JP4775183B2 - 巻線装置 - Google Patents

巻線装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4775183B2
JP4775183B2 JP2006235562A JP2006235562A JP4775183B2 JP 4775183 B2 JP4775183 B2 JP 4775183B2 JP 2006235562 A JP2006235562 A JP 2006235562A JP 2006235562 A JP2006235562 A JP 2006235562A JP 4775183 B2 JP4775183 B2 JP 4775183B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guide member
nozzle
stator core
winding
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006235562A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008061389A (ja
Inventor
武司 黒沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2006235562A priority Critical patent/JP4775183B2/ja
Publication of JP2008061389A publication Critical patent/JP2008061389A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4775183B2 publication Critical patent/JP4775183B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

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

Description

本発明は、回転電機の固定子コアのポールに直接線材を巻回する巻線装置に関するものである。
モーターや発電機等の回転電機の固定子には、円筒形のヨークの内壁から中心に向けて突出したポールに線材を巻き付けて固定子巻線を形成したものが知られている。そしてこのような固定子巻線を形成するための巻線装置として、例えば、本願と同一出願人による特許文献1に記載された装置がある。特許文献1の巻線装置は、線材を繰り出すノズルを固定子の軸心側に配置して、このノズルをヨークの軸心に平行な方向の往復運動と、前記軸心を中心にした正逆回転運動を複合させてポールの軸心周りの回転運動をさせることにより線材をポールに巻回するものである。
図5は、引用文献1の巻線装置に類似の巻線装置を使って固定子コア110のポール112の一つに巻線を形成した状態を示す固定子コアの平面図である。固定子コアのポール112の先端には、幅及び高さの拡大した鍔部112bが形成されているが、このような巻線装置を使って線材102を巻回したとき、特に巻数あるいは線数を多くして占積率を高めようとした場合に、ノズル124の先端の線材の軌跡が内周側に集中して外周側に線材が充填されないスペースが生じ易くなると共に線材102が前記鍔部112bに乗り上げることがあった。
一方、特許文献2には占積率を高める巻線装置が記載されている。この巻線装置は、固定子の半径方向における巻線の位置を規制する手段、即ち固定子コアのポールの上下の端面に配置されるプッシャプレート及びプッシャピンを用いて巻線を固定子の外周側へ案内し、さらに固定子コアの外周より外側に配置されたガイド移動機構によって前記プッシャプレート及びピンを半径方向外側へ移動させることにより巻線を強制的にポールの半径方向外側へ押し込むように構成されている。この巻線装置では、一つの固定子コアへの線材の巻回を完了させた後に、前記プッシャプレート及びピンを前記ガイド機構のスライダから取り外し、次の固定子コアへの線材の巻回を開始する前に前記プッシャプレート及びピンを再び取り付けることが必要となる。従って、例えばポールの数が4と比較的少なくかつ大量生産の必要な固定子コアに引用文献2の装置を用いた場合には、プッシャプレート及びピンの着脱作業時間の占める比率が大きくなるという問題が生じる。
特開平9−322494号公報 特開2003−264966号公報
本発明は、前述した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、比較的簡易な手段により占積率の高い場合であっても固定子巻線を確実に形成できる巻線装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
請求項1に記載された発明は、円筒形のヨーク(11)と、ヨーク(11)の内壁から円筒形の軸心に向かって突出するコア部(12a)及び該コア部(12a)の先端の鍔部(12b)を有する複数のポール(12)とからなる固定子コア(10)のポールのコア部(12a)に線材(2)を巻き付ける巻線装置が、線材(2)が繰り出されるノズル(24)を備えたノズル部(20)と、固定子コア(10)を保持するワーク保持部(30)と、固定子コア(10)の一方の端部に隣接して設けられた第1ガイド部材(40)及び他方の端部に隣接して設けられた第2ガイド部材(50)にして、鍔部(12b)より半径方向外側に位置する外形部分(41,51)をそれぞれ有する第1ガイド部材(40)及び第2ガイド部材(50)と、ノズル部(20)並びに第1ガイド部材(40)及び第2ガイド部材(50)を軸心を中心に正逆回転させると共に、ノズル部(20)を軸心に沿って往復直線移動させる駆動機構(60)と、を具備し、第1ガイド部材(40)及び第2ガイド部材(50)は、ノズル部(20)の往復直線移動を可能にする切欠き状のノズル通路(42,52)を外形部分(41,51)にそれぞれ有し、かつノズル部(20)と一体的に回転されることを特徴としている。
第1ガイド部材及び第2ガイド部材は、ポールの鍔部より半径方向外側に位置する外形部分を有するものであるので、ポールのコア部に巻回される前の線材は必ず前記鍔部より外側を通ることとなる。これにより固定子コアの外周側の空間に形成できる巻線の量が増大すると共に、ポールの鍔部への線材の乗り上げが防止される。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の巻線装置の第1ガイド部材(40)及び第2ガイド部材(50)が円筒形状であることを特徴としている。これにより、第1及び第2ガイド部材の製作を簡易に行うことができる。
請求項3に記載の発明では、第1ガイド部材(40)及び第2ガイド部材(50)の円筒外周面とノズル通路(42,52)の内壁面とがそれぞれ形成する稜線部がC面取り又はR面取りされた形状であることを特徴としている。これにより、ノズルの先端が第1及び第2ガイド部材の外周面より半径方向内側に位置している場合であっても、巻回工程中に線材を損傷することがない。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
次に添付の各図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。最初に、本実施例の巻線装置1が加工の対象とする回転電機の固定子コア10を図1A及びBに示す。図1Aは、円筒状の固定子コア10の一端面を示す平面図であり、図1Bは図1AのI−I断面図である。この固定子コア10は、円筒形のヨーク11の内壁から円筒の軸心に向けて突出する4本のポール12を等間隔で備えており、各ポール12は、ヨーク内壁に結合し半径方向に延びるポールコア部12aと、該ポールコア部12aの先端に結合しポールコア部12aより幅及び高さが拡大した鍔部12bとからなる。鍔部12bは、回転電機の回転子(不図示)の半径よりやや大きな半径の円弧を有している。各鍔部12bの間にはスロット13が形成され、該スロット13から後述するノズルが外周側に進入して線材の巻回が行われる。
図2Aは、本発明の実施例による巻線装置1の主要部を表す正面図である。巻線装置1は、主要構成要素として、線材が繰り出されるノズル24を備えたノズル部20と、ノズル部20の下方に配設されて固定子コア10を保持するワーク保持部30と、固定子コア10の上端及び下端にそれぞれ隣接するように配設された円筒状の第1ガイド部材40及び第2ガイド部材50とを装置の縦軸線Axに沿って具備している。巻線装置1は更に、ノズル部20並びに第1及び第2ガイド部材を縦軸線Axを中心に正逆回転させると共に、ノズル部20を縦軸線Axに沿って往復直線移動させる駆動機構60も具備している。なお、固定子コアはその軸心が装置の縦軸線Axに一致するようにセットされている。
前記ノズル部20は、パイプ状の中空シャフト21と、該シャフト21の下端に連結された一対のノズル24とを具備している。中空シャフト21はその上側部分の外面にスプラインが形成されたスプライン部22を備えており、前記スプライン部22が、駆動機構60の後述するスプライン軸受68で支持されている。また中空シャフト21はその下側部分の外面に、縦軸線Ax方向に延びる二本の溝23を有しており、前記二本の溝23は、U字形の溝形状を有し、対向配置されている。前記一対のノズル24は水平に対向して配置されており、それぞれの内部には半径方向に延在する水平穴25を有している。また、ノズル24の先端は固定子コア10の鍔部12bより半径方向外側に位置している。なお、線材2は、中空シャフト21の中空部26をとおって前記ノズル24の水平穴25から外部へ繰り出される。ノズル24は、線材2を巻回するときには、後述する駆動機構60によって正逆の回転運動と、固定子コア10の全高以上のストロークでの往復直線運動をさせられる。
前記ワーク保持部30は、縦軸線Axに沿って貫通した保持穴31を有する円筒形状をしており、その下端部には拡径したフランジ部32を有し、該フランジ部32がテーブル33に載置され固定されている。保持穴31の上側の部分は、固定子コア10のヨーク11の外径よりわずかに大きな内径を有しており、固定子コア10が保持穴31の上側部分に嵌めこまれる。また前記保持穴31の下側部分には第2ガイド部材50が挿入されている。なお、固定子コア10をワーク保持部30に装着する際には、図示しない昇降シリンダによってテーブル33及びワーク保持部30が下降させられて固定子コア10の装着に必要な空間を生み出すようになっている。
図2Bは、図2AのII−II矢視図であるが、第1ガイド部材40及び第2ガイド部材50とそれらに収容されたノズル24のみを抽出して示した図である。第1ガイド部材40及び第2ガイド部材50は、共に略円筒形状を有しており、その円筒の外周面41,51がポールの鍔部12bよりも半径方向外側に位置するような外形を有している。この状態は、第2ガイド部材50については図2Aに示されており、第1ガイド部材40については、固定子コア10とノズル24と第1ガイド部材40と巻線との配置関係を示す平面断面図である図3に示されている。これらガイド部材40及び50の内部にはノズル部20の2つのノズル24を収容できる大きさの中空部が形成されているが、ノズル24の先端はこれらガイド部材の外周面41,51とほぼ同一の半径方向の位置を有している。したがって、第1及び第2ガイド部材の前記外周面が形成する外周壁部には、ノズル24の先端部の幅よりやや幅広の細長いU字状の切欠きであるノズル通路42,52が二つずつ形成されている。このノズル通路42,52により、ノズル24は縦軸線Ax方向で固定子コア10の全長より長いストロークでの往復移動が可能になると共に、ノズル24がガイド部材内に収容されている場合においてもノズル24の先端から線材2を繰り出すことが可能になる。また、ガイド部材の外周面41,51とノズル通路42,52の内壁面とが形成する稜線部には線材の直径の約2倍の大きさの図示しないC面取りが施されている。これは、ノズルの先端が前記外周面41,51より半径方向内側に設定された場合であっても、前記稜線部が線材を損傷することがないようにするためである。なお、C面取りに換えてR面取りで丸みを付けてもよい。
第1ガイド部材40は、縦軸線Ax方向には移動しないが、ノズル部20の中空シャフト21を介して回転力を伝えられて中空シャフト21及び従ってノズル24と共に回転するように構成されている。このため第1ガイド部材40の上端部には、リング状のピン取付部材43が結合され、該ピン取付部材43には半径方向内側に突出するピン44が2本対向して取り付けられており、この2本のピン44が、前述した中空シャフト21の二本の溝23にそれぞれ係合することにより、第1ガイド部材40は、一方では中空シャフト21から回転力を受けて中空シャフト21及び従ってノズル24と共に回転することが可能になり、他方では第1ガイド部材40に対する中空シャフト21の縦方向の直線運動を許容する。
第2ガイド部材50もノズル部20と共に回転するように構成されており、また本実施例では固定子コア10をセットする際にテーブル33及びワーク保持部30と共に下降するように構成されている。このため駆動機構60が、図示しないサーボモータに連結され装置縦軸線Axに平行に延在する主軸61と、主軸61の下部に結合された第1の歯付きプーリ62と、第2ガイド部材50の下端部に固定された第2ガイド部材スプライン軸63と、前記スプライン軸63を支持するスプライン穴を中心に有する第2の歯付きプーリ64と、前記二つの歯付きプーリ間で動力を伝達する歯付きベルト65と、第2ガイド部材スプライン軸63を昇降させる不図示のリンクレバーを具備している。
駆動機構60は更に、ノズル部の中空シャフト21を回転させると共に往復直線移動をさせるために、前述の主軸61の上部に結合されたピニオン66と、ピニオン66に噛み合う大歯車67と、この大歯車67の中心部に固定されたスプライン軸受68と、中空シャフト21を直線移動させる不図示のリンクレバーとを具備している。かくして、ノズル部の中空シャフト21は、スプライン軸受68から回転力を受けることが可能になると共に縦軸線Ax方向の直線運動が可能になる。
次に、本実施例の巻線装置1がどのように作動して固定子コア10に巻線を形成するかについて図2及び図4を参照して以下に説明する。
まず最初に、固定子コア10をワーク保持部30にセットするために、ワーク保持部30と第2ガイド部材50をそれぞれ昇降シリンダ(不図示)と駆動機構60の作動により下降させ、固定子コア10をワーク保持部30の保持穴31に嵌挿した後、ワーク保持部30と第2ガイド部材50を上昇させて所定の位置にセットする。このときノズル部20はその直線移動ストロークの上死点にあり、また線材2はノズル24の先端から延びて、図示しない巻き始め線クランプにクランプされている。
次に、縦軸線Ax方向のノズル24の往復運動と縦軸線Axを中心にした所定の角度θ(本実施例ではθは約90度)でのノズル24の往復回転運動を複合させることによって、ポールのコア12aの半径方向の軸線周りに線材2を巻回させてポール12に巻線を形成する。この線材2の巻回のやり方が図4に示されている。図4では、分かり易くするために第1ガイド部材は図から削除されているが、第1ガイド部材とノズル24及び固定子コア10との関係は図示された第2ガイド部材50とそれらとの関係と同様である。また固定子コア10のヨーク11も分かり易くするために作図上は削除されている。
図4の(a)では、ノズル24は巻線形成対象のポール12の右上に位置している。このときノズル24は図示しない第1ガイド部材のノズル通路内に位置している。次にノズル24は(b)で示されるようにそのまま下方へ移動し、さらに(c)で示されるように第2ガイド部材のノズル通路52に進入して、ストロークの下死点まで移動する。次いで、ノズル24は(d)に示されるようにストロークの下死点の高さで縦軸線Axを中心に回転し、このとき第2ガイド部材50もノズル24と共に回転する。ノズル24は(e)に示されるように所定の角度θだけ回転するが、このときノズル24の先端とポールのコア部12aとの間に延びる線材2は、第2ガイド部材50の外周面51がポールの鍔部12bの半径方向外側の面よりも外側に位置しているので、必ず鍔部12bの前記の面よりも外側に位置することとなり、鍔部12bに乗り上げたり引っ掛かるようなことはない。
図示しないが、次にノズル24は上昇して第1ガイド部材のノズル通路に進入してストロークの上死点まで移動した後、第1ガイド部材と共に前記(d)(e)の場合と逆方向に角度θだけ回転して一回りの線材2の巻回が完了する。このようなノズル24の運動を所定の回数繰り返すことにより図3の固定子の平面図に示すように一つのポール12の巻線形成が完了する。なお、図4では一つのノズル24を図示して説明したが、図示されない他の一つのノズル24も全く同じ運動をすることにより、本実施例の巻線装置1では、二つのポールに対する巻線加工が同時に行われる。
一つの固定子コア10に対して所定の巻線形成が完了すると、線材2はその巻回されていない部分をカッター(不図示)によって切断されるのと同時に巻き始め線クランプ(不図示)によってクランプされる。そして再びワーク保持部30及び第2ガイド部材50が下降されて、巻線の形成された固定子コア10が取り出される。
なお、本実施例の第1及び第2ガイド部材は円筒形の部材であったが、前記ガイド部材の形状は円筒形に限定されるものではなく、ポールコア部に巻き付く前の線材が鍔部12bより半径方向外側に位置するように前記線材に接する外形部分を有するものであればどのような形状でもよい。
本発明の実施例において巻線を形成する固定子コアの平面図である。 図1AのI−I断面図である。 本発明の実施例の巻線装置の主要部を表す縦断面図である。 図2AのII−II矢視図である。 固定子コアと、それに巻線を形成する前記巻線装置のノズル及び第1ガイド部材を示す平面図である。 前記巻線装置のノズルの運動を示す斜視図である。 固定子コアと、それに巻線を形成する従来技術の巻線装置のノズルを示す平面図である。
符号の説明
2 線材
10 固定子コア
12b ポールの鍔部
24 ノズル
30 ワーク保持部
40 第1ガイド部材
50 第2ガイド部材
51 外周面
52 ノズル通路
60 駆動機構

Claims (3)

  1. 円筒形のヨーク(11)と、前記ヨーク(11)の内壁から前記円筒形の軸心に向かって突出するコア部(12a)及び該コア部(12a)の先端の鍔部(12b)を有する複数のポール(12)とからなる固定子コア(10)の前記ポールの前記コア部(12a)に線材(2)を巻き付ける巻線装置であって、
    前記線材(2)が繰り出されるノズル(24)を備えたノズル部(20)と、
    前記固定子コア(10)を保持するワーク保持部(30)と、
    前記固定子コア(10)の一方の端部に隣接して設けられた第1ガイド部材(40)及び他方の端部に隣接して設けられた第2ガイド部材(50)にして、前記鍔部(12b)より半径方向外側に位置する外形部分(41,51)をそれぞれ有する第1ガイド部材(40)及び第2ガイド部材(50)と、
    前記ノズル部(20)並びに前記第1ガイド部材(40)及び前記第2ガイド部材(50)を前記軸心を中心に正逆回転させると共に、前記ノズル部(20)を前記軸心に沿って往復直線移動させる駆動機構(60)と、を具備し、
    前記第1ガイド部材(40)及び前記第2ガイド部材(50)は、前記ノズル部(20)の前記往復直線移動を可能にする切欠き状のノズル通路(42,52)を前記外形部分(41,51)にそれぞれ有し、かつ前記ノズル部(20)と一体的に回転されることを特徴とする巻線装置。
  2. 前記第1ガイド部材(40)及び前記第2ガイド部材(50)が円筒形状であることを特徴とする、請求項1に記載の巻線装置。
  3. 前記第1ガイド部材(40)及び前記第2ガイド部材(50)の円筒外周面と前記ノズル通路の内壁面とがそれぞれ形成する稜線部がC面取り又はR面取りされた形状であることを特徴とする、請求項2に記載の巻線装置。
JP2006235562A 2006-08-31 2006-08-31 巻線装置 Expired - Fee Related JP4775183B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006235562A JP4775183B2 (ja) 2006-08-31 2006-08-31 巻線装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006235562A JP4775183B2 (ja) 2006-08-31 2006-08-31 巻線装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008061389A JP2008061389A (ja) 2008-03-13
JP4775183B2 true JP4775183B2 (ja) 2011-09-21

Family

ID=39243520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006235562A Expired - Fee Related JP4775183B2 (ja) 2006-08-31 2006-08-31 巻線装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4775183B2 (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09322494A (ja) * 1996-06-03 1997-12-12 Denso Corp 固定子の巻線方法及び巻線装置
JP3626295B2 (ja) * 1996-08-02 2005-03-02 三工機器株式会社 ステータコアへの巻線装置
JP2002223548A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Mitsubishi Electric Corp 永久磁石回転子の着磁装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008061389A (ja) 2008-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8490280B2 (en) Winding device
KR100454374B1 (ko) 코일 권선기 및 와이어 권선 방법
TWI385900B (zh) 繞線裝置
JP5075429B2 (ja) 多極電機子の巻線装置及び巻線方法
CN111014999B (zh) 铁芯内的扁线绕组的焊接机
JP2008017572A (ja) 巻線機
JP2008091688A (ja) コイル巻線方法および装置
JP3519911B2 (ja) 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
JP4775183B2 (ja) 巻線装置
CN1075241C (zh) 偏转线圈的绕线方法
JP2001008418A (ja) ステータコアへの巻線装置
JP2020058155A (ja) 線材の巻線装置及びその巻線方法
KR101688148B1 (ko) 고정자의 권선 장치
JP2007124897A (ja) 多極電機子の巻線方法及び巻線装置
JP5610887B2 (ja) 分割コア式ワークの巻線機及び巻線方法
KR101864075B1 (ko) Bldc 모터용 고정자에 코일을 권선하는 방법
JP5255827B2 (ja) 分割コア式ワークの巻線方法、巻線機及び保持治具
CN1414688A (zh) 旋转电机中电枢的缠绕方法和装置
CN109075676B (zh) 针管循环组件及绕线机
JP2011125143A (ja) 分割コアの巻線装置
KR20090115989A (ko) 권선 장치 및 권선 방법
JP5290731B2 (ja) 電機子の巻線方法及び電機子
KR101880851B1 (ko) Bldc 모터용 고정자의 코일 인서팅 장치
JP2717435B2 (ja) ステータコアへの巻線装置
WO2024009789A1 (ja) 線材の巻線方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080925

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110525

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110531

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110613

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4775183

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees