において、固定子鉄心11の軸心方向の移動および巻線途中のコイルエンド上の水平移動して、巻線を施す磁極12を中心に定位置での周回を行う。
そして図3(b)に示すように、第二の巻線工程では巻線途中の各磁極のコイルエンドの上方には、先端のフック部が開閉自在なフック421,422が設けられており、ノズル41が前記周回によってコイルエンド上に移動しながら、ノズル41から送り出された導線20をフック421,422が受け取る。
次に、ノズル41は、巻装されたコイルと干渉しないスロットオープン18で前記軸心方向に移動する。このスロットオープン18での軸心方向へのノズル41の移動時には、図3(c)に示すように、前記フック421,422が仮想線位置から実線位置に向かって固定子鉄心11の外周側に移動して前記導線20が規定のコイル巻装位置に着く。なお、前記フック421,422の位置および移動方向は、前記磁極12に隣接する両側のスロットの中心線に沿った方向であり、追加によって巻装される導線20の規定の位置への移動が確実である。この時、前記フック421,422が先端フック部を開放することでコイルが先端フック部から放されて規定の位置に巻装されることになる。
ここで、磁極12に隣接する両側のスロットの中心線に沿って略放射方向に前記フック421,422が外側に移動することにより、フック421,422の前記移動方向がスロット内に残された巻線空間に沿った方向となり、この方法によると、巻装される導線のコイルエンドの中央になるべき位置にフックを引っ掛けて巻線位置に移動させる方法に比べて、より正確に導線を規定の位置に移載することができた。これは、巻線に際し、前記空間がスロット内に最後まで存在する空間であって、この方向に移載することで、既に巻装されたコイルが障害となることがなくなるためである。
図3(c)に実線で示したノズル41は、スロットオープン18を下方に向かってスロットを抜けて図3(d)に示したコイルエンド側に移動する。このコイルエンド側にも、図3(d)に示すように前記フック421,422と同様のフック423,424が位置しており、コイルエンド上を移動するノズル41からフック423,424が導線20を受け取る。
次に、ノズル41は、スロットオープン18で前記軸心方向に図3(a)で示す位置まで上昇する。このスロットオープン18での軸心方向へのノズル41の移動時には、前記フック423,424が固定子鉄心11の外周側に移動して前記導線20が規定のコイル巻装位置に着く。なお、このときの前記フック423,424の位置および移動方向は、前記磁極12に隣接する両側のスロットの中心線に沿って略放射方向に前記フック423,424が外側に移動する方向であり、追加によって巻装されるコイルがフック423,424により規定の位置への移動が容易である。この時、前記フック423,424が先端フック部を開放することでコイルが先端フック部から放されて規定の位置に巻装されることになる。
上記のとおり、フック423,424の前記移動方向もフック421,422の移動方向と同じであって、スロット内に残された巻線空間に沿った方向となるため、巻装される導線20のコイルエンドの中央になるべき位置にフックを引っ掛けて巻線位置に移動させる方法に比べて、より正確に導線を規定の位置に移載することができた。
以降は、図3(a)〜(d)の動作を繰り返して巻線を行うが、このときのフック421,422およびフック423,フック424のそれぞれの位置関係が巻装されるコイルの占積率に大きく影響するため、コイル保持、移動、開放の動作は同期をとり、コイルエンドの最適位置へ制御された巻装を行う。
第二の巻線工程でのコイル巻線位置の制御性については、特開2000−270524号公報に示された従来のフック巻線方法の弱点とされるコイル下層部ではなく、フック421,422,423,424に近いコイル上層部を対象としてフック巻線方法で巻装しているため、コイル巻線位置の制御性が良好であって、コイル占積率の良い巻線を得ることが出来る。
このように、第一の巻線工程では、巻線回転数の高速化ならびにコイル巻線位置の制御性の高いノズル揺動式巻線方法によって第1のコイル201,202,221,222,241,242を巻線し、第二の巻線工程では、第一の巻線工程でのノズル通過部に巻線が可能なフック式巻線方法によって、第1のコイル201,202,221,222,241,242の上に第2のコイル261,262,281,282,291,292を巻装するので、スロット全域を有効に活用したコイル占積率の高い巻線が可能となる。
なお、フック421,422,423,424に引っ掛けてスロット内に配分する第二の巻線工程での複数の磁極12へのコイルの巻装は、3つのノズルで同時に施した後、渡り線24で連続的に接続して、202,222,242の巻装を施した磁極に対して、第2のコイル262,282,292の巻装を同様に施す。
上記巻線工程の後、第1のコイルの巻線始め線211,213,215を各相の電源線としてそれぞれ接続し、巻線終り線212,214,216を中性点として連結することで、3相4極6スロット、直列スター結線の電動機固定子として完成する。
なお、上記の実施の形態では、ノズル41はスロットオープン18の位置を通過したが、コイルと干渉しない領域であれば、スロットオープン18の位置でなくても、固定子鉄心11のコア内径の空間17に前記ノズル41を配置して巻線を施す磁極12を中心に定位置での周回を行うようにすることも可能である。しかし、この場合には、フック421,422,423,424に引っ掛けてスロット内に配分する際に、前記スロットオープン18を構成している磁極突出部13に導線20が接触してコイルに傷を付けることがあるが、前記ノズル41がスロットオープン18に位置して周回を行う場合には、ノズル41からスロット内にコイルが直接に供給されるため導線を損傷することが無く、コイル品質の確保が容易となる。
また、上記の各実施の形態では、第二の巻線工程において固定子鉄心11の磁極12に対してノズル41を周回させたが、前記ノズルと固定子鉄心とを相対移動させながら第2のコイルをフック巻線方法によって直列に巻装することもできる。具体的には、上記の第一の巻線工程と同様であり、ノズル41がコイルエンド上を移動していた工程を、ノズル41が固定子鉄心11の軸心方向に上下動するだけで、固定子鉄心11の方が回転移動させることによっても実現できる。
(実施の形態2)
図4は(実施の形態2)を示す。
(実施の形態1)では第一の巻線工程の第1のコイルと第二の巻線工程の第2のコイルは途中で切断せずに連続した導線で巻装を実行したが、第1のコイルを巻装後コイルの切断、仮預け等の端末処理を行うことで別工程に分離することも可能で、次工程で第2のコイルを巻装した後に第1のコイルと第2のコイルを電気接続して構成することもできる。
なお、かかる場合、前記第1のコイルの最終の巻終り線を所定の位置に預けた状態で切断するとともに、前記所定の位置に第2のコイルの最初の巻始め線を預けた後に、前記ノズルおよび前記第1のコイルとの干渉領域から退避した位置で前記ノズルとは別のノズルを磁極に対して相対的に周回運動させながら、第2のコイルを巻装する。
具体的な方法について、2つのコイル間に接続部を設けた結線形態を図4に基づいて説明する。図4には一相分のコイルのみ示す。
第一の巻線工程での巻装を終えて、巻線されたコイルの最終の巻線終り線217を、固定子鉄心11に装着されるインシュレータ30などに設けた端子台31に預けた状態で切断する。
次に第1のコイルを巻装した固定子を、前記ノズルおよび前記第1のコイルとの干渉領域から退避した位置に移載され行われる第二位の巻線工程においては、第一の巻線工程におけるノズルとは別のノズルにより巻線される第2のコイルの最初の巻線始め線218を前記端子台31に預けた後に巻線を始める。これら、端子台31に預けた導線を端子などにより接続させることで、それぞれのコイルを直列に接続することができる。
そして、上記巻線方法によれば、各巻線工程において別々のノズルで巻線を行うため、製造ラインにおいても第一の巻線と第二の巻線の工程を容易に分割可能で、かつ各巻線工程に最適な線径を選択しながら抵抗を自在に調整することができる。
したがって、この場合、ノズル巻線の高速巻線性を阻害することなく、最適な巻線ラインを構築できる。また、例えば、電動機の設計を行う上で一磁極におけるコイル巻数がより必要であれば、第二の巻線工程における導線の線径を第一の巻線工程の導線よりも細線を使用することで、前記巻数を多くすることができる。
(実施の形態3)
フック式巻線はコイル巻線位置制御性が課題であるが、その主要因としてフックから開放されたコイルが巻装されるまでのコイルの弛みの発生がある。これはノズルが固定子磁極に対し直接巻装するのではなく、フックに一時預けた後開放して巻装することにより必然的に発生するものである。当然フックが巻装される対象物に近いほどその影響は小さくなるが、現実として絶縁体などの固定子構成体が存在することで、対象物周辺でのフック動作範囲は著しく制限されてしまう。
このコイルの弛みを吸収するため、ノズル41に挿通している導線を引き戻す方法が採用することが考えられるが、ノズル41に挿通している導線を引き戻すことによってノズル41の内部通路で発生する導線の擦れは、コイルダメージを発生させ易く、コイル品質上大きな課題となるため、ノズルから供給されたコイルは、ノズルに戻されることなく制御されるのが望ましい。
(実施の形態1)の図3(d)において、コイルエンド上に移動しているフック423,424がノズル41から導線20を受け取った後、ノズル41が固定子鉄心11の軸心方向へ移動時に、前記フック423,424は固定子鉄心11の外周側に放射方向へ移動して規定のコイル巻装位置に到着する。この時、図3(c)のフック421,422が先端フック部を開放することで導線を放し、規定の位置に巻装される。
しかし、前記フック421,422の先端フック部の開放場所とコイルが巻装される場所の間には距離があり、開放されたコイルはノズル41が移動して巻装されるまで余剰線となり、張力が掛からない状態で放置されることになる。
そこで、フック421,422の先端フック部の開放時には、フック423,424を前記軸心方向にコイルエンドから離れる方向に移動させることで、余剰線となる量の導線を瞬時に吸収することが出来て、開放されたコイルが瞬時に張力が加えられて巻装される。
このように、コイルエンド上のフック421,422とフック423,424が相互にこの動作を繰り返すことで、よりコイル巻線位置の制御性を向上させた状態でのフック巻線方法を実施することができ、スロット全域を有効に活用したコイル占積率のより高い巻線が可能となる。
なお、上記の各実施の形態では、第1のコイル201,202,221,222,241,242のすべてを各磁極12に巻装してから、次に第1のコイルの上に第2のコイル261,262,281,282,291,292を巻装したが、固定子鉄心11の磁極12の数と同数のノズル41によって、各磁極12に前記ノズル巻線方法によって第1のコイル201,202,221,222,241,242を一度に巻装し、この各第1のコイルの上に、固定子鉄心11の磁極12の数と同数のノズル41によって、前記フック巻線方法で第2のコイル261,262,281,282,291,292を巻装するようにして製造することもできる。
本発明の電動機固定子で3相4極6スロット、1磁極2コイルの構成における巻線状態を示す断面図である。 本発明の電動機固定子で3相4極6スロット、1磁極2コイルの構成における直列スター結線の結線図である。 本発明の第二の巻線工程での第一工程(a)と第二工程(b)と第三工程(c)および第四工程(d)を示す部分平面図である。 本発明の2つのコイル間に接続部を設けた接続方法を示す結線形態図である。 従来のノズル巻線を示す平面図である。
符号の説明
10 固定子
11 固定子鉄心
12 磁極
13 磁極突出部
14 ヨーク部
15 スロット内
16 ノズル通過領域
17 コア内径空間
18 スロットオープン
20 コイル
211 U相の巻線始め線
212 U相の巻線終り線
213 V相の巻線始め線
214 V相の巻線終り線
215 W相の巻線始め線
216 W相の巻線終り線
217 U相のノズル工程巻線終り線
218 U相のフック工程の巻線始め線
201、202 ノズル巻線工程で巻線されたU相コイル
221、222 ノズル巻線工程で巻線されたV相コイル
241、242 ノズル巻線工程で巻線されたW相コイル
261、262 フック巻線工程で巻線されたU相コイル
281、282 フック巻線工程で巻線されたV相コイル
291、292 フック巻線工程で巻線されたW相コイル
24 渡り線
30 インシュレータ
31 端子台
41 ノズル
421、422、423、424 フック

Claims (5)

  1. 固定子鉄心に放射状に配置された磁極に固定子巻線を巻装するに際し、
    固定子鉄心の隣接する磁極および磁極突出部により形成されるスロット内に挿入されたノズルを、前記磁極に対して相対的に周回運動させるノズル巻線方法によって、巻装された導線に前記ノズルが干渉するまでを限度として各相の対応する各磁極に第1のコイルを巻装する第一の巻線工程と、
    前記第1のコイルの最終の巻終り線を所定の位置に預けた状態で切断するとともに、前記所定の位置に第2のコイルの最初の巻始め線を預ける工程と、
    前記ノズルおよび前記第1のコイルとの干渉領域から退避した位置で前記ノズルとは別のノズルを磁極に対して相対的に周回運動させながら、前記ノズルから供給される導線を固定子鉄心のコイルエンド上に設けたフックによって規定の位置に移載させるフック巻線方法によって、前記第一の巻線工程において巻装された第1のコイルの上に第2のコイルを直列に巻装する第二の巻線工程と、
    を有する電動機の固定子巻線方法。
  2. 第一の巻線工程におけるノズルの磁極に対する相対的な周回運動を、前記ノズルの周回運動とする請求項1記載の電動機の固定子巻線方法。
  3. 第二の巻線工程において第1のコイルと直列に巻装される第2のコイルの一つの磁極への巻装を、コイルエンド上に設けた2つのフックによって、前記磁極に隣接する両側のスロットの中心線に沿って略放射方向に導線を移載する請求項1記載の電動機の固定子巻線方法。
  4. ノズルから供給される導線を固定子鉄心のコイルエンド上に設けたフックによって規定の位置に移載して、巻装する側のコイルエンドのフックに把持された導線を開放すると共に、他方のコイルエンドで導線を把持しているフックにより余剰線を解消しながら巻装する請求項1記載の電動機の固定子巻線方法。
  5. 第一の巻線工程または第二の巻線工程は、渡り線により連続して順次巻装する請求項1記載の電動機の固定子巻線方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005049536A1 (de) * 2005-10-17 2007-04-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bewickeln von Stator- oder Ankerzähnen
JP5196895B2 (ja) 2007-07-13 2013-05-15 日特エンジニアリング株式会社 巻線方法及び巻線装置
US8978238B2 (en) * 2012-02-20 2015-03-17 Louis J. Finkle Apparatus and method for efficient stator windings termination
CN102891573A (zh) * 2012-10-16 2013-01-23 浙江京马电机有限公司 串激电机定子自动反转绕线机
CN103401381B (zh) * 2013-08-08 2015-09-09 上海博泽电机有限公司 用于六槽四极的永磁有刷电机的绕线方法及其结构
JP6652527B2 (ja) * 2017-07-14 2020-02-26 本田技研工業株式会社 ステータ用分割コアの製造方法
JP6745855B2 (ja) * 2018-10-24 2020-08-26 朝程工業股▲フン▼有限公司 ブラシレスモーター用のステータの製造方法
CN111115374A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 苏州绿控新能源科技有限公司 一种匀线速的绕线方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0721078Y2 (ja) * 1988-07-21 1995-05-15 多摩川精機株式会社 電動機
JP2811815B2 (ja) * 1989-10-13 1998-10-15 松下電器産業株式会社 回転機用固定子の製造方法
US5090108A (en) * 1990-10-17 1992-02-25 Globe Products Inc. Stator coil winding and lead termination method and apparatus
JP3708288B2 (ja) * 1997-05-23 2005-10-19 松下電器産業株式会社 電機子コイルの巻線機とその巻線機による巻線方法
JP3519911B2 (ja) * 1997-05-30 2004-04-19 三菱電機株式会社 アマチュアコイルの巻線装置及びアマチュアコイルの巻線方法
JP3049395B1 (ja) 1999-03-17 2000-06-05 株式会社林工業所 モータ固定子の巻線具
JP3850187B2 (ja) 1999-09-28 2006-11-29 多摩川精機株式会社 コイル巻線方法
JP2001119885A (ja) * 1999-10-21 2001-04-27 Mitsubishi Electric Corp 3相電動機の固定子および3相電動機の固定子の製造装置
JP3380885B2 (ja) 2000-05-25 2003-02-24 株式会社林工業所 モータ固定子の巻線方法及び巻線装置
JP2002014216A (ja) 2000-06-29 2002-01-18 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタの製造方法及び製造装置
JP3486393B2 (ja) * 2000-08-31 2004-01-13 株式会社ベステック 巻線機
JP3669966B2 (ja) * 2002-03-07 2005-07-13 日特エンジニアリング株式会社 巻線方法及び巻線装置
DE10328956A1 (de) * 2003-06-27 2005-01-20 Elmotec Statomat Vertriebs Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Einführen von Wellenwicklungen in Rotor- und Statorblechpakete elektrischer Maschinen
JP4826718B2 (ja) * 2004-07-27 2011-11-30 日本電産株式会社 モータ用の電機子およびモータ

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